暖通空調系統對建筑室內外環境的影響
暖通空調系統在保證室內熱濕環境的同時,對城市區域環境和全球環境,甚至室內環境將會造成不良影響。
1.對室內環境的影響
傳統的暖通空調系統主要是把滿足人體的舒適感覺作為設計出發點,企圖用建筑物隔絕人與自然,但這樣會導致以下問題:
(1)空調環境導致人體免疫系統退化、對自然界適應力下降。夏季氣溫高,空調房間與室外的溫差較大,如果人們經常進出空調房間,就會因為冷熱交替導致身體不適;而長時間呆在低溫環境里,“冷”感覺傳至體溫調節中樞,指令皮膚血管收縮,汗腺停止分泌,以減少散熱,保持體溫;“冷”感覺使交感神經興奮,導致腹腔內血管收縮,胃腸運動減弱,從而導致腸胃功能紊亂等諸多癥狀。
(2)建筑密封和新風量減少導致室內空氣品質惡化。20世紀70年代以來建筑節能成為建筑設計中的重要環節。建筑師們通常會提高建筑物的氣密性和熱絕緣性來減少建筑能耗,新風量也減小到最低限度,從而導致室內有害物濃度不能得到有效稀釋,室內空氣品質不佳。
(3)暖通設備污染導致室內空氣品質惡化。暖通空調系統如果不及時定期清洗,其本身也可能成為室內環境污染源。暖通系統運行管理不善,各種暖通空調設備極可能成為灰塵和污垢的容器,滋生細菌,惡化室內空氣品質。
空調水系統尤其是冷卻塔等開放式設備,很容易成為軍團病菌滋生的溫床。這不僅影響到建筑室內人員,還可能導致區域性大規模病毒性疾病傳播。
由于上述原因,暖通系統在改善室內濕熱環境的同時也會對室內環境造成不利影響,這是“病態建筑綜合癥”的主要原因之一。
2.對室外環境的影響及應對措施
暖通空調系統是建筑中的能耗大戶,耗費了大量的能源,伴隨著能源的使用則不可避免的對外界環境造成影響,這里較為突出的有城市熱島效應、臭氧層破壞、全球變暖等問題,這些問題在第二章及第九章有相應介紹,這里不再詳述。
城市熱島效應使得城市范圍的氣候狀況不斷惡化,目前已經成為城市環境研究和關注的重點,而臭氧層破壞及全球氣候變暖作為全球性問題已日益引起各國的高度重視,這些問題的產生都與能源利用有著直接或間接的關系。近年來為緩解這些問題,世界各國也在做著不斷的努力,如針對臭氧層破壞問題,繼《蒙特利爾協定書修正案》規定了CFC及HCFC削減及停止使用的時間表后,又有了《京都協議書》規定,凡是能分解出氯原子與溴原子的化學品,均被列為受管制物質,其生產量都制訂出停產和分階段削減產量的時間表;針對全球變暖問題,《聯合國氣候變化框架公約》從造成全球氣候變暖綜合效果考慮,將所有溫室氣體按其溫室效應的強弱,折算成二氧化碳的當量排放量,實行排放總量管制。
對空調領域而言,為了應對這些問題,一方面必須提高一次能源的利用率,少用化石燃料,減少二氧化碳等溫室氣體的排放;另—方面就是要加緊當前制冷劑替代的研究工作。
現代空調與室外環境彼此互動,一方面,暖通空調系統改善了室內濕熱環境;另一方面,空調的不斷發展又對建筑環境產生了巨大的負面影響,無論是軍團病的爆發還是全球環境問題,都是我們必須關注和解決的問題。而如何合理解決這些問題又對現代空調提出更高的要求,成為現代空調不斷向前發展的推動力。