前 言
方案說明
“保護文物安全，打造潔凈工作空間”是本次設計的最終目的,。2010年以來,，霧霾肆虐我國北方地區(qū)，2015年全國霧霾天氣總共200多天,，其中重度霧霾長達兩個月,。據(jù)相關部門統(tǒng)計，京津冀地區(qū)自2010至2015年,，因呼吸系統(tǒng)疾病死亡的人數(shù)增加了26萬人,。工作人員在辦公室的時間超過了30%,，辦公室的空氣質量直接影響到工作人員的呼吸健康。此外,，空氣中的PM2.5攜帶大量的污染氣體,，會對文物產生極大的影響，良好的空氣質量也是珍貴文物長期保存,，防止自然老化的前提,。
特別聲明
盡管北京思飛科技有限公司已經盡力使本文檔內容完整和有效，但仍有可能有信息方面不夠準確的地方或印刷錯誤,。如果內容有所變化,，北京思飛科技有限公司將對有關內容進行相應的調整，并在未來版本中體現(xiàn),。
為了方便本文檔的閱讀,，在本文檔后面的敘述中，我們將采用如下的簡稱：
?北京思飛科技有限公司 簡稱為 思飛
?XX博物館簡稱為 博物館
一,、項目簡介：
1.1項目背景：
中國霧霾的實質是酸性氣溶膠,，它是中國經濟持續(xù)高速發(fā)展及不合理的能源結構產物。大量的石油,、化工,、電力等企業(yè)的超標排放，在空氣中經過光化學反應,，產生大量的酸性鹽,，絡合空氣中的灰份和水蒸氣，大面積爆發(fā)了對人體有毒害作用的霧霾,。霧霾以可吸入顆粒物的形態(tài)存在時,，很容易進入人的肺粘膜，且不易代謝,，往往會對人的呼吸系統(tǒng)產生不可修復的損傷,，嚴重威脅人體呼吸健康。這個時候,，辦公室就成了人的避風港,，改善室內空氣，給員工一個潔凈呼吸的空間,，是企業(yè)和空氣治理企業(yè)共同的使命,。大量的酸性顆粒，會腐蝕館藏,，縮短文物自然老化周期,，需要做空氣處理，盡可能保護文物安全,。
1.2項目簡介：
博物館按照功能區(qū)可分為博物館,、交流中心,、行政辦公樓等幾個部分部分，信息中心機房不在本次設計范圍內,。地下兩層,，地上五層，總計7層,。根據(jù)我公司現(xiàn)場勘查及跟甲方物業(yè)交流溝通有如下幾個問題：
1.絕大多數(shù)區(qū)域的新風機房的新風沒有通過管道送入既定場所,。整個大樓的新風系統(tǒng)可以忽略不計。
2.二樓交流中心有新風系統(tǒng),，每周電影放映的時候開起新風系統(tǒng),，對應的新風設備沒有空氣凈化措施。
3.整個大樓絕大多數(shù)功能區(qū)都是用風盤來制冷采暖的,，用的是臥式安裝風機盤管或者立式暗裝風機盤管,。
4.文物展覽區(qū)，防火教育中心,，沒有通風,、空調、空氣凈化系統(tǒng),。
二,、PM2.5的來源及危害：
2.1、PM2.5的來源
PM2.5的來源主要有自然來源和人為來源兩種,，雖然自然過程也會產生PM2.5,，如風揚塵土、火山灰森林火災,、漂浮的海鹽,、花粉、真菌孢子,、細菌等,，但其主要來源還是人類在生產生活過程中的排放物，并且其危害相對較大,。人類既可以直接排放PM2.5,，也可以通過排放某些氣體污染物，然后在空氣中轉變?yōu)?a href='http://szxiechuang.com.cn/index.php?case=archive&act=show&aid=87' target='_blank'>PM2.5,。直接排放主要來自燃燒過程,，比如化石燃料、生物質垃圾焚燒等,。在空氣中轉化成的氣體污染物主要來自各種機動車的尾氣排放，其成分包含有二氧化硫,、氮氧化合物,、氨氣,、揮發(fā)性有機物等。除此之外,，PM2.5其它的人為來源還包括：道路揚塵,、建筑施工揚塵、工業(yè)粉塵,、廚房煙氣,、室內裝修等。
PM2.5的微觀形態(tài)可分為規(guī)則形態(tài)和不規(guī)則形態(tài)兩類,。其中規(guī)則的包括：煙塵集合體,、燃煤飛灰顆粒、生物顆粒以及一些礦物顆粒,；而不規(guī)則形態(tài)的多為礦物顆粒,。
2.2、PM2.5的危害
空氣中并不是在灰霾天氣時才存在,，正常天氣時也存在,，并且它對人體的危害非常大。人類在呼吸的過程中,，直徑5微米以上的顆?？梢缘綒夤苤夤埽?微米以下的,，特別是1~3微米的顆粒,，就會進入肺泡里，肺泡在進行氣體交換的同時,，這些顆粒被巨噬細胞吞噬,，而永遠停留在肺泡里，或者溶解在血液,，隨血液循環(huán)到達全身各處,。當污染較輕時，首先對易感人群,，即兒童,，老人，呼吸性疾病及心血管疾病患者產生影響,，隨著霧霾的增加污染也不斷增加,，繼而影響到全體人群。
由于PM2.5表面極易吸附有機化合物,，如多環(huán)芳烴容易吸附在粒徑在5mm以下的顆粒物上,，大顆粒物上的多環(huán)芳烴很少，也就是說，空氣中細顆粒物越多,，我們接觸致癌物,，多環(huán)芳烴的機會就越多。
PM2.5還會與身體中的血紅蛋白相結合,，從而影響血液的輸送,，甚至引起充血性心力衰竭和冠狀動脈等心臟疾病，每個人每天平均要吸入約1萬L的空氣,，這些顆粒通過支氣管和肺泡進入血液,，進入肺泡的微塵可迅速被吸收，不經過肝臟解毒直接進入血液循環(huán)分布到全身,，其中的有害氣體,、重金屬等溶解在血液中，對人體健康的傷害更大,。
三,、博物館空氣質量防治要求：
防霉：
霉菌對文物的危害最大。溫,、濕一不當心,，文物會霉爛或受蟲蛀，霉菌的最低生長溫度為5-10攝氏度,，最高生長溫度為40-45攝氏度,，適宜生長溫度為18-28攝氏度。霉菌的生長繁殖需要水分,，當環(huán)境濕度升至68%,，即可生長發(fā)育，95%時生長最旺盛,。防止霉菌最理想的辦法是將溫度控制在12-18攝氏度,，相對濕度控制在65%以下。
防塵：
防塵是文物保管中的一項重要的日常工作,，因為灰塵無處不有,，也是傳播微生物的媒介，灰塵的成分很復雜,，有酸性的也有堿性的,，也是細菌、霉菌寄生,、繁殖,、生長、發(fā)育的載體,。防止文物霉變,、蟲蛀首先要防塵,。
防潮：
過高的濕度會使文物表面過分潮濕甚至結露，導致文物脫色,、加速文物老化,，滋生細菌、霉菌,。濕漲干縮更會加劇文物的老化。博物館庫房應根據(jù)需求設置不同的濕度區(qū)間,，確保各種類型的文物在各自需求的濕度范圍內保存,，延緩自然損壞的時間。
防干：
環(huán)境濕度過低,，會導致纖維材料中原有的水分快速蒸發(fā),，造成干脆斷裂。溫度和濕度的過度變化,，會破壞文物的內部平衡,，當濕度升高時，空氣中的水蒸汽會被文物吸收,，濕度降低時,，文物中的水分又會降低，釋放的空氣中期,，如果濕度經常低于50%以下,，纖維素就會損壞，產生干裂,、翹曲等現(xiàn)象,。
綜上所述：最適宜文物保存的最佳溫濕度見下表：
表1 文物寶藏的最佳溫、濕度 | |||||
Ttable1 Optimum temperature and humidity on cultural relice | |||||
質地 | 藏品種類 | 相對濕度/％ | 溫度/℃ | ||
低限 | 高限 | 冬天 | 夏天 | ||
纖維質類
| 書法,、繪畫,、碑帖、手稿,、紙張 | 55 | 62 | 12 | 18 |
織繡,、服飾、皮革 | 57 | 65 | 12 | 18 | |
金屬類 | 金,、銀,、銅、鐵,、錫,、鎳、鉛 | 35 | 50 | 16 | 20 |
陶器類 | 陶,、壁畫,、瓦當 | 55 | 60 | 15 | 20 |
竹木類 | 竹,、木、漆 | 60 | 65 | 12 | 18 |
牙,，骨,，角 | 墨、牙,、骨,、角 | 58 | 62 | 12 | 18 |
防腐蝕：
早在1850年，邁克爾.法拉第就指出空氣污染對倫敦國家畫廊里古畫的損害,。當前我國工業(yè)飛速發(fā)展,，隨之而來的是空氣質量日益惡化，大量的室外空氣隨著新風系統(tǒng)進入室內,，除灰塵外,，空氣中還富含硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）,、硫化物（H2S）,、臭氧等，文物本身還會揮發(fā)除一定量的有機物,，這些成分復雜的氣體充斥在室內空間,，不但會給庫房管理人員帶來嚴重的健康損害，也會氧化,、腐蝕文物本身,，造成不可逆轉的損壞。硫氧化物和氮氧化物容易被空氣中的氧氣氧化,，和空氣中的水生成硫酸,、亞硫酸；硝酸,、亞硝酸,；硫化氫則生成氫硫酸，甲醛在潮濕和氧化的環(huán)境中容易生成蚊酸,。其中硫氧化物會損壞石灰制品,，生成白色條紋的硫酸鈣；還會損害纖維,，使纖維變性,、變質；硫化氫氣體會腐蝕銀器,，降低銀器光澤,，在銀器表面生成黑色斑點，使含磷的染料黑化,；甲醛形成的蚊酸會破壞鉛白類染料和青銅合金,，而且危害人體,。博物館污染氣體的來源及危害詳見下表：
表2：室內空氣污染物的來源及危害
序號 | 氣態(tài)污染物 | 分子式 | 來源 | 危害 |
1 | 氮氧化物 | NOx | 氮氣氧化/新風 | 對有機物的危害極大 |
2 | 硫氧化物 | SOx | 新風/含硫化合物氧化 | 對有機物、石灰制品,、織物損害極大 |
3 | 硫化氫 | H2S | 新風系統(tǒng) | 對銀器,、染料氧化性強 |
4 | 臭氧 | O3 | 燈光等作用 | 對紙張、織物的氧化性極其明顯 |
5 | HCHO | 裝修材料 | 破壞鉛白類染料和青銅合金 | |
6 | 粉塵 | 新風/工作人員帶入 | 細菌,、霉菌的載體 |
綜述：
本方案的保障對象為工作人員,、參觀人員和館藏。既要保護人員的身心健康,，又要保護館藏的環(huán)境健康,。本方案不涉及濕度保障問題。
四,、相關標準與本次設計指標：
4.1相關標準：
《空氣過濾器》GB/T14295-2008）
《室內空氣質量標準》GB/T18883-2002
《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》GB50243-2002
《工業(yè)建筑供暖與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2015
《家用電器和類似用途電器噪音限制》GB19606-2005
《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》GB22337-2008
《通風機能效限定值及能效等級》GB19761-2009
《綠色建筑與住房建筑節(jié)能75%標準》
《公共場所集中空調通風系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》WS394-2012
《民用建筑新風系統(tǒng)工程技術規(guī)程》CECS439:2016
4.2本次設計指標：
我方工程師上門考察，綜合博物館結構,，現(xiàn)有設備,，甲方需求等，堅持理論結合實際,、最少建設成本,、最低維護成本、不破壞樓體結構等設計原則,，依據(jù)國家標準,，給出甲方設計指標，如下所示：
當戶外PM2.5濃度在300-500ug/m3時,，室內新風或空調正常使用的情況下：
室內始終保持在75ug/m3以下,，PM2.5濃度在30ug/m3時，為二級良好標準,。
五,、PM2.5凈化工藝設計：
5.1現(xiàn)有空氣調節(jié)設備工藝流程分析：
5.1.1交流中心空調系統(tǒng)工藝流程及現(xiàn)狀分析：
分析：室外新風和室內回風在混風段混合，經過粗效過濾器,、表冷器送入室內,，此時，新風和回風經過了空氣凈化,，冬季經過了制熱,、夏季經過了制冷，保障了室內空氣的溫度,。但是經過我公司工程師調研,，該處理工藝在實際運營過程中，存在以下問題：
1)該機組設置了粗效過濾器-G4,，G4等級的粗效過濾器對Pm5有50%的一次性過濾效率,，對PM2.5幾乎無效,，欲達到良好的PM2.5凈化效率，過濾器的過濾等級至少達到F9.
2)空調系統(tǒng)維護問題：由于項目的新風機組,，設備使用年限較長,，造成表冷器灰塵較多，影響了性能與凈化,。門板老化,，造成漏風嚴重。設備間開門受負壓影響嚴重,。
5.1.2其他場所新風空調分析：
1）根據(jù)跟物業(yè)深入溝通,，原來設計的新風系統(tǒng)管道沒有涉及全館，大約又2/3的地方沒有送入新風,，想要通過新風系統(tǒng)送回風做空氣處理非常難,。做方案時，不考慮新風系統(tǒng)對室內環(huán)境的影響,。
2）大樓的空調采用水冷VRV空調系統(tǒng),，使用的是臥式暗裝和立式暗裝風機盤管，有些地方未加裝空調系統(tǒng),。
5.2整體樓宇凈化工藝設計：
5.2.1交流中心凈化工藝設計（系統(tǒng)原理圖）：
5.2.2新風段加裝空氣凈化器
組合式空調引入新風,，在新風進入設備之前進行預處理，風管上加裝風管式電子空氣凈化裝置,，去除新風里百分之95以上的PM2.5,，增加凈化能效，降低空調箱內的空氣過濾裝置的維護周期和維護成本,。本次工程由于原始資料不全,，按照新風量占總風量的30%計算。
5.2.3回風段加裝空氣凈化器
為了高效去除室內PM2.5,，在回風段加裝電子空氣凈化裝置,，去除原有的粗效過濾器。室內風在空調系統(tǒng)循環(huán)的同時,，高效去除室內PM2.5,。一、降低了風阻,，提高了原有空調設備的性能,，二、提高了過濾性能,，將室內PM2.5控制在一個極低水平,。回風段風量按照70%估計,。
5.3其他區(qū)域空氣處理工藝設計
5.3.1風機盤管加裝回風口式電子空氣凈化器
風機盤管在夏季制冷的時候,，蒸發(fā)器表面濕度會很高,，滋生大量的細菌、軍團菌,、病毒,。室內空氣中的PM2.5和氣態(tài)污染物，在空調制冷制熱時,，會沉積在蒸發(fā)器表面,，為細菌、病毒提供賴以生存的養(yǎng)料,，且影響室內空氣質量,。本方案在VRV空調回風口加裝回風口式電子空氣凈化器，高效去除PM2.5,，殺滅表冷器表面的細菌,、病毒。
5.3.2無風機盤管的場所加裝吸頂式電子空氣凈化器
博物館很多場所沒有新風,，也沒有空調系統(tǒng),，空氣質量污濁。為了調節(jié)空氣質量,，在裝有卡式空調系統(tǒng)的房間（無法做回風口電子空氣凈化器）和無VRV空調系統(tǒng)的房間加裝天花板嵌入式空氣凈化器，保障室內空氣質量健康,。
5.4全館空氣質量監(jiān)控
對全館空氣質量進行監(jiān)控及展示,，可以合理有效的根據(jù)場館內的空氣質量安排開館閉館及館內工作人員的時間。將治理后的空氣質量展示給參觀人員更能提升博物館的形象,，本方案在每個功能區(qū)設置一個空氣質量探頭,，通過RS485通信接口接入監(jiān)控主機，上傳到大屏幕,，全方位展示館內空氣質量,。
六、產品介紹：
6.1電子空氣凈化器技術原理
靜電吸附裝置（Electrostatic precipitator, ESP-靜電集塵器）在工業(yè)領域的應用已經超過60年,。靜電吸附裝置是利用異性相吸的電氣原理,，對于直徑為0.1~10微米大小顆粒物，吸附效果非常顯著,。最基本的靜電吸附裝置由一排垂直排列的放電絲和一排金屬集塵板組成,。根據(jù)實際應用的不同，集塵板之間的間距為0.4cm~1cm之間,。
在靜電吸附裝置的放電絲和集塵板之間設有幾千伏的負電壓,，形成強大的靜電場，放電絲放電,，使周圍的氣體發(fā)生電離,。當空氣通過集塵裝置時,，空氣中的顆物（包括微生物）被迫帶上正電荷，被牢固的吸附到集塵板上,，類似于一個強大的磁鐵在工作,。
隨著靜電吸附裝置的使用，集塵板上聚集了大量的顆粒物,，需要清洗或洗滌才能徹底清潔集塵板,。靜電吸附裝置清洗后，可反復使用,。在某種意義上,，靜電吸附裝置優(yōu)于其他空氣凈化技術，如HEPA高效過濾器,，HEPA過濾器長時間使用時,，不僅聚集很多顆粒物成為二次污染源，并且更換一次產生一定的費用,。
靜電吸附裝置根據(jù)其基本結構可分為一段式和兩段式：
1）一段式靜電吸附裝置：一段式靜電吸附裝置是由垂直排列的放電絲和對應的負極集塵板組成,，其結構相對簡單，對顆粒物的吸附效率不如兩段式靜電吸附裝置,。一段式靜電吸附裝置廣泛應用于空氣凈化裝置,。在一段式靜電吸附裝置的負極板上積滿顆粒物時，需要清洗,，充分晾干后可反復使用,。
2）兩段式靜電吸附裝置：兩段式靜電吸附裝置由垂直排列的放電絲和對應的負極集塵板外，增加了并排的正負極板,。當空氣中的顆粒物通過第一段放電絲時被迫帶上正電荷,，這些帶有正電荷的污染物被牢牢的吸附到第一段的負極集塵板上，未在第一段上被吸附的顆粒物可在第二段的負極板上繼續(xù)被吸附,。因此,，兩段式靜電吸附裝置的顆粒物吸附效率高于一段式靜電吸附裝置。兩段式靜電吸附裝置廣泛適用于商業(yè)用空氣凈化裝置,。
靜電吸附裝置由于使用開放式的結構設計,，比其他空氣過濾器降低了風阻，極大減少風機系統(tǒng)電機的耗能,，相較于其他空氣凈化系統(tǒng)而言節(jié)省了能源,。較低的電機功率也意味著更加安靜的運行性能。
6.2思飛兩段板式靜電吸附裝置
思飛靜電吸附裝置采用兩段式設計,，高壓段8000V,，電離空氣，產生正負離子，給塵埃粒子荷電,；低壓段4000V,產生高壓電場,，收集荷電粒子，高效去除PM2.5,；靜電過濾器可輕易擊穿細菌,、病毒的細胞壁，使其喪失活性和遺傳特性,，殺滅細菌,，應用于中央空調，可殺滅絕大多數(shù)細菌,、病毒,、軍團菌，減小辦公室人員空調病的發(fā)生率,。制造工藝及特點如下：
思飛靜電過濾器須為兩段板式靜電過濾器,，高壓段8000V，低壓段4000V,；該靜電過濾器外框采用1.2mm厚鋁板,，集塵板采用0.75mm厚鋁板，穩(wěn)定性好,，維護不變型,；
思飛靜電過濾器集塵板采用陣列凸點設計，制造不規(guī)則電場,，防止規(guī)則電場的習慣性漏塵,；
思飛靜電過濾器采用國內頂尖表面導電氧化工藝，使集塵板表面電荷分布更均勻,，提高設備凈化效率的同時防止污染氣體帶來的設備腐蝕,，延長使用壽命,；
思飛靜電過濾器應有嚴格的生產工藝控制,，采取站管式模具組裝，集塵板間距整齊劃一,，杜絕了靜電過濾器局部放電不均勻的問題,；出廠前須經過不少于48小時的超高壓老化，去除模具帶來的毛刺,，減少設備尖端放電現(xiàn)象,，將臭氧發(fā)生量控制在0.03ug/m3以內。
思飛靜電過濾器電離絲采用0.2mm耐高壓鉬合金材料,，具有韌性好,、經久耐用，耐高壓,，電導性好等特點,。
思飛靜電過濾器絕緣端子,，采用耐高壓高分子聚合物材料，精密模具注塑而成,，具有高絕緣性,，防止高壓擊穿，安全無憂,。
思飛靜電過濾器須采取多區(qū)7片式設計,，極板間距4mm，具有容塵量大,，凈化效率高等特征,。每處理1000m3/h的空氣，集塵板總集塵面積大于2.56m2,。
6.3思飛高壓電源
好馬配好鞍,，靜電過濾器性能的高低，不僅僅取決于靜電過濾器自身,，同樣取決于它的動力中樞——高壓脈沖電源,。
思飛靜電過濾器電源部分應采用晶閘管控制的可控硅直流高壓脈沖電源，脈沖頻率介于20-30KHZ之間,，使負載恒壓恒流,，消除由于溫濕度急劇變化、集塵的薄厚對靜電集塵效率的影響,，使靜電過濾器的性能始終保持在巔峰水平,。
具有自動清洗提醒，故障報警等功能,，標配電源指示燈,、運行指示燈，故障指示燈等,，工作狀態(tài)一目了然,。
6.4思飛（FLYTHINK）中央空調電子空氣凈化器
思飛中央空調電子空氣凈化器是整體樓宇凈化的最佳方式，它完美利用中央空調的動力系統(tǒng)——風機,，進行空氣循環(huán)凈化,，具有效率高、功能多,、阻力小,、能耗低、易維護等優(yōu)勢,，能顯著提高空調能效,。思飛中央空調電子空氣凈化裝置共有風管式、風柜式、風盤式,、回風口式四種安裝方式,，完美解決各種樓宇凈化中的疑難雜癥，可以因時制宜,、因地制宜的進行樓宇凈化工程設計,。
6.4.1思飛（FLYTHINK）中央空調風柜（管）式電子空氣凈化器
6.4.2思飛（FLYTHINK）中央空調回風口式電子空氣凈化器
