非單向流潔凈室設(shè)計(jì)時(shí)，由于事先無法準(zhǔn)確獲得室內(nèi)發(fā)塵量資料，一般按潔凈度要求利用相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范確定換氣次數(shù)取值范圍，但所選用的換氣次數(shù)在各種因素的影響下，實(shí)際使用時(shí)是否能滿足潔凈度要求，是否會(huì)過大而造成能耗浪費(fèi)。以一典型頂送側(cè)回的ISO ６級(jí)非單向流潔凈室為研究對(duì)象，利用正交實(shí)驗(yàn)方法，獲得對(duì)室內(nèi)潔凈度影響較大的４個(gè)因素影響程度排序：室內(nèi)發(fā)塵量、換氣次數(shù)、送風(fēng)口尺寸、塵源高度。在此基礎(chǔ)上，在送風(fēng)結(jié)構(gòu)與房間污染源位置固定的潔凈室內(nèi)，進(jìn)行不同換氣次數(shù)下室內(nèi)發(fā)塵量對(duì)室內(nèi)濃度變化的特性實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得不同換氣次數(shù)、發(fā)塵量時(shí)的顆粒物濃度計(jì)算擬合式，以此確定了ISO ６級(jí)下選用換氣次數(shù)的室內(nèi)最大允許發(fā)塵量，即按規(guī)范選用５０～６０次／ｈ 換氣次數(shù)時(shí)室內(nèi)最大允許發(fā)塵量為７. ４ ×１０４～８. ９ ×１０４ ｐｃ ／ （ｍ３·ｍｉｎ）。同樣，還可確定在不同發(fā)塵量時(shí)需要的最小換氣次數(shù)，比如室內(nèi)發(fā)塵量為４. ０ ×１０４ ｐｃ ／ （ ｍ３·ｍｉｎ） 時(shí)，此時(shí)ISO ６級(jí)潔凈室只需ｎｍｉｎ ＝ ２７ 次／ ｈ。因此，按潔凈度確定非單向流潔凈室換氣次數(shù)的同時(shí)考慮室內(nèi)發(fā)塵量的大小，可以在滿足室內(nèi)潔凈度要求的同時(shí)節(jié)約能源。
1、引言
隨著各行各業(yè)精細(xì)化生產(chǎn)要求的提高，潔凈室的應(yīng)用越來越廣泛，其中非單向流潔凈室應(yīng)用最廣，這些應(yīng)用場(chǎng)合的室內(nèi)發(fā)塵量較大，也可能很?。郏保?。為了保證室內(nèi)達(dá)到要求的潔凈度，需要向潔凈室內(nèi)送入大量的潔凈空氣來稀釋顆粒污染物濃度。相關(guān)文獻(xiàn)指出，潔凈室能源消耗的費(fèi)用已占其運(yùn)行、維護(hù)年總費(fèi)用的６５％ ～７５％，其中潔凈室風(fēng)機(jī)能耗量又占通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)總能耗量約３０％，而風(fēng)機(jī)能耗主要體現(xiàn)在潔凈室的高換氣次數(shù)上［２，４］。不同潔凈室潔凈度均以控制室內(nèi)顆粒物濃度限值為依據(jù)，目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)非單向流潔凈室主要依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５００７３—２０１３），其中的潔凈度等同采用ＩＳＯ１４６４４ －１標(biāo)準(zhǔn)的潔凈度等級(jí)，規(guī)范提出應(yīng)依據(jù)潔凈室潔凈度要求確定換氣次數(shù)或者按室內(nèi)發(fā)塵量進(jìn)行計(jì)算確定［５，６］ 。實(shí)際工程設(shè)計(jì)送風(fēng)量時(shí)，由于事先無法準(zhǔn)確獲得室內(nèi)發(fā)塵量資料，因此常根據(jù)規(guī)范確定換氣次數(shù)。當(dāng)室內(nèi)實(shí)際發(fā)塵量過大時(shí)，根據(jù)規(guī)范選取的換氣次數(shù)可能無法滿足潔凈度要求；而在室內(nèi)實(shí)際發(fā)塵量較小時(shí)，根據(jù)規(guī)范選取的換氣次數(shù)又會(huì)造成不必要的能源浪費(fèi)。
針對(duì)非單向流潔凈室換氣次數(shù)對(duì)顆粒物濃度的影響，很多學(xué)者進(jìn)行了研究。李云廣等人針對(duì)頂部孔板右側(cè)送風(fēng)、左下側(cè)回風(fēng)的非單向流潔凈室，采用計(jì)算流體力學(xué)（ＣＦＤ）數(shù)值模擬技術(shù)，研究換氣次數(shù)從１５～７０ 次／ ｈ時(shí)對(duì)污染物擴(kuò)散的影響，使用排污效率定義氣流排除污染物的能力，結(jié)果顯示換氣次數(shù)在１５ 次／ ｈ 時(shí)排污效率最低，室內(nèi)污染物難以有效排出，換氣次數(shù)達(dá)到５５ 次／ ｈ 時(shí)排污效率最大，排污效果最好，繼續(xù)增大換氣次數(shù)時(shí)，排污效果無明顯變化［７］ 。劉瓅等人為研究頂送側(cè)回的非單向流潔凈室中末端形式、回風(fēng)口位置、換氣次數(shù)３個(gè)因素對(duì)顆粒物濃度的影響，采用ＣＦＤ 模擬的方法，計(jì)算了Ｌ９（３４）正交實(shí)驗(yàn)表對(duì)應(yīng)９個(gè)工況下的顆粒物濃度，模擬結(jié)果表明，末端形式對(duì)局部顆粒物濃度影響最大，而換氣次數(shù)對(duì)室內(nèi)顆粒物平均濃度的影響最大［８］。Ｃｈｕｎ Ｙｏｎｇ Ｋｈｏｏ 等人針對(duì)頂送高架地板回風(fēng)的非單向流潔凈室，實(shí)驗(yàn)分析換氣次數(shù)和地板回風(fēng)孔口面積對(duì)顆粒物濃度的影響，結(jié)果表明換氣次數(shù)與地板孔口面積的增大均會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)顆粒物濃度的降低，當(dāng)換氣次數(shù)較小時(shí)，地板的孔口面積對(duì)顆粒物濃度的影響將更為顯著［９］。Ｓｈａｏ 等人以一非單向流電子工業(yè)潔凈室為研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)研究在不同風(fēng)機(jī)過濾單元（ＦＦＵ）送風(fēng)量下潔凈室的能耗以及室內(nèi)顆粒物的分布特征，實(shí)驗(yàn)中將潔凈室分為污染區(qū)與無污染區(qū)，結(jié)果表明，當(dāng)減少ＦＦＵ 送風(fēng)量時(shí)，氣流對(duì)顆粒物的抑制作用減弱；關(guān)閉無污染區(qū)的ＦＦＵ，同時(shí)保持污染區(qū)的ＦＦＵ 正常運(yùn)行，污染區(qū)顆粒物不會(huì)增加， 但可使總送風(fēng)量減少４０. ６％［１０，１１］。也有學(xué)者對(duì)室外污染物濃度、不同回風(fēng)比、過濾系統(tǒng)設(shè)置等因素對(duì)非單向流潔凈室風(fēng)量的影響進(jìn)行研究［１２］。
上述研究中無論是ＣＦＤ 研究方法還是實(shí)驗(yàn)研究方法，對(duì)室內(nèi)污染源的發(fā)塵量和其他因素的綜合影響研究較少。本文以一ＩＳＯ ６ 級(jí)非單向流潔凈室為研究對(duì)象，通過實(shí)驗(yàn)研究室內(nèi)發(fā)塵量、換氣次數(shù)、送風(fēng)口尺寸、塵源高度多因素對(duì)室內(nèi)顆粒物濃度的綜合影響，以獲得影響換氣次數(shù)控制室內(nèi)顆粒物濃度的主要影響因素，并從中更好地認(rèn)識(shí)室內(nèi)發(fā)塵量對(duì)換氣次數(shù)的影響。
2、實(shí)驗(yàn)描述
2.1研究對(duì)象
本文研究對(duì)象為４. ４４５ ｍ × ３. ２ ｍ × ２. １ ｍ 的ＩＳＯ ６ 級(jí)潔凈室，該潔凈室由頂部２ 臺(tái)ＦＦＵ 送風(fēng)，送風(fēng)口的尺寸為１２００ ｍｍ ×６００ ｍｍ，回風(fēng)方式為兩側(cè)側(cè)墻回風(fēng)，回風(fēng)口的尺寸為１０００ ｍｍ ×３００ ｍｍ，回風(fēng)口底邊距地０. １ ｍ，兩側(cè)回風(fēng)口對(duì)稱布置。實(shí)驗(yàn)中潔凈室的送回風(fēng)口位置固定，見圖１。
圖１ 潔凈室示意圖
2.2實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置及實(shí)驗(yàn)儀器
實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)ＮＬ 可以通過公式ＮＬ ＝ Ａ０. ５ 計(jì)算［５］，其中Ａ 為潔凈室面積，ｍ２ ［５］ 。實(shí)驗(yàn)用潔凈室面積為１４. ２ ｍ２，則最少不少于４ 個(gè)測(cè)點(diǎn)，取離地板高０. ８ ｍ 處的工作區(qū)高度為采樣高度，實(shí)驗(yàn)共布置了如圖２所示對(duì)稱的６個(gè)測(cè)點(diǎn)。選用１臺(tái)Ｌｉｇｈｔｈｏｕｓｅ３０１６ＩＡＱ 粒子計(jì)數(shù)器巡回測(cè)量室內(nèi)顆粒物濃度，其采樣流量為２. ８３ ｌ ／ ｍｉｎ。實(shí)驗(yàn)時(shí)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)采樣３次，每次采樣時(shí)間為１ ｍｉｎ，取其平均值作為該測(cè)點(diǎn)的顆粒物濃度。根據(jù)ＩＳＯ ６ 級(jí)潔凈室關(guān)注粒徑從０. １～５ μｍ的要求，本文的實(shí)驗(yàn)中采用０. ３μｍ 粒徑的顆粒物作為研究對(duì)象。
實(shí)驗(yàn)發(fā)塵由一套設(shè)置在潔凈室外的發(fā)塵裝置實(shí)現(xiàn)，其發(fā)塵量由發(fā)塵裝置上流量閥開度控制，以實(shí)現(xiàn)不同發(fā)塵量的調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)中，為保證發(fā)塵濃度的穩(wěn)定性以及均勻性，發(fā)塵點(diǎn)布置于室長(zhǎng)邊中心的兩側(cè)，并采用均勻打孔的乒乓球模擬顆粒物點(diǎn)狀散發(fā)。實(shí)驗(yàn)中采用的發(fā)塵顆粒物為聚苯乙烯乳膠球（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ Ｌａｔｅｘ Ｂａｌｌ），粒徑為０. ３ μｍ，圖２ 中三角形標(biāo)記表示發(fā)塵位置。
圖２ 測(cè)點(diǎn)布置圖
3、正交實(shí)驗(yàn)
直接通過實(shí)驗(yàn)研究多因素對(duì)目標(biāo)參數(shù)的影響往往需要相當(dāng)多的實(shí)驗(yàn)工況，正交實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛞暂^少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，獲得多因素中各影響因素對(duì)目標(biāo)參數(shù)的影響排序［１３］。本文采用正交實(shí)驗(yàn)的方法首先研究室內(nèi)發(fā)塵、換氣次數(shù)、送風(fēng)口尺寸和塵源高度對(duì)非單向流潔凈室內(nèi)顆粒物濃度的影響程度，為后續(xù)正式特性實(shí)驗(yàn)選用影響因素提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)過程中維持發(fā)塵量穩(wěn)定，不考慮實(shí)際工程中室內(nèi)發(fā)塵量變化的情況。
3.1正交實(shí)驗(yàn)工況
取發(fā)塵量（Ｇ）、換氣次數(shù)（ｎ）、風(fēng)口尺寸（Ｓ）、塵源高度（Ｈ）４ 個(gè)影響因素３ 種不同的水平值，其中發(fā)塵量預(yù)設(shè)值為３.５ × １０４ ｐｃ ／ （ｍ３·ｍｉｎ）、６ × １０４ ｐｃ ／ （ｍ３·ｍｉｎ）、８. ２ ×１０４ｐｃ ／ （ｍ３·ｍｉｎ），分別為室內(nèi)人員為１ 人、２ 人、３ 人穿著潔凈服活動(dòng)時(shí)的單位容積發(fā)塵量［１４，１５］；換氣次數(shù)預(yù)設(shè)為２０ 次／ ｈ、３０ 次／ ｈ、４０ 次／ ｈ；送風(fēng)口尺寸為３５０ ｍｍ ×２６０ ｍｍ、７５０ ｍｍ ×４００ ｍｍ、１２００ ｍｍ ×６００ ｍｍ；塵源高度為１. ５５ ｍ、１. ６８ ｍ、１. ８１ ｍ。根據(jù)Ｌ９（３４） 正交實(shí)驗(yàn)表，上述４個(gè)因素組合后得到如表１所示的９組實(shí)驗(yàn)工況［１３］。在實(shí)驗(yàn)過程中，由于發(fā)塵的波動(dòng)，實(shí)際發(fā)塵量會(huì)圍繞預(yù)設(shè)值有一定范圍的波動(dòng)。
3.2正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
表１ 為正交實(shí)驗(yàn)極差分析表，正交表最右側(cè)為各工況下的室內(nèi)顆粒物濃度實(shí)驗(yàn)值。Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 分別為某一因素在水平１、２、３ 時(shí)的顆粒物濃度實(shí)驗(yàn)均值，Ｒ 值為各因素的極差值，是該因素最大值與最小值之差。Ｒ 值越大，代表該因素對(duì)指標(biāo)值的影響越大，即變化幅度大。表１正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：在本文研究的各參數(shù)取值范圍內(nèi)，存在Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４，即對(duì)室內(nèi)顆粒物平均濃度影響程度排序?yàn)椋喊l(fā)塵量＞換氣次數(shù)＞風(fēng)口尺寸＞塵源高度。上述正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，室內(nèi)發(fā)塵量對(duì)室內(nèi)潔凈度的影響是最大的，因此，在潔凈室設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)潔凈度確定換氣次數(shù)必須考慮發(fā)塵量。
表１ 正交實(shí)驗(yàn)極差分析表
圖３ 列出了各因素隨不同水平Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 時(shí)的室內(nèi)顆粒物濃度均值變化規(guī)律，其中發(fā)塵量和換氣次數(shù)的影響分別是單調(diào)增加和減少，但送風(fēng)口尺寸和塵源高度均先增后降，造成上述現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中送回風(fēng)口、塵源之間相對(duì)位置形成的氣流組織所致。對(duì)于已經(jīng)確定或在運(yùn)行的潔凈室而言，送風(fēng)口尺寸和塵源高度這兩個(gè)因素一般基本穩(wěn)定不變，在４個(gè)因素中對(duì)濃度影響較小。為此，本文將選取對(duì)室內(nèi)顆粒物濃度影響較大的兩個(gè)因素——室內(nèi)發(fā)塵量與換氣次數(shù)，實(shí)驗(yàn)研究確定換氣次數(shù)時(shí)潔凈度與發(fā)塵量的定量特性關(guān)系。
圖３ 顆粒物濃度與發(fā)塵濃度、換氣次數(shù)、風(fēng)口當(dāng)量直徑、塵源高度的關(guān)系
4、發(fā)塵量與換氣次數(shù)對(duì)室內(nèi)顆粒物的影響
取送風(fēng)口尺寸１２００ ｍｍ × ６００ ｍｍ、塵源高度１. ５５ ｍ，在正交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加室內(nèi)發(fā)塵量１. ２ ×１０４ ｐｃ ／ （ｍ３·ｍｉｎ），為室內(nèi)１人穿著潔凈服靜止時(shí)的發(fā)塵量，以及換氣次數(shù)為１６ 次／ ｈ 的工況，特性實(shí)驗(yàn)的具體工況設(shè)置如表２所示。表２ 內(nèi)每行４個(gè)工況相對(duì)于４個(gè)換氣次數(shù)，同正交實(shí)驗(yàn)相似，由于發(fā)塵量的波動(dòng)，表中實(shí)際發(fā)塵量會(huì)圍繞預(yù)設(shè)發(fā)塵量在一定范圍波動(dòng)。
表２ 特性實(shí)驗(yàn)工況
4.1發(fā)塵量與換氣次數(shù)對(duì)室內(nèi)顆粒物濃度影響結(jié)果分析
圖４ 是各個(gè)工況不同發(fā)塵量時(shí)室內(nèi)顆粒物濃度隨換氣次數(shù)的變化曲線，其中水平線表示ＩＳＯ ６ 的濃度限值（０. ３ μｍ 時(shí)為１０２０００ ｐｃ ／ ｍ３ ）。由圖４中曲線可知，在同一發(fā)塵量下，室內(nèi)顆粒物濃度隨換氣次數(shù)的增大而減小，大發(fā)塵量時(shí)，室內(nèi)顆粒物濃度隨換氣次數(shù)增加而顯著降低，小發(fā)塵量時(shí)，室內(nèi)顆粒物濃度緩慢降低。不同發(fā)塵量時(shí)都顯示了小換氣次數(shù)下室內(nèi)顆粒物濃度降幅較大，大換氣次數(shù)降幅較小，并能維持一個(gè)較低的粒子環(huán)境。在同一換氣次數(shù)下，室內(nèi)顆粒物平均濃度隨室內(nèi)發(fā)塵量的增大而增大，并隨著換氣次數(shù)的增大，發(fā)塵量的變化對(duì)于室內(nèi)顆粒物濃度的影響會(huì)變得越來越小。當(dāng)換氣次數(shù)達(dá)到４０ 次／ ｈ時(shí)，實(shí)驗(yàn)條件下不同發(fā)塵量條件時(shí)室內(nèi)均能夠維持粒子濃度較低的水平，并且不超過ＩＳＯ ６ 級(jí)濃度限值。如果發(fā)塵量很小時(shí)，比如發(fā)塵量為４ ×１０４ ｐｃ ／ （ｍ３·ｍｉｎ）時(shí)，對(duì)于ＩＳＯ ６ 級(jí)完全不需要５０ 次／ ｈ，此時(shí)，若按照規(guī)范推薦值來選取換氣次數(shù)（５０～６０ 次／ ｈ）必定會(huì)造成不必要的能源浪費(fèi)。但如果發(fā)塵量巨大，遠(yuǎn)大于本文實(shí)驗(yàn)工況設(shè)定值的情況，可以想象即使?jié)M足規(guī)范要求的５０～６０ 次／ ｈ 換氣次數(shù)，仍有可能不滿足ＩＳＯ ６ 級(jí)潔凈度要求。上述問題對(duì)于ＩＳＯ ７～ＩＳＯ ９ 級(jí)的潔凈室也同樣存在，即在小發(fā)塵量時(shí)有一最小理論換氣次數(shù)；在大發(fā)塵量時(shí)，即使按規(guī)范確定換氣次數(shù)，也可能不滿足潔凈度要求。為此，工程上如何根據(jù)室內(nèi)污染源的發(fā)塵量確定換氣次數(shù)值得討論。
圖４ 各工況下室內(nèi)顆粒物平均濃度
4.2發(fā)塵量、換氣次數(shù)與室內(nèi)顆粒物濃度的關(guān)系
將表２各實(shí)驗(yàn)工況所得顆粒物平均濃度繪制于橫坐標(biāo)為Ｇ ／ ｎ 的圖５中，其中實(shí)線為擬合曲線，得到擬合曲線見公式（１），其相關(guān)系數(shù)０. ９８５。
式中：Ｎ 為室內(nèi)顆粒物平均濃度，ｐｃ ／ ｍ３；Ｇ 為發(fā)塵量，ｐｃ ／ （ｍ３·ｍｉｎ）；ｎ 為換氣次數(shù)，次／ ｈ。
對(duì)于典型的頂送兩側(cè)回風(fēng)的非單向流潔凈室，當(dāng)渦流區(qū)相對(duì)整個(gè)房間較小時(shí)，室內(nèi)顆粒物濃度、發(fā)塵量和換氣次數(shù)的關(guān)系可表示為公式（２）［１４］：
式中：ＮＳ 為送風(fēng)口含塵濃度，近似?。?ｐｃ ／ ｍ３，根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象末端高效過濾器性能，對(duì)０. ３ μｍ 粒徑的粒子過濾效率為９９.９９９％；
β、φ 分別為非單向流高效送風(fēng)口布置等結(jié)構(gòu)的相關(guān)系數(shù)，針對(duì)本文研究對(duì)象，?。? ６ 和１. ３［１４］ 。
將上述取值代入公式可得到式（３）。室內(nèi)顆粒物濃度、發(fā)塵量與換氣次數(shù)的關(guān)系式見公式（３）：
圖５ 中虛線是公式（３）計(jì)算出的不同Ｇ ／ ｎ 情況下室內(nèi)顆粒物濃度的變化曲線。通過對(duì)比圖中虛實(shí)兩線可知，實(shí)驗(yàn)擬合曲線與文獻(xiàn)［１４］曲線趨勢(shì)一致，當(dāng)Ｇ ／ ｎ＞２５００ 時(shí)，由實(shí)驗(yàn)得到的顆粒物濃度擬合公式（１）高于公式（３）（即文獻(xiàn)［１４］）約２０. ５％ ～２３. ２％。
圖５ 室內(nèi)顆粒物濃度隨室內(nèi)發(fā)塵量、換氣次數(shù)的變化曲線圖
將公式（１）變形可得到公式（４）和公式（５）：
公式（４）中，如果Ｎ 取滿足潔凈度要求的顆粒物允許濃度，ｎ 取按規(guī)范選取的換氣次數(shù)時(shí)，Ｇｍａｘ則為潔凈室內(nèi)污染物最大允許發(fā)塵量。當(dāng)實(shí)際發(fā)塵量大于該值時(shí)，就不滿足潔凈度要求，只有發(fā)塵量小于該極限值時(shí)，才能滿足潔凈度要求。公式（５）表示在滿足某一潔凈度條件下，室內(nèi)實(shí)際發(fā)塵量為Ｇ時(shí)的最小換氣次數(shù)ｎｍｉｎ ，若該換氣次數(shù)小于規(guī)范取值，但仍按規(guī)范確定換氣次數(shù)時(shí)，意味著潔凈室送風(fēng)量偏大，會(huì)造成較大浪費(fèi)。
利用公式（５）可繪制ＩＳＯ ６ 級(jí)時(shí)換氣次數(shù)與室內(nèi)發(fā)塵量曲線如圖６所示。圖６中ｎ － Ｇ 實(shí)線采用的是ＩＳＯ ６級(jí)粒徑為０. ３ μｍ，其允許塵濃１０２０００ ｐｃ ／ ｍ３作為Ｎ 值計(jì)算繪制。實(shí)際工程中，如果考慮安全因素，則設(shè)計(jì)換氣次數(shù)可按公式（５）計(jì)算所得最小換氣次數(shù)附加一定裕量，假設(shè)該裕量?。常埃ィ纯傻玫饺鐖D６所示的虛線１. ３ｎ － Ｇ。實(shí)際按潔凈度等級(jí)進(jìn)行潔凈室設(shè)計(jì)時(shí)，即可按潔凈度要求選用有一定裕量的換氣次數(shù)。按規(guī)范ＩＳＯ ６級(jí)潔凈室的換氣次數(shù)可選取５０～６０次／ｈ，則圖中Ｇ５０、Ｇ６０即為按規(guī)范確定換氣次數(shù)為５０ 次／ ｈ、６０ 次／ ｈ 時(shí)的最大允許發(fā)塵量。當(dāng)實(shí)際發(fā)塵量大于Ｇ６０時(shí)，室內(nèi)有可能不能達(dá)到ＩＳＯ ６級(jí)潔凈要求。但在室內(nèi)發(fā)塵量較小時(shí)，比如４. ０ ×１０４ ｐｃ ／ （ｍ３·ｍｉｎ）時(shí)，此時(shí)ＩＳＯ ６ 級(jí)潔凈室只需ｎｍｉｎ ＝２７ 次／ ｈ，若仍采用規(guī)范換氣次數(shù)，則會(huì)風(fēng)量偏大，造成能源浪費(fèi)。上述分析方法同樣也可應(yīng)用于針對(duì)顆粒物粒徑０. ５ μｍ 以上的ＩＳＯ ７ 級(jí)等其他級(jí)別的非單向流潔凈室。
圖６ 室內(nèi)發(fā)塵量與最小換氣次數(shù)
根據(jù)本文研究結(jié)果，潔凈室實(shí)際發(fā)塵量及換氣次數(shù)都會(huì)對(duì)室內(nèi)顆粒物濃度產(chǎn)生較大影響。因此，潔凈室在確定空氣凈化系統(tǒng)方案時(shí)，掌握實(shí)際發(fā)塵量數(shù)據(jù)很關(guān)鍵，在此基礎(chǔ)上可利用本文定量研究的思想確定系統(tǒng)設(shè)備最大容量，在具體系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可考慮馬俊提出的按需確定風(fēng)量的概念，設(shè)計(jì)系統(tǒng)濃度檢測(cè)、風(fēng)量控制的硬件設(shè)施，由此可對(duì)目前潔凈室設(shè)計(jì)中過大風(fēng)量有較大改觀，系統(tǒng)能耗可大幅下降［１６］。
5、結(jié)論
通過對(duì)非單向流潔凈室內(nèi)顆粒物濃度影響因素的實(shí)驗(yàn)研究，得到以下結(jié)論：
（１）通過室內(nèi)發(fā)塵量Ｇ、換氣次數(shù)ｎ、風(fēng)口尺寸Ｓ、塵源高度Ｈ 的正交實(shí)驗(yàn)，確定了影響非單向流潔凈室內(nèi)顆粒物濃度的影響程度從大到小依次為：Ｇ、ｎ、Ｓ、Ｈ。
（２）室內(nèi)發(fā)塵量與換氣次數(shù)對(duì)室內(nèi)顆粒物濃度影響的特性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在換氣次數(shù)較小時(shí)，室內(nèi)發(fā)塵量影響較大，但隨著換氣次數(shù)的增大，室內(nèi)發(fā)塵量的變化對(duì)室內(nèi)顆粒物濃度的影響逐漸減弱。
（３）利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果可擬合得到ＩＳＯ ６ 級(jí)非單向流潔凈室內(nèi)顆粒物濃度、發(fā)塵量與換氣次數(shù)的關(guān)系式。在潔凈室設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際發(fā)塵量，考慮一定的安全裕度確定最小換氣次數(shù)。
（４）利用本文通過實(shí)驗(yàn)研究推薦的分析方法，可以確定采用規(guī)范選取換氣次數(shù)的最大允許發(fā)塵量，通過增大換氣次數(shù)避免因過大發(fā)塵量而不滿足潔凈度要求；同時(shí)還可根據(jù)實(shí)際發(fā)塵量獲得最小換氣次數(shù)，通過選用合適換氣次數(shù)以避免選用過大換氣次數(shù)而造成能源浪費(fèi)。
論文研究結(jié)果可為設(shè)計(jì)安全可靠又節(jié)能的潔凈室送風(fēng)量提供參考。
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本文作者伊偉奇、李浩、李超、吳重緯、黃翠、黃晨，來源于暖通空調(diào)，僅供交流學(xué)習(xí)。
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