前 言

方案说明                                           

        “保护文物安全，打造洁净工作空间”是本次设计的最终目的。2010年以来，雾霾肆虐我国北方地区，2015年全国雾霾天气总共200多天，其中重度雾霾长达两个月。据相关部门统计，京津冀地区自2010至2015年，因呼吸系统疾病死亡的人数增加了26万人。工作人员在办公室的时间超过了30%，办公室的空气质量直接影响到工作人员的呼吸健康。此外，空气中的PM2.5携带大量的污染气体，会对文物产生极大的影响，良好的空气质量也是珍贵文物长期保存，防止自然老化的前提。

特别声明

        尽管北京正扬互动科技有限公司已经尽力使本文档内容完整和有效，但仍有可能有信息方面不够准确的地方或印刷错误。如果内容有所变化，北京思飞科技有限公司将对有关内容进行相应的调整，并在未来版本中体现。

为了方便本文档的阅读，在本文档后面的叙述中，我们将采用如下的简称：

•北京思飞科技有限公司 简称为 思飞
•XX博物馆简称为 博物馆

        一、项目简介：
        1.1项目背景：
        中国雾霾的实质是酸性气溶胶，它是中国经济持续高速发展及不合理的能源结构产物。大量的石油、化工、电力等企业的超标排放，在空气中经过光化学反应，产生大量的酸性盐，络合空气中的灰份和水蒸气，大面积爆发了对人体有毒害作用的雾霾。雾霾以可吸入颗粒物的形态存在时，很容易进入人的肺粘膜，且不易代谢，往往会对人的呼吸系统产生不可修复的损伤，严重威胁人体呼吸健康。这个时候，办公室就成了人的避风港，改善室内空气，给员工一个洁净呼吸的空间，是企业和空气治理企业共同的使命。大量的酸性颗粒，会腐蚀馆藏，缩短文物自然老化周期，需要做空气处理，尽可能保护文物安全。
        1.2项目简介：
        博物馆按照功能区可分为博物馆、交流中心、行政办公楼等几个部分部分，信息中心机房不在本次设计范围内。地下两层，地上五层，总计7层。根据我公司现场勘查及跟甲方物业交流沟通有如下几个问题：
        1.绝大多数区域的新风机房的新风没有通过管道送入既定场所。整个大楼的新风系统可以忽略不计。
        2.二楼交流中心有新风系统，每周电影放映的时候开起新风系统，对应的新风设备没有空气净化措施。
        3.整个大楼绝大多数功能区都是用风盘来制冷采暖的，用的是卧式安装风机盘管或者立式暗装风机盘管。
        4.文物展览区，防火教育中心，没有通风、空调、空气净化系统。
        二、PM2.5的来源及危害：
        2.1、PM2.5的来源
        PM2.5的来源主要有自然来源和人为来源两种，虽然自然过程也会产生PM2.5，如风扬尘土、火山灰森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌等，但其主要来源还是人类在生产生活过程中的排放物，并且其危害相对较大。人类既可以直接排放PM2.5，也可以通过排放某些气体污染物，然后在空气中转变为PM2.5。直接排放主要来自燃烧过程，比如化石燃料、生物质垃圾焚烧等。在空气中转化成的气体污染物主要来自各种机动车的尾气排放，其成分包含有二氧化硫、氮氧化合物、氨气、挥发性有机物等。除此之外，PM2.5其它的人为来源还包括：道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气、室内装修等。
       PM2.5的微观形态可分为规则形态和不规则形态两类。其中规则的包括：烟尘集合体、燃煤飞灰颗粒、生物颗粒以及一些矿物颗粒；而不规则形态的多为矿物颗粒。
        2.2、PM2.5的危害
        空气中并不是在灰霾天气时才存在，正常天气时也存在，并且它对人体的危害非常大。人类在呼吸的过程中，直径5微米以上的颗粒可以到气管支气管，但是5微米以下的，特别是1~3微米的颗粒，就会进入肺泡里，肺泡在进行气体交换的同时，这些颗粒被巨噬细胞吞噬，而永远停留在肺泡里，或者溶解在血液，随血液循环到达全身各处。当污染较轻时，首先对易感人群，即儿童，老人，呼吸性疾病及心血管疾病患者产生影响，随着雾霾的增加污染也不断增加，继而影响到全体人群。
        由于PM2.5表面极易吸附有机化合物，如多环芳烃容易吸附在粒径在5mm以下的颗粒物上，大颗粒物上的多环芳烃很少，也就是说，空气中细颗粒物越多，我们接触致癌物，多环芳烃的机会就越多。
        PM2.5还会与身体中的血红蛋白相结合，从而影响血液的输送，甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病，每个人每天平均要吸入约1万L的空气，这些颗粒通过支气管和肺泡进入血液，进入肺泡的微尘可迅速被吸收，不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康的伤害更大。
        三、博物馆空气质量防治要求：
        防霉：

        霉菌对文物的危害最大。温、湿一不当心，文物会霉烂或受虫蛀，霉菌的最低生长温度为5-10摄氏度，最高生长温度为40-45摄氏度，适宜生长温度为18-28摄氏度。霉菌的生长繁殖需要水分，当环境湿度升至68%，即可生长发育，95%时生长最旺盛。防止霉菌最理想的办法是将温度控制在12-18摄氏度，相对湿度控制在65%以下。
        防尘：

        防尘是文物保管中的一项重要的日常工作，因为灰尘无处不有，也是传播微生物的媒介，灰尘的成分很复杂，有酸性的也有碱性的，也是细菌、霉菌寄生、繁殖、生长、发育的载体。防止文物霉变、虫蛀首先要防尘。
        防潮：

        过高的湿度会使文物表面过分潮湿甚至结露，导致文物脱色、加速文物老化，滋生细菌、霉菌。湿涨干缩更会加剧文物的老化。博物馆库房应根据需求设置不同的湿度区间，确保各种类型的文物在各自需求的湿度范围内保存，延缓自然损坏的时间。
        防干：

        环境湿度过低，会导致纤维材料中原有的水分快速蒸发，造成干脆断裂。温度和湿度的过度变化，会破坏文物的内部平衡，当湿度升高时，空气中的水蒸汽会被文物吸收，湿度降低时，文物中的水分又会降低，释放的空气中期，如果湿度经常低于50%以下，纤维素就会损坏，产生干裂、翘曲等现象。
        综上所述：最适宜文物保存的最佳温湿度见下表： 

  防腐蚀：

  早在1850年，迈克尔.法拉第就指出空气污染对伦敦国家画廊里古画的损害。当前我国工业飞速发展，随之而来的是空气质量日益恶化，大量的室外空气随着新风系统进入室内，除灰尘外，空气中还富含硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、硫化物（H2S）、臭氧等，文物本身还会挥发除一定量的有机物，这些成分复杂的气体充斥在室内空间，不但会给库房管理人员带来严重的健康损害，也会氧化、腐蚀文物本身，造成不可逆转的损坏。硫氧化物和氮氧化物容易被空气中的氧气氧化，和空气中的水生成硫酸、亚硫酸；硝酸、亚硝酸；硫化氢则生成氢硫酸，甲醛在潮湿和氧化的环境中容易生成蚊酸。其中硫氧化物会损坏石灰制品，生成白色条纹的硫酸钙；还会损害纤维，使纤维变性、变质；硫化氢气体会腐蚀银器，降低银器光泽，在银器表面生成黑色斑点，使含磷的染料黑化；甲醛形成的蚊酸会破坏铅白类染料和青铜合金，而且危害人体。博物馆污染气体的来源及危害详见下表：

表2：室内空气污染物的来源及危害

  综述：

        本方案的保障对象为工作人员、参观人员和馆藏。既要保护人员的身心健康，又要保护馆藏的环境健康。本方案不涉及湿度保障问题。

        四、相关标准与本次设计指标：

        4.1相关标准：

      《空气过滤器》GB/T14295-2008）

      《室内空气质量标准》GB/T18883-2002

      《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002

      《工业建筑供暖与空气调节设计规范》GB50019-2015

      《家用电器和类似用途电器噪音限制》GB19606-2005

      《社会生活环境噪声排放标准》GB22337-2008

      《通风机能效限定值及能效等级》GB19761-2009

      《绿色建筑与住房建筑节能75%标准》

      《公共场所集中空调通风系统卫生规范》WS394-2012

      《民用建筑新风系统工程技术规程》CECS439:2016

       4.2本次设计指标：

        我方工程师上门考察，综合博物馆结构，现有设备，甲方需求等，坚持理论结合实际、最少建设成本、最低维护成本、不破坏楼体结构等设计原则，依据国家标准，给出甲方设计指标，如下所示：

当户外PM2.5浓度在300-500ug/m3时，室内新风或空调正常使用的情况下：

        室内始终保持在75ug/m3以下，PM2.5浓度在30ug/m3时，为二级良好标准。

        五、PM2.5净化工艺设计：

        5.1现有空气调节设备工艺流程分析：

        5.1.1交流中心空调系统工艺流程及现状分析：

        分析：室外新风和室内回风在混风段混合，经过粗效过滤器、表冷器送入室内，此时，新风和回风经过了空气净化，冬季经过了制热、夏季经过了制冷，保障了室内空气的温度。但是经过我公司工程师调研，该处理工艺在实际运营过程中，存在以下问题：

        1)该机组设置了粗效过滤器-G4，G4等级的粗效过滤器对Pm5有50%的一次性过滤效率，对PM2.5几乎无效，欲达到良好的PM2.5净化效率，过滤器的过滤等级至少达到F9.

        2)空调系统维护问题：由于项目的新风机组，设备使用年限较长，造成表冷器灰尘较多，影响了性能与净化。门板老化，造成漏风严重。设备间开门受负压影响严重。

        5.1.2其他场所新风空调分析：

        1）根据跟物业深入沟通，原来设计的新风系统管道没有涉及全馆，大约又2/3的地方没有送入新风，想要通过新风系统送回风做空气处理非常难。做方案时，不考虑新风系统对室内环境的影响。

        2）大楼的空调采用水冷VRV空调系统，使用的是卧式暗装和立式暗装风机盘管，有些地方未加装空调系统。

        5.2整体楼宇净化工艺设计：

        5.2.1交流中心净化工艺设计（系统原理图）：

        5.2.2新风段加装空气净化器

        组合式空调引入新风，在新风进入设备之前进行预处理，风管上加装风管式电子空气净化装置，去除新风里百分之95以上的PM2.5，增加净化能效，降低空调箱内的空气过滤装置的维护周期和维护成本。本次工程由于原始资料不全，按照新风量占总风量的30%计算。

        5.2.3回风段加装空气净化器

        为了高效去除室内PM2.5，在回风段加装电子空气净化装置，去除原有的粗效过滤器。室内风在空调系统循环的同时，高效去除室内PM2.5。一、降低了风阻，提高了原有空调设备的性能，二、提高了过滤性能，将室内PM2.5控制在一个极低水平。回风段风量按照70%估计。

        5.3其他区域空气处理工艺设计

        5.3.1风机盘管加装回风口式电子空气净化器

        风机盘管在夏季制冷的时候，蒸发器表面湿度会很高，滋生大量的细菌、军团菌、病毒。室内空气中的PM2.5和气态污染物，在空调制冷制热时，会沉积在蒸发器表面，为细菌、病毒提供赖以生存的养料，且影响室内空气质量。本方案在VRV空调回风口加装回风口式电子空气净化器，高效去除PM2.5，杀灭表冷器表面的细菌、病毒。

        5.3.2无风机盘管的场所加装吸顶式电子空气净化器

        博物馆很多场所没有新风，也没有空调系统，空气质量污浊。为了调节空气质量，在装有卡式空调系统的房间（无法做回风口电子空气净化器）和无VRV空调系统的房间加装天花板嵌入式空气净化器，保障室内空气质量健康。

        5.4全馆空气质量监控

        对全馆空气质量进行监控及展示，可以合理有效的根据场馆内的空气质量安排开馆闭馆及馆内工作人员的时间。将治理后的空气质量展示给参观人员更能提升博物馆的形象，本方案在每个功能区设置一个空气质量探头，通过RS485通信接口接入监控主机，上传到大屏幕，全方位展示馆内空气质量。

        六、产品介绍：

         6.1电子空气净化器技术原理
        静电吸附装置（Electrostatic precipitator, ESP-静电集尘器）在工业领域的应用已经超过60年。静电吸附装置是利用异性相吸的电气原理，对于直径为0.1~10微米大小颗粒物，吸附效果非常显著。最基本的静电吸附装置由一排垂直排列的放电丝和一排金属集尘板组成。根据实际应用的不同，集尘板之间的间距为0.4cm~1cm之间。
 在静电吸附装置的放电丝和集尘板之间设有几千伏的负电压，形成强大的静电场，放电丝放电，使周围的气体发生电离。当空气通过集尘装置时，空气中的颗物（包括微生物）被迫带上正电荷，被牢固的吸附到集尘板上，类似于一个强大的磁铁在工作。
         随着静电吸附装置的使用，集尘板上聚集了大量的颗粒物，需要清洗或洗涤才能彻底清洁集尘板。静电吸附装置清洗后，可反复使用。在某种意义上，静电吸附装置优于其他空气净化技术，如HEPA高效过滤器，HEPA过滤器长时间使用时，不仅聚集很多颗粒物成为二次污染源，并且更换一次产生一定的费用。
 静电吸附装置根据其基本结构可分为一段式和两段式：
         1）一段式静电吸附装置：一段式静电吸附装置是由垂直排列的放电丝和对应的负极集尘板组成，其结构相对简单，对颗粒物的吸附效率不如两段式静电吸附装置。一段式静电吸附装置广泛应用于空气净化装置。在一段式静电吸附装置的负极板上积满颗粒物时，需要清洗，充分晾干后可反复使用。
         2）两段式静电吸附装置：两段式静电吸附装置由垂直排列的放电丝和对应的负极集尘板外，增加了并排的正负极板。当空气中的颗粒物通过第一段放电丝时被迫带上正电荷，这些带有正电荷的污染物被牢牢的吸附到第一段的负极集尘板上，未在第一段上被吸附的颗粒物可在第二段的负极板上继续被吸附。因此，两段式静电吸附装置的颗粒物吸附效率高于一段式静电吸附装置。两段式静电吸附装置广泛适用于商业用空气净化装置。 
         静电吸附装置由于使用开放式的结构设计，比其他空气过滤器降低了风阻，极大减少风机系统电机的耗能，相较于其他空气净化系统而言节省了能源。较低的电机功率也意味着更加安静的运行性能。
        6.2思飞两段板式静电吸附装置
        思飞静电吸附装置采用两段式设计，高压段8000V，电离空气，产生正负离子，给尘埃粒子荷电；低压段4000V,产生高压电场，收集荷电粒子，高效去除PM2.5；静电过滤器可轻易击穿细菌、病毒的细胞壁，使其丧失活性和遗传特性，杀灭细菌，应用于中央空调，可杀灭绝大多数细菌、病毒、军团菌，减小办公室人员空调病的发生率。制造工艺及特点如下： 
        思飞静电过滤器须为两段板式静电过滤器，高压段8000V，低压段4000V；该静电过滤器外框采用1.2mm厚铝板，集尘板采用0.75mm厚铝板，稳定性好，维护不变型；
        思飞静电过滤器集尘板采用阵列凸点设计，制造不规则电场，防止规则电场的习惯性漏尘；
        思飞静电过滤器采用国内顶尖表面导电氧化工艺，使集尘板表面电荷分布更均匀，提高设备净化效率的同时防止污染气体带来的设备腐蚀，延长使用寿命；
        思飞静电过滤器应有严格的生产工艺控制，采取站管式模具组装，集尘板间距整齐划一，杜绝了静电过滤器局部放电不均匀的问题；出厂前须经过不少于48小时的超高压老化，去除模具带来的毛刺，减少设备尖端放电现象，将臭氧发生量控制在0.03ug/m3以内。
        思飞静电过滤器电离丝采用0.2mm耐高压钼合金材料，具有韧性好、经久耐用，耐高压，电导性好等特点。
思飞静电过滤器绝缘端子，采用耐高压高分子聚合物材料，精密模具注塑而成，具有高绝缘性，防止高压击穿，安全无忧。
        思飞静电过滤器须采取多区7片式设计，极板间距4mm，具有容尘量大，净化效率高等特征。每处理1000m3/h的空气，集尘板总集尘面积大于2.56m2。
        6.3思飞高压电源
        好马配好鞍，静电过滤器性能的高低，不仅仅取决于静电过滤器自身，同样取决于它的动力中枢——高压脉冲电源。 
        思飞静电过滤器电源部分应采用晶闸管控制的可控硅直流高压脉冲电源，脉冲频率介于20-30KHZ之间，使负载恒压恒流，消除由于温湿度急剧变化、集尘的薄厚对静电集尘效率的影响，使静电过滤器的性能始终保持在巅峰水平。
        具有自动清洗提醒，故障报警等功能，标配电源指示灯、运行指示灯，故障指示灯等，工作状态一目了然。

        6.4思飞（FLYTHINK）中央空调电子空气净化器
        思飞中央空调电子空气净化器是整体楼宇净化的最佳方式，它完美利用中央空调的动力系统——风机，进行空气循环净化，具有效率高、功能多、阻力小、能耗低、易维护等优势，能显著提高空调能效。思飞中央空调电子空气净化装置共有风管式、风柜式、风盘式、回风口式四种安装方式，完美解决各种楼宇净化中的疑难杂症，可以因时制宜、因地制宜的进行楼宇净化工程设计。

        6.4.1思飞（FLYTHINK）中央空调风柜（管）式电子空气净化器

        6.4.2思飞（FLYTHINK）中央空调回风口式电子空气净化器

        6.4.3思飞（FLYTHINK）吸顶式电子空气净化器

        6.4.4思飞（FLYTHINK）空气质量云测仪