计算机机房空气污染与净化

一、概述

机房内空气环境主要由热、湿环境和空气品质等要素构成。目前，在机房工程建设中比较重视的是计算机对机房温、湿度环境条件的要求，把选择什么样的空调设备，制冷能力留有多少余量等等，作为评审机房工程设计方案的主要内容，这固然是考核机房工程设计方案的一个重要方面，但在这里还要提醒不容忽视的问题是：净化空调系统中的新风，如果新风设备选择不当，不但不能满足主机房，基本工作间对空气含尘浓度的规范要求，而且当机房内缺少新风(或无新风)时，还会使得机房内空气质量比室外更加恶劣，对机房空气品质造成极大的负面影响。

众所周知，整体环境质量的好坏取决于“济低状态”的那个要素，而且不能用其余处于优良状态的环境要素来代替，去弥补。为此在改造机房空气环境质量时，首先要从不合乎要求的“济低状态”那部分做起，使之均衡地达到济佳状态，才有可能确保计算机稳定、高可靠的运行，和满足人体舒适、健康的需要。

二、机房内空气环境标准

尘埃对计算机系统可靠运行造成的危害，广为人知，这里不再作阐述，但本文所强调的是其作为计算机机房内环境条件的一个组成部分，是机房工程设计应包括的内容，而且也是评价设计和评价工程质量的主要依据。

1、 主机房、基本工作间环境条件

机房内空气环境是机房工程建设中重要环节之一，依据《电子计算机机房设计规范》规定：主机房、基本工作间内的温、湿度必须满足计算机设备的要求；主机房内的空气含尘浓度每升空气中大于或等于0.5μm，尘粒数应少于18000粒。尽管工程设计单位之间存在差异，新风系统还存在种种问题，但本规范条文规定内容必须贯彻执行。

2、 其它房间环境条件

其它房间依据机房设计规范，弟3.1.2条：电子计算机机房内温、湿度应满足温、湿度表中A级B级的要求，其中含尘浓度虽未做具体规定，但其它房间尤其是与主机房相邻的辅助机房，如软件开发实验室、终端操作机房、通讯机房、UPS电源室、磁介质室、上机准备室等机房，根据《电子计算机场地通用规范》GB/T2887—2000（2000版），弟四章节4.3.2条“计算机机房内尘埃依机器要求而定”的原则，建议采取一般净化处理，设置粗、中效两道过滤器以保持机房室内空气的清洁。

总之，电子计算机机房空气调节系统，应满足电子计算机系统对温、湿度以及防尘对正压的要求。

三、空气污染

机房内防范空气污染应以计算机系统对环境条件含尘浓度和保障机房内工作人员身体健康、人文环境的需要为出发点。

1、 大气尘的污染

大气尘是空气净化的直接处理对象，包括固态微粒（粉尘、烟尘等）和液态微粒（雾等），在空气净化技术中，所含尘埃浓度就是大气中粒径小于10μm的悬浮微粒（称飘尘）的浓度。大气尘在不同的地区差异也很大，即使在同一地区但在不同的时间（例如**内）也可能有数量级的差异，依据有关资料提出的典型地区确定的大致的大气尘计数浓度，例如大城市≥0.5μm的尘粒数是（1.0～2.0）×10 ⁵粒/L,并且粒径分布小于和等于1.0μm的尘粒计数很高（98%）所占质量百分数却极低（3%），因此也是在净化空调工程中重视计数浓度的主要原因；主机房内空气含尘浓度采用的是计数浓度，每升空气中大于或等于0.5μm的尘粒数，应该少于18000粒；根据机房不同要求，选用不同类别的过滤器，以达到对不同尘埃粒径的有效捕集，反之未经空气过滤的大气尘渗入机房，机房内污染肯定会很严重。

还有，需要特别注意的是，在个别工矿企业密集的地区腐蚀性物质含量高，特别是沿海地区与城市受海洋性气候（盐雾）环境的影响；当尘埃吸收水分后，形成的液态、雾态腐蚀性物质，会加重对计算机系统的腐蚀。因此，重复强调必须依据机房环境条件中含尘浓度的要求，对以上地区空气进行净化处理。

2、 有害气体的污染

气态（体）污染物是化学反应生成的非尘粒污染物质，常温、常压是处于气体状态，既人们常说的臭（异）味，由于机房围护结构严格封闭，室内空气压力高于外界压力，室外有害气体不宜渗入机房室内，因此，有害气体的污染杂物主要来源是室内。

1）机房室内装饰材料中所含有害物质的释放，包括塑料、橡胶制品、织物、油漆涂料、保温材料、黏合剂等材料中含有的有机溶剂、助剂、添加剂等挥发性成分，和有苯、甲苯、甲醛、碳氢化合物的污染物成为机房内难闻异味（臭味）的来源。

2）人体散发的污染物其中有自身产生的污染物，如体表脱落物、体表与呼吸的排出物；携带的病原微生物等。而且是不断产生与扩散，所以人身又被称作恒定污染源。

3）机房内空调系统常年运行失于维护，造成病菌寄生、繁殖和传播等。

3、 对人身体的危害

不难看出，密闭的机房室内空调系统病菌寄生、繁殖及人体携带病源和**的相互传染，以及装饰材料释放出有害物质。使得空调室内空气污染种类繁杂，有物理性的、化学性的、生物性的，一般情况下，尽管可能在室内的浓度处于低水平，但多数低浓度污染物的结合，对人体产生综合作用的危害确很大。如果，室外新鲜空气不能正常的进入机房室内，使室内被污染的空气及时排出室外；再有人员在室内活动，通过呼吸道、皮肤汗腺排出的多种化学物质，尤其是湿气、二氧化碳浓度的增加，室内氧气浓度的降低，造成室内空气质量的进一步恶化，致使在机房工作的人产生头晕、**、心慌、乏力憋气等主观感觉，既卫生学称之“空调综合症”、“军团病”。

四、空气净化技术措施

本文是在提示了机房室内污染因素之后，再研究的题目就是找出有效的治理方法，目地，其一是确保计算机使用要求；其二同时也能够为室内人员提供新鲜宜人、激发活力提高工作效率、并且对健康无负面影响的高品质的机房空气环境。

1、机房内加强通风换气

通风换气是机房室内除尘**、除臭、空气净化济有效的治理方法，即在分散式空调的机房内，按照机房对温、湿度和新风量的要求，配装新风净化机将源于室外的新鲜空气，经空气过滤和对高湿、热空气的处理，把清新空气送入室内将稀释后空气排出室外。

2、机房室内的正压控制

为防止外界未经处理的空气渗入机房室内，干扰室内空调参数，需要机房内保持一定正压值，即用增加新风量的办法，使主机房室内空气压力应保持高于邻区和室外。然后再让部分多余的空气从室内排出，这是机房空气净化中的又一重要措施。

机房内漏风量取决于正压的高低和围护结构的密封质量及平面布局的合理性，室内正压值应参照设计规范执行。

机房排风问题：根据计算机机房采用分散式净化空调系统，空气自循环控制室内温、湿度，特殊的管理模式及玻璃***（5～7毫米）门扇缝隙结构的特点，通过门缝排风方法，实践证明用于中、小规模（300平方米以下）的机房也是可行的。为了不使房间产生负压，至少应补充与排风量（L _P： m³/h）相等的室外新风，即

Lw=Lp m³/h （4-1）

为使机房内正压维持在规定值，在机房下风侧墙或在通往缓冲室（如换鞋、更衣室）门框以上地方安装余压阀；或安装差压式电动风量调节阀。（见4—1图示）

根据这一原则计算新风量时，必须知道门缝隙大小以及空气通过门缝隙时的局部阻力系数。

式中 ΔH——房间正压值，P_a

Z——空气通过���缝隙的局部阻力系数

P——空气密度k_g/m³

门缝排风（见4—2图示），适用于目前采用玻璃隔断，***的机房排风，需要补充的新风量可按下式确定：

L_P=Vab m³/s=3600 Vab m³/h （4-3）

式中V ——门缝排出空气的速度；（见4-2）

a——缝隙宽度m；

b——缝隙总长度m..

根据机房净化空调系统新风量的选择，对已设计玻璃门的门扇加装密封口，使门缝隙宽度、长度做进一步调整，此式同样可以成立。

必须指出，若机房尤其是主机房，基本工作间与室外或其它房间混用场地时，人流、物流通道应设缓冲室，缓冲室的外门必须是防火、密闭（保温）门，以避免主机房等门开启时空气倒灌。

3、新风量的确定

机房室内应保证供有一定的新风量，其数值应取下列风量中的济大值：

1）补偿室内排风和保持室内正压值所需的新风量；

2）保证室内每人每小时的新风量不小于40立方米。

对于全年运行的净化空调系统，宜采用新风量全年固定的方案。

五、空气质量的评价

对人体来说感觉济舒适的温度是20度～26度；相对湿度是40%～60%，实质上与机房规范中规定的温度、相对湿度的标准相似。为此，人体对物理事实的感受，实际上也可以认为是评定机房环境条件好坏的一种定性标准。另外，人体对机房室内空气质量的评定，也可以通过对滞留在室内空气中“臭味”的感觉，一般的说“臭味”越少人体感觉越舒适。因此，舒适度越好的机房，显然健康条件也就越好。

机房室内的正压是室内高品质空气环境的保证，首先人员通过缓冲室进入机房前，感觉到的是在迎风而行，对人体是吹淋净化过程；济简便的直观检测机房正压方法；可使用一张较薄的纸条（或塑料薄膜）手拿纸条上端贴靠在门缝处，当门略开，若下端被吹起并与门板形成一个夹角，基本可以认定机房室内空气是正压，反之纸条未被吹动或贴门缝上，说明机房室内空气可能是负压值。

以上仅是感性初步认定，实际工程竣工验收，还应以《电子计算机机房施工及验收规范》为依据，进行综合测试后记录的数据为准。

六、净化空调系统中的新风设备

机房内净化空调系统，由空调机与新风系统组成，可分别安装在机房同一室内，新风系统也可以独立设置，将净化后的新风用管道输送到各室，因此新风设备是净化空调系统必不可少的设备，为便于设计单位与使用单位技术沟通，提出以下几点建议供参考：

1、首先是各级领导要重视。新建、改建机房时以国标规范要求为准则，做好工程设计评审工作：评审工程设计方案的可行性、可用性和保障机房环境条件的可靠性。

2、依据国标规范技术要求，评审工程方案所提出的新风量、空气排放措施及保持室内正压技术措施是否得当。

3、空气净化过滤应满足计算机系统对机房环境条件中含尘浓度的要求，过滤器的数量、组合安装应具有方便非专业人员清洗、更换和更换周期（8～12个月）易操作的特点。