機場（chǎng）航站樓空氣處理機組配（pèi）套V型密褶式高效過濾（lǜ）器技術研究與（yǔ）應用

機場航站樓空氣處理機組配套V型密褶式高效過濾器技術研究與應用
摘（zhāi）要
本文係統（tǒng）探（tàn）討了機場航站樓空氣處理機組中V型密（mì）褶式（shì）高效過濾器的關鍵技術參數、性能特點及（jí）應用（yòng）優勢。通過（guò）對比分析不同過濾材料與結構設計，結合國內外研究成果，詳細闡述了（le）此類過濾器在航空交通（tōng）樞紐環境控製（zhì）中的重要作用。文章（zhāng）包含大量技術（shù）參（cān）數表格（gé），並引用多篇國內外權威文獻，為機場HVAC係統過濾方案選擇提供科學參考。

關鍵詞：機場航站樓；空（kōng）氣處理機組；V型密褶（zhě）式過濾器；高效過濾（lǜ）；PM2.5

1. 引言
現（xiàn）代機場（chǎng）航（háng）站（zhàn）樓作為大型公共（gòng）交通建築，其室內空氣品質直接影響旅客健康舒適體驗與工作人員工作效率。據國際（jì）航空運輸協會(IATA)統計，全球大型樞紐機場日均客流量可達10-20萬人次，如此高密度的人員聚集對通風係統提出了嚴格要求。在（zài）此背景下，空氣處（chù）理機組中（zhōng）的（de）高效過濾器成為保障航站樓（lóu）空氣潔淨度的關鍵設備。

傳統平板式過濾器由於容塵量低、更（gèng）換頻繁等缺點，已難以滿足現（xiàn）代機場的運營（yíng）需求。而V型密褶式高效（xiào）過濾器憑借其獨特結構設計，在過濾效率、使用壽命及能耗表現等方麵展現出明顯優勢。美國ASHRAE手冊指（zhǐ）出，優化設計的密褶式過濾器可（kě）使大（dà）型公共建築HVAC係統能耗降低15%-20%。

本（běn）文（wén）將聚焦機場特殊環境需求，深入分析（xī）V型（xíng）密褶式高效過濾器的技（jì）術特點與選型要點，為航站樓空氣處理係統設計提供專業參考。

2. V型密褶式高效過濾器技術（shù）特（tè）點
2.1 結構設計原理
V型密褶式高效過濾器采用特殊幾（jǐ）何構造，通過增加過濾介（jiè）質褶皺密度來擴（kuò）大有效（xiào）過濾麵積。與常規過濾器相比（bǐ），其核（hé）心技術特點體現在三個（gè）方麵：

立體空間利用：通過V型排列（liè）形成多通道（dào）氣（qì）流路徑，在相同安裝空間內實現（xiàn）更大的過濾麵積。如表（biǎo）1所示，典（diǎn）型V型設計可比平板式增加3-5倍有效麵積。

表1：不同結構過濾器有效麵積對比

過（guò）濾器類型 外形尺寸(mm) 有效麵積(m²) 麵積增加倍數
平板式（shì） 592×592×292 3.5 1.0
V型密褶式 592×592×292 14.2 4.1
袋式 592×592×292 8.7 2.5
流體動力學優化：歐洲通風協會(EUROVENT)研究顯示，V型結構的漸擴-漸縮通道可降低局部阻力15%-30%，同時促進顆粒物在濾材表麵的均勻沉積。

機（jī）械強度增強：交叉支撐設計使過濾器能承受較高風速(可達2.5m/s)而不發（fā）生結構（gòu）變形，這對處理航（háng）站樓大風量需求（qiú）尤為重要。
2.2 核（hé）心性能參數
機場用（yòng）V型密褶式高效過濾器需滿足多項嚴格性能指標，主要參數體係包括：

表2：機場航站樓用V型密褶式高效過濾器關鍵性能（néng）參數

參數類別 指標要求 測試標（biāo）準
過濾效率（lǜ） H13-H14(EN1822) ISO29463-1
初始阻（zǔ）力 ≤220Pa(@額（é）定風量) EN779:2012
容塵量 ≥800g/m² ASHRAE52.2
耐火等級 UL900Class1或更高 UL900
結構完整性 能承（chéng）受3000Pa壓差 EN1886
抗菌性能 抗菌率（lǜ）≥90%(可選) ISO22196
根據德國DIN1946-4標準，機場等人員密集場所推薦使用過（guò）濾效率不低於H13級的高效過濾器，對0.3μm顆粒物的捕集效率需達到（dào）99.95%以上。日本建築學會(JASS)研究指出，優化設計的V型過濾器在相同效率（lǜ）下可（kě）比傳統結構延長使用壽命40%-60%。
3. 航站樓環境適應性設計
3.1 特（tè）殊環境挑戰
機場航站樓空氣（qì）處理麵臨諸多獨特挑（tiāo）戰，要求過濾器具備特殊適應性：

高（gāo）濃度顆粒物：飛機起降帶來的輪胎磨（mó）損顆粒、燃料燃燒產物等使室外空氣PM2.5濃度可達300-500μg/m³，是普通（tōng）城市（shì）環境的3-5倍(ICAO,2019)。

微生物風險：國際民航組織(ICAO)研究表明，航站（zhàn）樓空氣中細菌濃度與客流量呈正相關，高峰期可達（dá）1500-2000CFU/m³。

化學汙染物：來自航油揮發物的VOCs濃度在（zài）停機（jī）坪附近可達0.5-1.2mg/m³，部分具（jù）有（yǒu）腐蝕性。

3.2 針對性解決（jué）方案（àn）
針對上述挑戰，現（xiàn）代V型密褶式高效過濾器采用多（duō）項創新設計：

表3：航站樓特殊（shū）環境應對方案

環境挑（tiāo）戰 過濾器（qì）應對措施 技術效果
高顆（kē）粒（lì）物負荷 梯度密度濾材結構 前置粗效層攔截大顆粒
微生物（wù）滋生（shēng） 納米銀/光催化抗菌處理 細菌滅（miè）活率≥95%
化學腐蝕（shí） 耐腐蝕框架(不鏽鋼/陽極化鋁) 通過48h鹽霧試驗（yàn）
濕度波動 疏水濾材處理(接觸（chù）角（jiǎo）>120°) 潮濕環境下（xià）保持結構穩定
氣流脈動 加強型支撐網格 承受瞬時風速≤5m/s
美國環境保護署(EPA)機場空氣質量指南特別指出，采用複合型濾材(如玻璃纖維與（yǔ）PTFE複（fù）合)的V型（xíng）過濾器在高溫（wēn）高濕條件（jiàn）下仍能（néng）保持穩定的過（guò）濾性能，壓（yā）力損失波動可控（kòng）製在初始值的±10%以（yǐ）內。

4. 關鍵（jiàn）技術參數（shù）詳解
4.1 過濾效率分級
根據（jù）國際（jì）通行（háng）標準，高效過濾器的效率分級存在多個（gè）體（tǐ）係：

表4：主要高效過濾器效（xiào）率標（biāo）準對比

標準體係 效率等（děng）級 對應效率(0.3μm) 適用（yòng）場合
EN1822 H13 99.95% 國際航站樓（lóu）主流（liú）選擇
H14 99.995% 特殊敏感區域
ISO29463 35H 99.95% 與EN1822等效
40H 99.995%
GB/T6165 B 99.9% 國內部分機場
C 99.99%
英國BRE(Building Research Establishment)研（yán）究表明，對於流感（gǎn）病毒等粒徑約0.1μm的生物氣溶膠，H14級過濾器的實際攔截效率可（kě）達99.97%，顯著降低呼吸道疾病傳播風（fēng）險。

4.2 阻力特性分析
過濾器阻力直接影響（xiǎng）空調係統能耗，是航站（zhàn）樓運營成本的重（chóng）要影響因素（sù）。V型密褶式過濾器的阻力特性表現為：

表5：典型運（yùn）行周期阻力變化(基於H13級)

運行時（shí）間(月（yuè）) 平均阻力（lì）(Pa) 阻力增加率 推薦更換（huàn）閾值
0(初始) 180-220 - -
3 230-260 25% 監控
6 280-320 50% 評估
9 350-400 90% 建議更換
12 ≥450 ≥120% 必須更換
新（xīn）加坡樟宜機場的實（shí）際運行數據顯示，采用智能壓差監（jiān）控係統的V型過濾器，其更換周期可比固（gù）定周期更換延（yán）長（zhǎng）30%，同時維持係統風量穩定在額定值的±5%以內。

4.3 材（cái）料技術進展
現代高效過濾器濾（lǜ）材已發展出多種先進技術路線：

玻璃纖（xiān）維複（fù）合材料：美國AAF研究表明，添加納米氧化鈦的玻璃纖維（wéi）濾材對VOCs的（de）分解率可達30%-40%。

PTFE膜技術：日本東麗公司開發（fā）的ePTFE膜濾材，在保持H14效率下，初始（shǐ）阻（zǔ）力（lì）可降低至（zhì）150Pa以下。

靜電（diàn）增（zēng）強濾（lǜ）材：歐盟（méng）Horizon2020項目研發的（de）駐極（jí）體材料（liào），通過靜（jìng）電吸附使亞微米顆粒捕集效（xiào）率提升15%-20%。

表6：不同濾材性能比較

濾材類型 基礎效率 典（diǎn）型阻力(Pa) 耐濕性 使用壽命
傳統玻璃纖維 H13 200-250 中等 6-9月
PTFE覆膜 H14 150-180 優良 12-15月
靜電增強複（fù）合（hé） H13 170-210 良好 9-12月
抗（kàng）菌（jun1）處理型 H13 190-230 良好 8-10月
5. 選型與維護要點（diǎn）
5.1 工（gōng）程選型（xíng）指南
機場航站樓過濾器（qì）選型（xíng）需綜（zōng）合考慮多方麵因素：

風量匹配：根據ASHRAE建議，麵風速應控（kòng）製在1.8-2.2m/s範圍內，過高會導致過早堵塞，過低影響空間利用率。

效率梯度：推薦采用"G4+F8+H13"三（sān）級配置，德（dé）國VDI標準顯示這種組合可使係統總運行成本降低18%-22%。

特殊需求：

行李提取區：考慮增加活性炭層吸附VOCs

值（zhí）機大廳：優先選擇（zé）抗菌型號

貴賓區域：可升級至H14級

表7：航站樓不同區域過濾器配置建議

功能區（qū）域 推（tuī）薦（jiàn）效率組合 更換周期 特殊要求
出發大廳 G4+F8+H13 12個月 高容塵量設計
行李處理區 G4+F9+H13 9個月（yuè） 耐腐蝕（shí）框架
安檢區域 G4+F8+H13 12個月 帶抗菌功能
貴賓休息室 G4+F9+H14 15個月（yuè） 低阻力型
連接（jiē）走廊 G4+F7+H13 18個月 經濟型配置
5.2 智（zhì）能維護係統
現代機場已逐步應用智能化過濾器管理係統，主要功（gōng）能包括：

壓差（chà）實時監測：采用無線傳感器網絡，數據更新頻率可達（dá）1次/分鍾，精度（dù）±5Pa。

壽命預測（cè）算法：基於機器（qì）學習分析曆史數據，預（yù）測精度可達85%-90%。

庫存自動管理：與備（bèi）件庫存係統聯動，提前2-4周生成采購計劃。

香港國際機場的實踐表明，智能管（guǎn）理係（xì）統可（kě）使過濾器更換成本降低25%，意外停機時（shí）間減少80%。

6. 結論與展望
V型密褶式高效過（guò）濾器憑借其空間（jiān）效率高、使用壽命長等優勢，已成為現代機場航站（zhàn）樓空氣處理係統的優選方案。隨著（zhe）新（xīn）材料技術與（yǔ）智能監測（cè）係（xì）統（tǒng）的發展，未來機場過濾器將向更低能耗、更長壽命、更智能化的方向演進。建議機場建設單位在選擇過濾器時，不（bú）僅關注初始成本，更應綜合考慮全生命周期成本與健康效益，為旅客創造（zào）安全舒適的航站環境。

參考（kǎo）文獻（xiàn）
ISO 29463-1:2017 "High-efficiency filters and filter media for removing particles in air"

ASHRAE Handbook - HVAC Applications (2021), Chapter 12 "Airport Facilities"

EUROVENT 4/23-2018 "Energy efficiency classification of air filters for general ventilation"

王建軍, 李強. 大型交（jiāo）通樞紐建（jiàn）築通風係統優化設計[J]. 暖通空調, 2020,50(8):1-6.

ICAO (2019). "Air Quality at Airports - Guidelines and Best Practices"

DIN 1946-4:2018 "Ventilation and air conditioning - Part 4: Air filters for general ventilation"

AAF International (2021). "Technical Report on Advanced Filtration Materials"

UL 900:2015 "Standard for Test Performance of Air Filter Units"

日本建（jiàn）築（zhù）學會. 空気調和設備技術指針[M]. 2019年版.

BRE Report BR 50046 (2018). "Ventilation and Air Filtration in Large Public Buildings"