建筑科技的迅猛發(fā)展，給人們帶來舒適室內(nèi)生活和工作環(huán)境的同時，也在建筑能耗以及室內(nèi)空氣品質(zhì)方面帶來一系列嚴(yán)重的負(fù)面影響。首先在中國，僅住宅和商用建筑的運(yùn)行能耗即可相當(dāng)于中國水泥和鋼鐵行業(yè)的總和，而這其中采暖空調(diào)能耗占到約50%~65%；其次，人們有80%以上時間在室內(nèi)度過，室內(nèi)空氣品質(zhì)對人體的健康和經(jīng)濟(jì)有著不可忽視的影響。尤其2003年嚴(yán)重急性呼吸綜合癥(SARS)和2009年甲型流感(H1N1)的爆發(fā)，以及越來越多的“病態(tài)建筑綜合癥”，讓人們意識到室內(nèi)空氣品質(zhì)的重要性。
膜式空氣能量交換器可向室內(nèi)送新風(fēng)，再從另一側(cè)由專用設(shè)備向室外排出，在室內(nèi)形成“新風(fēng)流動場”，滿足室內(nèi)新風(fēng)換氣需求；其核心部件——全熱交換膜的傳熱性能和透濕性能，可對新風(fēng)和排風(fēng)進(jìn)行能量交換，回收排風(fēng)中的能量（顯熱和潛熱，即稱為“全熱”）最高可達(dá)40%以上；全熱交換膜的氣體阻隔性能，又可有效排除室內(nèi)二氧化碳、甲醛、致病菌等有害氣體和物質(zhì)，凈化室內(nèi)空氣。
圖1 膜式空氣能量交換器工作原理圖
目前高端的全熱交換膜技術(shù)為美國和日本等國外的幾家公司壟斷，我國熱交換機(jī)芯使用的全熱交換膜普遍存在透濕性能不佳、對二氧化碳和甲醛等有害氣體無有效阻隔性能等一系列問題。高分子事業(yè)部薛立新研究員領(lǐng)導(dǎo)的功能膜團(tuán)隊針對上述問題，研究不同材料全熱交換膜對傳熱透濕（傳質(zhì)）性能及對有害氣體阻隔性能的影響，形成兩個系列的功能添加劑：Z系列功能添加劑（可在保證透濕性能前提下，有效降低CO2等有害氣體透過率）；W系列功能添加劑（可同時增大全熱交換膜的透濕量和透濕速率）。在次基礎(chǔ)上成功開發(fā)出一系列高效低成本全熱交換膜。自行研制全熱交換膜NIMTE系列的水蒸氣透過率均可達(dá)到2600~3000 g/m2/day以上，遠(yuǎn)高于國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品；二氧化碳透過率則僅為國外先進(jìn)產(chǎn)品約1/6~1/7，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表1所示；水蒸氣透過速率亦高于國內(nèi)外商業(yè)膜，如圖2所示。目前，本課題組研制的全熱交換膜，已進(jìn)入連續(xù)化生產(chǎn)中試放大階段。
表1 國內(nèi)外全熱交換膜性能比較
圖2 國內(nèi)外全熱交換膜水蒸氣透過速率
