城鎮(zhèn)居住建筑新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計思考范文

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《小城鎮(zhèn)建設(shè)雜志》2014年第八期

1城鎮(zhèn)居住建筑新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置方式

城鎮(zhèn)居住建筑內(nèi)多采用引入室外新風(fēng)的方式，以保證居住建筑內(nèi)良好的衛(wèi)生條件。根據(jù)現(xiàn)有城鎮(zhèn)居住建筑的品質(zhì)不同，其內(nèi)部采用的新風(fēng)引入系統(tǒng)大致可以歸納為以下三種：集中機械式新風(fēng)系統(tǒng)引入、分散機械式新風(fēng)系統(tǒng)引入，以及自然新風(fēng)引入方式。

1.1集中機械式新風(fēng)引入

1.1.1城鎮(zhèn)居住建筑新風(fēng)量確定居住建筑內(nèi)新風(fēng)量指標，在《住宅設(shè)計規(guī)范》和《住宅建筑規(guī)范》中沒有給出相關(guān)的指標，根據(jù)《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》和《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》的規(guī)定，夏季空調(diào)房間和冬季供暖房間，通風(fēng)換氣系數(shù)為1次換氣/小時，既可以滿足室內(nèi)衛(wèi)生條件要求，又相對可以減少能源消耗。如果根據(jù)《旅館建筑設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，在設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)的一、二、三級旅館建筑中，每人的最小新風(fēng)量指標分別為50m3/h、40m3/h和30m3/h。目前單元式居住建筑的套內(nèi)建筑面積有小于80平米、80至90平米以及大于100平米等戶型，居住建筑內(nèi)如果按照使用凈高2.5米，套內(nèi)面積60平米，1次換氣次數(shù)計算，需要最小的新風(fēng)量為150m3/h。按照三級旅館建筑中每人30m3/h的標準，基本可以滿足5人/戶的新風(fēng)量要求。單元式居住建筑目前使用人數(shù)，最多6人/戶，即夫妻雙方加2個孩子和2位老人，并且隨著住房條件的改善，戶內(nèi)的建筑使用凈高在2.6米至2.7米之間，所以套內(nèi)面積大于70平米的住宅，如果按照1次換氣/小時計算新風(fēng)量，實際新風(fēng)量會超出按照三級旅館新風(fēng)量標準計算的其實際使用的人數(shù)，戶內(nèi)新風(fēng)量設(shè)置標準高于旅館公共建筑的設(shè)置標準。對于多層及高層單元式居住建筑，空調(diào)系統(tǒng)采用非溫濕度獨立控制系統(tǒng)時，建議其新風(fēng)量按照人員計算，風(fēng)量按照100~180m3（h•戶）進行設(shè)置，以減少能源消耗，如果單元式住宅不滿足1次換氣/小時的部分，可臨時由衛(wèi)生間排氣扇來解決。對于別墅等消費檔次較高的居住建筑項目，建議仍然按照人員來考慮新風(fēng)量的設(shè)置，不按照換氣次數(shù)來計算，但是別墅每人的最小新風(fēng)量標準可以適當提高。對于居住建筑空調(diào)采用溫濕度獨立控制系統(tǒng)時，為防止夏季室內(nèi)結(jié)露，新風(fēng)量除考慮室內(nèi)衛(wèi)生要求外，須滿足室內(nèi)保持微正壓并且新風(fēng)量要負擔(dān)排除室內(nèi)濕負荷，新風(fēng)取值選取三者中的最大值。在人員離開室內(nèi)時不能完全關(guān)斷新風(fēng)的輸送，需要保證每戶新風(fēng)的新風(fēng)閥在最小開度，以保證室內(nèi)維持一定的正壓，集中新風(fēng)處理機組配置變頻送風(fēng)風(fēng)機。

1.1.2新風(fēng)系統(tǒng)中PM2.5的處理采用集中式集中新風(fēng)引入方式時，需要設(shè)置集中的新風(fēng)處理機組，機組在常規(guī)新風(fēng)機組粗效過濾基礎(chǔ)上增設(shè)PM2.5高效過濾器，為增強新風(fēng)處理機組去除PM2.5的能力，延長PM2.5高效過濾器的使用壽命，目前在新風(fēng)處理設(shè)備內(nèi)，新風(fēng)進入PM2.5的過濾器前，一般設(shè)置靜電除塵等采用電除塵措施的空氣處理設(shè)備，對空氣中的細小顆粒做預(yù)處理。

1.1.3新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置經(jīng)過集中新風(fēng)處理機組過濾的新風(fēng)（對于采用溫濕度獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)必須經(jīng)過盤管進行冷熱處理，相應(yīng)需要考慮新風(fēng)處理機組冷熱源的設(shè)置，非溫濕度獨立控制系統(tǒng)可以根據(jù)項目自身情況決定是否對新風(fēng)進行冷熱處理），通過豎向新風(fēng)管道將新風(fēng)送到每個住戶內(nèi)，每個戶內(nèi)的新風(fēng)引入管道設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門或者定風(fēng)量閥，以調(diào)節(jié)進入每戶內(nèi)的新風(fēng)量。對于不超過10層的居住建筑可以考慮在住宅的屋頂或者屋面設(shè)置一臺集中新風(fēng)處理機組，對于大于10層的居住建筑建議在屋面和地下分別設(shè)置集中新風(fēng)處理機組，以便于每戶之間新風(fēng)量的調(diào)節(jié)及降低風(fēng)機能耗。當新風(fēng)機組設(shè)在居住建筑屋頂時，新風(fēng)機房下面應(yīng)該避開住宅的起居、臥室等噪聲標準高的房間，如果無法避免，應(yīng)采取減震和降噪措施，如新風(fēng)機房的地面設(shè)架空樓板，新風(fēng)機組在架空樓板上放置，新風(fēng)機組配減震墊等措施（見圖1）。

1.1.4集中機械式新風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)缺點集中機械式新風(fēng)引入方式，對新風(fēng)進行集中處理后送入戶內(nèi)，便于集中管理、定時維護過濾系統(tǒng)，室內(nèi)基本保持微正壓，防止室外空調(diào)的滲入，并且可以避免戶內(nèi)的新風(fēng)處理設(shè)備運行帶來的噪聲以及占用戶內(nèi)空間。缺點：運行費用較高，需要設(shè)置共用豎向新風(fēng)輸送豎井，增加公攤面積減少住戶室內(nèi)實際使用面積。戶內(nèi)需要設(shè)置吊頂或者地板將新風(fēng)引入戶內(nèi)，減少戶內(nèi)的使用凈高。常在溫濕度獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)，或者高品質(zhì)大規(guī)模的城鎮(zhèn)居住建筑項目中使用。

1.2分散機械式新風(fēng)引入（1）分散機械式新風(fēng)引入方式需要在城鎮(zhèn)居住建筑每戶的戶內(nèi)，設(shè)置新風(fēng)引入設(shè)備，新風(fēng)引入設(shè)備的風(fēng)量按照集中機械式新風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)量選擇。根據(jù)新風(fēng)引入的方式不同，可分為居住建筑室內(nèi)微負壓自然引入方式和室內(nèi)微正壓引入方式。（2）微負壓新風(fēng)引入系統(tǒng)，通常在居住建筑每戶的一個衛(wèi)生間吊頂內(nèi)，設(shè)置超低噪聲排風(fēng)設(shè)備（外墻設(shè)防雨防倒灌排風(fēng)風(fēng)帽），房間內(nèi)設(shè)置排風(fēng)口及排風(fēng)管道，排風(fēng)管道接至衛(wèi)生間的排風(fēng)設(shè)備，同時在戶內(nèi)的起居室、臥室等，有外圍護結(jié)構(gòu)及新風(fēng)需求的功能房間外墻上，設(shè)置粗效過濾及帶PM2.5過濾功能（靜電除塵等電除塵裝置）的新風(fēng)引入口。通過衛(wèi)生間內(nèi)的排風(fēng)設(shè)備將室內(nèi)空氣排出室外，室內(nèi)產(chǎn)生負壓，這樣在室內(nèi)外壓差的作用下，新風(fēng)經(jīng)過設(shè)置過濾功能的新風(fēng)引入口進入室內(nèi)，滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求。為減少戶內(nèi)頂板下出現(xiàn)排風(fēng)管道和排風(fēng)口，避免后期吊頂額外裝修帶來的使用凈空的降低，通常僅在衛(wèi)生間門口外集中設(shè)置一個排風(fēng)風(fēng)口，集中排出室內(nèi)空氣。包頭市某住宅小區(qū)采用分散機械式微負壓新風(fēng)引入方式（見圖2）。采用微負壓新風(fēng)引入系統(tǒng)時，除了通過專門設(shè)置的新風(fēng)引入口將新風(fēng)引入室內(nèi)外，新風(fēng)還會通過門窗洞口以及預(yù)留的空調(diào)洞口，無組織的滲入室內(nèi)，不能有效的去除居住建筑室內(nèi)空氣中的PM2.5，惡化了房間內(nèi)的空氣質(zhì)量，所以不建議采用此種新風(fēng)引入方式。（3）微正壓新風(fēng)引入系統(tǒng)，通常在廚房（或者洗衣房等非重要房間）吊頂內(nèi)設(shè)置新風(fēng)熱回收處理設(shè)備（外墻設(shè)防雨防倒灌送排風(fēng)風(fēng)帽），設(shè)備室內(nèi)側(cè)設(shè)集中排風(fēng)口通過排風(fēng)管道接至新風(fēng)熱回收設(shè)備，送風(fēng)管道接至室內(nèi)的起居、臥室、書房等人員活動房間，并在房間內(nèi)設(shè)置送風(fēng)口，設(shè)備室外側(cè)設(shè)置設(shè)新風(fēng)和排風(fēng)管道，外墻設(shè)新風(fēng)（或者設(shè)置集中新風(fēng)土建風(fēng)道）和排風(fēng)防雨防倒灌風(fēng)帽，并在新風(fēng)引入管道上或者新風(fēng)熱交換熱備內(nèi)設(shè)置新風(fēng)粗效和PM2.5過濾功能的除塵裝置，如采用靜電除塵措施。設(shè)備運行時，新風(fēng)經(jīng)過過濾和熱交換后，通過送風(fēng)管道送至戶內(nèi)房間內(nèi)，排風(fēng)經(jīng)過集中排風(fēng)口、排風(fēng)管道和熱交換設(shè)備后排出室外，總的新風(fēng)量大于排風(fēng)量，室內(nèi)保持一定的微正壓，避免了無組織新風(fēng)的通過門窗洞口進入室內(nèi)，相對微負壓系統(tǒng)來說，空氣中的PM2.5去除效果增強，但是設(shè)備初投資高于微負壓式新風(fēng)引入系統(tǒng)，上海市某高檔公寓就采用了此種新風(fēng)引入方式（見圖3）。（4）分散機械式新風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)缺點。采用分散式機械式新風(fēng)引入系統(tǒng)時，用戶可以根據(jù)自身的作息時間決定室內(nèi)新風(fēng)引入設(shè)備的運行，運行靈活，且運行費用低于集中式新風(fēng)系統(tǒng)。但是采用分散機械式新風(fēng)引入系統(tǒng)，室外建筑外立面較集中新風(fēng)系統(tǒng)多出風(fēng)口，會影響建筑立面效果，并且室內(nèi)增加了機械新風(fēng)引入設(shè)備，即低噪聲排風(fēng)設(shè)備或者吊裝式新風(fēng)熱回收處理設(shè)備，存在設(shè)備噪聲和震動可能影響住戶休息的隱患，建議將室內(nèi)設(shè)備設(shè)在不重要的房間的吊頂內(nèi)。多適用于中低檔住宅，且住宅內(nèi)不能采用溫濕度獨立控制系統(tǒng)。

1.3自然新風(fēng)引入方式自然引入方式是指通過用戶自己開啟外窗，不借助機械送排風(fēng)設(shè)備，通過過堂風(fēng)等自然通風(fēng)措施，解決室內(nèi)新風(fēng)問題。自然通風(fēng)效率取決于外窗的開窗面積和部位，以及居住區(qū)的室外風(fēng)速,完全是無組織的新風(fēng)引入。對于采用自然新風(fēng)引入方式的住宅，可以在室內(nèi)設(shè)置采用分體空氣凈化器或者帶過濾功能的空調(diào)室內(nèi)機，對室內(nèi)的空氣進行循環(huán)過濾以達到過濾PM2.5的目的。分體空氣過濾器多數(shù)采用復(fù)合過濾的方法，即室內(nèi)空氣依次經(jīng)過分體空氣凈化器的初效過濾、靜電除塵和PM2.5中高效過濾器，以及活性炭等除臭裝置（去除甲醛、CO2等），按照空氣中污染顆粒物的粒徑和性質(zhì)依次進行處理，達到凈化室內(nèi)空氣的目的。自然新風(fēng)引入方式屬于無組織的新風(fēng)引入方式，新風(fēng)量無法保證，并且在霧霾氣候下開窗通風(fēng)換氣時，將室外的其他污染氣體帶入室內(nèi)惡化室內(nèi)空氣質(zhì)量，雖然在室內(nèi)設(shè)置分體空氣凈化器，但是人員在室內(nèi)空氣未有效去除PM2.5之前，室內(nèi)用戶一直處在PM2.5的霧霾環(huán)境下，相對機械式新風(fēng)引入方式室內(nèi)空氣質(zhì)量差，不利于室內(nèi)人體健康，為有效改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量建議分體空氣凈化器的風(fēng)量按照5~6次換氣次數(shù)選擇。多適用于改造的住宅項目以及目前無法設(shè)置機械式新風(fēng)引入系統(tǒng)的城鎮(zhèn)居住項目。

2設(shè)備維護和投資

相對傳統(tǒng)的空調(diào)產(chǎn)品來說，具備對PM2.5有效過濾的空調(diào)產(chǎn)品，設(shè)備初投資、運行維護費用相對較高。以國內(nèi)某帶有PM2.5過濾及熱回收的新風(fēng)機組產(chǎn)品為例（見表1）。從表一中可以看出，帶PM2.5過濾功能的新風(fēng)機，雖然初投資高于傳統(tǒng)新風(fēng)機（增加約50%~300%，隨新風(fēng)機品牌不同而異），但是過濾效率遠高于傳統(tǒng)的新風(fēng)機，有效的去除新風(fēng)中的PM2.5，為室內(nèi)提供良好的空氣品質(zhì)；帶PM2.5過濾的新風(fēng)機組粗效和靜電的維護周期，與傳統(tǒng)新風(fēng)機組的初效或者初效結(jié)合中效的維護周期相同，但是帶PM2.5過濾的新風(fēng)機組采用清洗劑或者采用超聲波清洗（可交給專業(yè)廠家），可以反復(fù)使用，高效1~2年更換一次，所以容易維護，總的維護成本雖然高于僅設(shè)粗效過濾的新風(fēng)機組，但是總維護成本較低，從管理維護方面，易于城鎮(zhèn)居住建筑用戶接受；從表中可以看出，因為有效的去除空氣中的細塵，減小過濾器的阻力及風(fēng)機能耗，運行成本小于傳統(tǒng)的新風(fēng)機組。所以有條件時，建議在城鎮(zhèn)居住建筑中使用帶PM2.5過濾功能的新風(fēng)機。

3結(jié)語

集中機械式新風(fēng)引入系統(tǒng)，需要設(shè)置多層次過濾裝置，以便有效地去除新風(fēng)中的PM2.5，并且送入的新風(fēng)保證室內(nèi)一定的正壓，可以防止室外新風(fēng)無組織的滲入房間，室內(nèi)空氣品質(zhì)較好，但是運行費用較高，可以有選擇的使用。對于設(shè)置PM2.5過濾器的分散機械式新風(fēng)引入系統(tǒng)，建議采用微正壓新風(fēng)引入系統(tǒng)，防止室外未經(jīng)處理的新風(fēng)無組織的滲入房間，降低室內(nèi)空氣品質(zhì)，在經(jīng)濟條件有限的情況下，新建住宅建筑中建議采用此種新風(fēng)引入方式。對于采用完全無組織的自然新風(fēng)引入方式的住宅項目，可采用分體空氣凈化器來凈化室內(nèi)空氣，并盡量減少外窗的開啟次數(shù)。

作者：范向國張旺達單位：國家住宅與居住環(huán)境工程技術(shù)研究中心