原理圖
原理圖
1 住宅式中央新風(fēng)系統(tǒng)介紹住宅式中央新風(fēng)系統(tǒng)主要由進(jìn)風(fēng)單元、通風(fēng)機(jī)組、排風(fēng)單元和控制單元組成。根據(jù)不同的進(jìn)、排風(fēng)方式及是否帶能量回收裝置，住宅式中央新風(fēng)系統(tǒng)可分為單向流、雙向流和雙向流帶熱交換型 3種方式。
1.1單向流新風(fēng)系統(tǒng)單向流新風(fēng)系統(tǒng)由自然進(jìn)風(fēng)口、室內(nèi)吸風(fēng)口、室內(nèi)吸風(fēng)管道、通風(fēng)機(jī)組、排風(fēng)管道、室外排風(fēng)口、控制裝置等組成。以普通單元式住宅為例( 見圖1) ，在臥室、起居室、客廳等要求室內(nèi)空氣清新度較高的房間外墻上安裝墻式進(jìn)風(fēng)口或外窗上安裝窗式進(jìn)風(fēng)口，在廚房、衛(wèi)生間及客廳過道等空氣相對(duì)渾濁的地方頂棚處設(shè)置室內(nèi)吸風(fēng)口，室內(nèi)吸風(fēng)口通過室內(nèi)吸風(fēng)管道與通風(fēng)機(jī)組進(jìn)風(fēng)口相連，通風(fēng)機(jī)組出風(fēng)口與室外排風(fēng)口通過排風(fēng)管道相連。當(dāng)通風(fēng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，室內(nèi)吸風(fēng)口處附近的空氣不斷地被排至室外，室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓效應(yīng)，室外空氣在負(fù)壓作用下通過自然進(jìn)風(fēng)口持續(xù)不斷地進(jìn)入室內(nèi)，使室內(nèi)空氣時(shí)刻保持清新。
圖 1 單向流新風(fēng)系統(tǒng)示意圖
1.2 雙向流新風(fēng)系統(tǒng)雙向流新風(fēng)系統(tǒng)由室外進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)凈化裝置、雙向流通風(fēng)機(jī)組、室內(nèi)送風(fēng)管道、室內(nèi)送風(fēng)口、室內(nèi)回風(fēng)口、室內(nèi)回風(fēng)管道、室外排風(fēng)口及控制裝置等組成，其中雙向流通風(fēng)機(jī)組由送風(fēng)機(jī)單元和排風(fēng)機(jī)單元組成。以普通單元式住宅為例( 見圖 2) ，室外空氣在經(jīng)過凈化裝置過濾后，由通風(fēng)機(jī)送風(fēng)單元送入室內(nèi)送風(fēng)管道，經(jīng)室內(nèi)送風(fēng)口進(jìn)入客廳、臥室、書房等對(duì)空氣質(zhì)量要求較高的地方。室內(nèi)回風(fēng)口布置在餐廳、衛(wèi)生間、走廊等空氣相對(duì)渾濁的地方，在雙向流通風(fēng)機(jī)組回風(fēng)機(jī)單元的作用下形成負(fù)壓，將渾濁空氣通過室內(nèi)回風(fēng)管道，經(jīng)室外排風(fēng)口排出，從而不斷保持室內(nèi)空氣循環(huán)。
圖 2 雙向流新風(fēng)系統(tǒng)示意圖
1. 3 雙向流帶熱交換型新風(fēng)系統(tǒng) 雙向流帶熱交換型新風(fēng)系統(tǒng)就是在雙向流新 風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，在雙向流通風(fēng)機(jī)組內(nèi)增加熱交換裝 置( 見圖 3) ，其系統(tǒng)特點(diǎn)與雙向流系統(tǒng)沒有差 異。在夏季( 冬季) 空調(diào)開啟條件下，室內(nèi)溫度較 低( 較高) 的空氣經(jīng)雙向流排風(fēng)單元排至室外之 前，在雙向流通風(fēng)機(jī)組內(nèi)通過熱交換裝置與經(jīng)雙向 流進(jìn)風(fēng)單元的室外新風(fēng)進(jìn)行能量交換，降低( 提 高) 新風(fēng)溫度和含濕量，從而減少熱量( 冷量) 損 失，降低空調(diào)新風(fēng)負(fù)荷。
圖 3 熱交換新風(fēng)系統(tǒng)的能量回收示意圖
2 分戶式中央新風(fēng)系統(tǒng)分析
據(jù)統(tǒng)計(jì)，生活在城市中的人們每天大約有 80% 的時(shí)間在封閉的室內(nèi)度過，2003 年 3 月 1 日， 國家頒布實(shí)施《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，明確規(guī)定室 內(nèi)新風(fēng)量不得小于 30m3 /( 人·h) ［6］，而且隨著建 筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，門窗的密閉性越來越好， 這使得室內(nèi)空氣長時(shí)間得不到更新，二氧化碳濃度 不斷增高，甲醛、VOC 等 污 染 物 濃 度 也 嚴(yán) 重 超 標(biāo)，久而久之，人就會(huì)感到頭暈、胸悶、惡心等， 容易患上空調(diào)病，嚴(yán)重的甚至引起其他難以治愈的 疾病。
2. 1 傳統(tǒng)通風(fēng)方法的弊端 在中央新風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)之前，人們傳統(tǒng)的室內(nèi)通 風(fēng)方法主要有以下幾種。
1) 開窗。 一提到通風(fēng)，人們首先想到的就是開窗。開窗 雖然能夠引進(jìn)部分新風(fēng)，但同時(shí)也帶走了大量的熱 量( 冷量) ，增加了能耗。新進(jìn)入的空氣沒有經(jīng)過 過濾，帶入大量灰塵、汽車尾氣等，戶外雨水、濕氣 也容易進(jìn)入。在市區(qū)或鬧市，噪音污染非常嚴(yán)重， 影響人們的心理健康。另外，開窗也容易帶來安全 隱患。開窗通風(fēng)換氣效果很不理想。
2) 換氣扇。 換氣扇沒有引入新風(fēng)，靜壓值小，只能排出一 部分室內(nèi)污濁空氣，且不能連續(xù)排出，運(yùn)行時(shí)間越 長，排氣效率越低，噪音大、能耗高、容易損壞，需要 經(jīng)常清洗和維修。對(duì)改善室內(nèi)空氣程度有限。
3) 空氣清潔劑。 空氣清潔劑是化學(xué)制品，一般在使用后只是掩 蓋了空氣中的異味，不但不能清潔空氣，反而加重 了污染，使空氣質(zhì)量變得更差。
4) 負(fù)離子發(fā)生器或空氣凈化器。 負(fù)離子發(fā)生器或空氣凈化器只能對(duì)室內(nèi)原有空 氣進(jìn)行處理。因功率有限，產(chǎn)生的負(fù)離子極易與異 性電荷發(fā)生中和反應(yīng)，室內(nèi)空氣越污濁，處理能力越 低，經(jīng)過反復(fù)處理的空氣很不潔凈。負(fù)離子發(fā)生器 在使用過程中有輻射危害，更增加了室內(nèi)污染。
5) 帶部分新風(fēng)的空調(diào)。 帶部分新風(fēng)的空調(diào)( 如窗式空調(diào)) 僅能送入少 量新風(fēng)，噪音較大，安裝后易滲水，幾乎沒有效果。
6) 小型家用中央空調(diào)。 小型家用中央空調(diào)只能引進(jìn)少量新風(fēng)，沒有排 風(fēng)口，污濁空氣不能迅速排出室外，室內(nèi)空氣改善 情況不明顯。
2. 2 中央新風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 中央新風(fēng)無需開窗便可向室內(nèi)供應(yīng)室外空氣，
并將室外空氣進(jìn)行一定的凈化處理后送入室內(nèi)，保證了新風(fēng)品質(zhì)，合理組織室外空氣進(jìn)入室 內(nèi)至排出的氣流路線，避免氣體串流，污濁空氣及 時(shí)排出，能夠始終保持室內(nèi)空氣品質(zhì)。下面對(duì) 不同形式的住宅式中央新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行分析。
2. 2. 1 單向流新風(fēng)系統(tǒng)分析 單向流新風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般通風(fēng)機(jī)組體積 較小容易安裝，目前大多數(shù)通風(fēng)機(jī)組的厚度都控制 在 30cm 之內(nèi)，個(gè)別超薄型僅有 15cm 左右，可以隱 蔽在衛(wèi)生間吊頂或廚房吊頂之內(nèi)，對(duì)室內(nèi)層高幾乎 沒有影響。室內(nèi)回風(fēng)管道和室內(nèi)回風(fēng)口一般只布 置在衛(wèi)生間、廚房及過道，管道布置比較隱蔽，幾乎 不會(huì)影響業(yè)主裝修。由于沒有機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)，外墻 風(fēng)向和風(fēng)壓對(duì)自然進(jìn)風(fēng)口與排風(fēng)口會(huì)產(chǎn)生影響，排 風(fēng)口應(yīng)盡量布置在建筑物的背風(fēng)側(cè)，進(jìn)風(fēng)口與室內(nèi) 吸風(fēng)口的相對(duì)位置，應(yīng)有利于室內(nèi)氣流從要求較高 的房間流向要求較低的房間。新風(fēng)進(jìn)入室內(nèi) 后，氣流單純依靠負(fù)壓流動(dòng)，有時(shí)由于房屋結(jié)構(gòu)等 原因，在室內(nèi)拐角等處存在氣流盲區(qū)，難以均勻分 布。自然進(jìn)風(fēng)口應(yīng)合理設(shè)計(jì)，保證氣流通暢，并具 備除塵、除濕、防蟲、消音功能，同時(shí)還要防止嘯叫。 以山東省日照市某項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目總建筑面 積 15 萬 m2 ，以多層公寓為主，多為中小戶型，通風(fēng) 方式的設(shè)計(jì)要求是保證空氣質(zhì)量的同時(shí)，還要盡量 考慮經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)過綜合論證，采用單向流新風(fēng)系統(tǒng) ( 見圖 4) ，將通風(fēng)機(jī)組固定在衛(wèi)生間內(nèi)，衛(wèi)生間有 窗口與外界相通，排風(fēng)口設(shè)置在衛(wèi)生間窗口上方， 排風(fēng)直接流向室外?；仫L(fēng)口安裝在衛(wèi)生間周圍，進(jìn) 風(fēng)口安裝在臥室及客廳窗臺(tái)下部，客廳與餐廳合為 一個(gè)空間，故增加客廳進(jìn)風(fēng)口數(shù)量，采用下進(jìn)上回 的方式，當(dāng)通風(fēng)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣流從臥室、客廳進(jìn)入 室內(nèi)，污濁空氣集中在衛(wèi)生間排出，不但節(jié)省成本， 而且具有很好的通風(fēng)效果。
2. 2. 2 雙向流新風(fēng)系統(tǒng)分析 雙向流新風(fēng)系統(tǒng)因采用“機(jī)械進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排 風(fēng)”通風(fēng)方式，相對(duì)于單向流系統(tǒng)增加了機(jī)械送 風(fēng)單元，因此能耗較高，通風(fēng)機(jī)組體積較大，每個(gè)送 風(fēng)房間均布置送風(fēng)管道，存在與回風(fēng)管道交叉布置 問題。 我國住宅密度較大，層高普遍較低，管道對(duì)房 間凈高和裝修影響較大。在實(shí)際工程中，曾發(fā)生過 大部分業(yè)主入住時(shí)因房地產(chǎn)開發(fā)商為住宅商品房 配套的雙向流系統(tǒng)與裝修布置發(fā)生矛盾而將其拆 除的實(shí)例。因此在配置雙向流新風(fēng)系統(tǒng)形式時(shí)，應(yīng) 充分考慮室內(nèi)管道與風(fēng)口的布置對(duì)裝修的影響。 雙向流新風(fēng)系統(tǒng)送排風(fēng)口可以根據(jù)室內(nèi)氣流組織 要求靈活布置，使對(duì)空氣品質(zhì)要求較高的房間保持 微正壓，阻止空氣較混濁的房間及室外空氣滲入， 實(shí)現(xiàn)室內(nèi)氣流均勻分布。此外，還要注意外墻總進(jìn) 風(fēng)、排風(fēng)口的位置，防止排出氣流再次通過進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)。
圖 4 日照市某工程單向流設(shè)計(jì)圖
2. 2. 3 雙向流帶熱交換型新風(fēng)系統(tǒng)分析雙向流帶熱交換型新風(fēng)系統(tǒng)雖然具有能量回收的特點(diǎn)，相對(duì)其他新風(fēng)系統(tǒng)能夠有效減少室內(nèi)熱量( 冷量) 損耗，但其通風(fēng)機(jī)組更為復(fù)雜，系統(tǒng)造價(jià)較高。目前，一套熱交換型系統(tǒng)造價(jià)約為單向流系統(tǒng)的 3 ～ 5 倍，單位時(shí)間耗電量約為單向流系統(tǒng)的 2 ～ 3 倍。由于新風(fēng)量相對(duì)于室內(nèi)空氣量較小，回收能量有限。當(dāng)室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)開啟時(shí)，進(jìn)風(fēng)回收排風(fēng)的能量具有積極的意義，但當(dāng)室內(nèi)空調(diào)未開啟時(shí)，熱回收在特定時(shí)間反而不利。我國南方地區(qū)在夏季夜間有相當(dāng)長的時(shí)間室外溫度比室內(nèi)溫度低，此時(shí)熱交換裝置是把溫度較低的室外空氣被溫度較高的室內(nèi)排風(fēng)加熱后送到室內(nèi)，即使是在白天，上午也有一段時(shí)間室外空氣溫度比室內(nèi)溫度低，此時(shí)采用單向流自然進(jìn)風(fēng)對(duì)室內(nèi)有降溫效果。若采用熱交換新風(fēng)系統(tǒng)，室外空氣在進(jìn)入室內(nèi)前被加熱，降溫效果大大降低，導(dǎo)致室內(nèi)空調(diào)提前開啟，延長了空調(diào)開啟時(shí)間，得不償失。對(duì)于室外溫度常年高于或低于室內(nèi)溫度，采用熱交換裝置具有積極意義。
黑龍江哈爾濱某項(xiàng)目采用的就是雙向流帶熱交換型新風(fēng)系統(tǒng)。該項(xiàng)目位于哈爾濱市，地處我國 北部寒帶地區(qū)，冬季極端天氣溫度低于 － 30°。如 果采用單向流新風(fēng)系統(tǒng)，室外溫度極低的空氣會(huì)直 接進(jìn)入室內(nèi)，冷卻室內(nèi)溫度，消耗室內(nèi)熱量，不利于 節(jié)能減排，也給人不舒適的感覺。采用熱交換新風(fēng) 系統(tǒng)后，室外冷空氣在進(jìn)入室內(nèi)前，在熱交換模塊 的作用下，被室內(nèi)排出空氣加熱到與室內(nèi)溫差很小 的程度，進(jìn)入室內(nèi)后，幾乎不會(huì)降低室內(nèi)溫度，減小 了熱量損失，降低了供熱系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。 海南地區(qū)某項(xiàng)目，位于我國南部熱帶地區(qū)，夏季 極端天氣溫度高于 30°。采用熱交換新風(fēng)系統(tǒng)，在室 外高溫空氣進(jìn)入室內(nèi)前，先在熱交換機(jī)組內(nèi)，利用室 內(nèi)排出空氣將其冷卻至與室內(nèi)溫度相當(dāng)?shù)乃?，然后送入室?nèi)，減少冷量損失，保持室內(nèi)空氣新鮮。
3 應(yīng)用現(xiàn)狀及存在不足
3. 1 應(yīng)用現(xiàn)狀 目前，國內(nèi)市場(chǎng)上大多數(shù)新風(fēng)系統(tǒng)由開發(fā)商自 行配套使用［14］。單向流新風(fēng)系統(tǒng)由于造價(jià)低、安 裝簡(jiǎn)單、使用成本低、后期維護(hù)容易等特點(diǎn)，成為大 多數(shù)開發(fā)商的首選。而在冬季溫差較大的黃河以 北地區(qū)，尤其是東北地區(qū)，使用單向流新風(fēng)系統(tǒng)在 冬季會(huì)造成較大的熱量損失，不利于室內(nèi)節(jié)能保 溫，因而多采用帶熱交換的雙向流新風(fēng)系統(tǒng)。 沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，健康、環(huán)保意識(shí)比較 超前，對(duì)中央新風(fēng)系統(tǒng)的認(rèn)可度較高，安裝使用新 風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于西部地區(qū)，新風(fēng)系統(tǒng)安裝 量也在逐年遞增，且近幾年呈現(xiàn)出強(qiáng)勁增長的趨 勢(shì)。 此外，很多家庭也開始逐步使用新風(fēng)系統(tǒng)，新 風(fēng)系統(tǒng)逐年遞增的上萬臺(tái)的零售量就可以說明人 們的環(huán)保意識(shí)正在逐步增強(qiáng)，對(duì)中央新風(fēng)系統(tǒng)越來 越認(rèn)可。
安裝過程
安裝過程
安裝條件
3. 2 存在不足
3. 2. 1 噪音問題 雖然目前大多數(shù)新風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行噪音只有幾十 分貝，控制水平較好，但當(dāng)深夜周圍環(huán)境十分安靜 的時(shí)候，其噪音便會(huì)突顯出來，在一定程度上影響 人們的休息。噪音主要來自于通風(fēng)主機(jī)的運(yùn)行和 送回風(fēng)口震動(dòng)，單向流新風(fēng)系統(tǒng)中如進(jìn)風(fēng)口安裝不 到位，也可能產(chǎn)生噪音。
3. 2. 2 氣流合理分布問題 由于房型和風(fēng)機(jī)回風(fēng)口設(shè)計(jì)方位問題，有些新 風(fēng)系統(tǒng)在安裝時(shí)不得不遷就回風(fēng)口的位置，使得各 回風(fēng)管長短不一，彎曲程度不同，導(dǎo)致回風(fēng)壓力和 阻力不一致，影響了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，造成房 間氣流量分布不均，污濁氣體不能及時(shí)、有效排出。
3. 2. 3 維護(hù)問題 新風(fēng)系統(tǒng)在使用一段時(shí)間后，回風(fēng)管道和機(jī)組 內(nèi)往往會(huì)聚積灰塵，其中以雙向流系統(tǒng)最為明顯。 這樣不僅會(huì)加重風(fēng)機(jī)負(fù)擔(dān)，徒增耗電量，而且還有 可能造成二次交叉污染。目前大多數(shù)新風(fēng)系統(tǒng)都 是隱藏于吊頂之中，給清洗維護(hù)造成一定困難。
4 發(fā)展前景 中央新風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)注意理論的創(chuàng)新，尋求 新的換氣方式。 為了更合理有效地置換空間內(nèi)氣體，應(yīng)開發(fā)靜 壓值更高、噪音更小、更加節(jié)能、壽命更長的風(fēng)機(jī)， 如雙渦輪式風(fēng)機(jī)、軸流式風(fēng)機(jī)等。風(fēng)機(jī)葉片采用更 輕量化，強(qiáng)度更高的材料，設(shè)計(jì)出更適于氣體流動(dòng) 的結(jié)構(gòu)，防止喘振、擾流等現(xiàn)象的發(fā)生，使氣體的流 動(dòng)更加順暢。 研究開發(fā)無管道式新風(fēng)系統(tǒng)，盡量少在墻體上 開孔，減少對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的破壞。無管道式也省去 了連接管道的麻煩，不再以犧牲層高為代價(jià)，而且 布置方式也更加靈活。 發(fā)展變頻技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)壓力的變化自動(dòng)調(diào) 整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使整個(gè)空間內(nèi)氣流始終保持在平衡穩(wěn) 定狀態(tài)，讓使用者感到更加舒適，整個(gè)系統(tǒng)更加節(jié) 能、環(huán)保。
5 結(jié)語 住宅式中央新風(fēng)系統(tǒng)在歐美、日本等國已經(jīng)有 幾十年的應(yīng)用歷史，其中有些國家還強(qiáng)制性將 其作為住宅建筑的標(biāo)準(zhǔn)配備設(shè)施之一。我國近年 來才開始認(rèn)識(shí)中央新風(fēng)系統(tǒng)，并逐漸接受，國家建 設(shè)部等住宅建設(shè)管理部門頒布實(shí)施的《民用建筑 節(jié)能管理規(guī)定》、《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控 制規(guī)范》等一系列針對(duì)室內(nèi)空氣污染問題的行業(yè) 規(guī)范相繼出臺(tái)。目前，中央新風(fēng)系統(tǒng)發(fā)展勢(shì)頭迅 猛，并逐漸形成行業(yè)，但相對(duì)國內(nèi)巨大的住宅建設(shè) 市場(chǎng)需求，還顯得十分渺小。相信隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，再加上國家政策的扶持，中央新風(fēng)系統(tǒng)必將會(huì)有一個(gè)廣闊的發(fā)展前景。
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