居住建筑新风系统设计探讨

居住建筑新风系统设计探讨

李刚毅

广东松下环境系统有限公司 广东佛山 528000

摘要 在空气质量下降，装修材料污染的背景下，居住建筑的室内空气质量不断下降。不仅对居民生活造成一定的影响，严重时还会危及患者的健康。新风系统能够在室内空气质量不断下降的背景下利用系统交换充分改善空气质量，用于实务工作中能实现较好的效果。但不同新风系统模式的适用情况不同，因而本次研究针对新风系统的原理与不同新风系统的适用情况作出集中分析，为丰富关于新风系统设计的相关研究提供一定的参考资料。

关键词：居住建筑；新风系统；新风系统分类应用

进入21世纪后，现代居住建筑实现了快速发展。在不同装饰材料与家用电器的使用下，室内空气质量呈显著下降的趋势。且在空气污染逐渐严重的背景下，室内空气质量问题更为严重^[1]。基于此，工作中提出了充分发挥新风系统的方法，对室内温度进行交换处置，将浊气排出室内，从而优化室内空气质量，促进提升居民的健康情况。目前实务中使用的新风系统较多，且关于新风系统的研究情况较好。不同新风系统能实现的实务效果不同，需结合居住建筑的具体情况进行选择^[2]。基于此，本次研究针对新风系统的原理与不同新风系统的适用情况作出集中分析，并结合学术调查研究经验评估相应的适用效果，具体报道如下：

1. 居住建筑新风系统

目前居住建筑的新风系统类型可分为单向流、多向流、地送风与全热交换系统四部分内容。

（1）单向流新风系统

单向流新风系统属于多元化通风系统范畴，主要由自然进风机与中央排风机组成。系统中具体包括：进风口、排风口、新风口及管道组合而成。一般情况下，新风系统的配置部位较为广泛，具体可配置于设备间、阳台、吊顶、厨房及卫生间等。单向流新风系统的工作原理为^[3]：通过管道联通吊顶、风机于排风口后。置于室内的吸风口首先发挥作用，充分吸出室内浊气后，再经过进风口吸纳进入新空气。且在系统工作的过程中，会形成独立的负压区域，在持续提供压力的情况下，为风机充分发挥作用提供持续作用的动力。单向流新风系统的动力较为稳定，且具有简洁、经济、高效的实务优势，在工作过程中不会造成二次污染，环保效果较好。

（2）双向流新风系统

双向流新风系统是一种以中央机械式运走为核心的，包括排风系统送风系统在内的通风系统范畴。双向流新风系统作为单向流新风系统的补充，主要在单向流新风系统的基础上增设带有动力系统的进风管道。在促进提升换气功能的基础上，排出系统对空间密切性的依赖。双向流新风系统在具体工作的过程中基本排出了室内负压对系统运行的影响^[4]。且通过调整排风与送风的流量情况，可以实现控制风量的目的。双向流新风系统一般与排风主机安装在一起。新风主机向新风机内送入新风后，开始与整体运转。同时部分小区也会选择将双向流新风系统安装在室内空气分布器上，在具体工作的过程中通过管道与新风主机共同作用向室内输送新风。

（3）地送风系统

一般情况下，二氧化碳的重量超过普通空气的重量，因而靠近地面的范畴内，二氧化碳的浓度较高。因而从节能的角度分析，实务工作中提出了使用地送风系统进行空气交换处置。将送风口设置于地板部位或墙底部位，在送风时，首先输送冷风，在逐渐扩散的情况下，形成气流组织，并与空间内的周围热源形成浮力尾流，从而带走热量^[5]。地送风系统所使用的风速较慢，且较为平缓。因而不会产生较大的涡流，而在水平方向上，新风系统在开始工作后不会不断与室温相适应，因而不会在垂直方向上出现分层，底层的浊气随着送风口的持续工作会在顶部的排风口排出。设计较为简单，垂直设计，但在具体设计的过程中，不需进行穿梁处置，因而能在最大程度上减少设计对房屋结构所造成的不良影响。

4. 全热交换系统

全热交换新风系统是一种具备热回收功能的系统。也是对双向流新风系统的进一步改进。全热交换系统与双向流新风系统的工作原理相同，但全热交换系统主要由单一主机完成送风与排风^[6]。且热量交换模块主要置于主机机体内部中，在工作时能够通过快速释放热量而促进系统的正常运转。将新风送入室内后，能实现充分交换室内空气的作用，且不会对室内温度造成影响。实务工作验证结果提示：全热交换系统对室内的空气系统的交换处置面积超过90%，且处置结束后，室内70%的能量得到了有效的保存。

2. 居住建筑新风系统的设计

结合不同的居住建筑情况，目前实务工作中设计的新风系统主要包括5种，分别为就地采风类新风系统；直流式换气新风系统；集中式新风系统；分散式新风系统；全新风系统。

（1）就地采风类新风系统

就地采风类新风系统是居住建筑新风系统设计中的常规设计方式。在具体设计中，一般将百叶窗设计在空调机组或风机盘附近的外窗上，这种设计方法的核心在于充分利用因负压向系统产生的吸入新风，与正常的回风、新风相混合，并经过在混合后经过空调处置行成新鲜空气再输送到室内

^[7]。就地采风的优势在于充分利用资源，但操作较为复杂，且存有一定的操作危险，因而再具体处置的过程中应中重点注意充分处置设计中的复杂问题，并集中注意设计过程中的安全性。

（2）直流式换气新风系统

目前的居民建设中，设计以居住功能性为主，对居住外观的要求一般。而这一设计背景为直流式换气类新风系统的实现提供了较好的基础。直流式换气系统的核心特征在于将轴风机置于空调房的外墙上。轴风机为低噪声类型，置于空调房外墙后，能够直接进行空调房或连接的走廊内输送新风，输送方式为直接输送。而在输送新风的同时，换气系统整体上也能借助压力差实现向室内不断渗透，从而增加新风的交换次数与强化强度。直流式换气系统具有一定的临床优势。其无需占用较多的地面空间与室内空间。同时具有一定的机动性，针对部分对新风换气系统需求较大的情况，可以通过增加直流式换气系统的台数进行调整，能充分满足用户对不同季节与不同区域的需求。

学术调查研究提示^[8]：直流式换气新风系统在20世90年代末引用的范畴较为广泛。在针对某市的调查中，城区内17个老旧小区均采用过直流式换气新风系统，且集中建造年代集中于20世纪90年代。小区居民表示：直流式换气新风系统的采风效果较好，但随着房屋的老化，采风系统也发生了相应的问题，需要进行相应的维护。

（3）集中式新风系统

在对建筑物新风系统进行设计的过程中，设计人员应注意在综合分析建筑物层数的基础上，结合具体的层数进行设置，一般将新风系统设置于设备层上。一般情况下，送风管的设置方式为两种，第一种途径为设置总立管方式，通过总立管向不同房间输送新风。另一种途径为设置多跟立管的方式，在水平方向上设置总管—立管与支管的结构。新风进入空调室内后，经过新风系统的内部调整对各个楼层供给新风。集中式新风系统将新风系统设备置于建筑的设备层中，无需占用较多的房间空间，且在设备层内发挥作用，通过管道进行传输。因而噪声较少，基本不会对房间产生影响。且集中式新风系统集中布置在设备层中，能够实现集中管理，同时当系统出现问题时，维修程序也较为简单，维修人员可直接在设备层进行维修，简化与用户对接的程序，维修较为方便，且能保障维修的安全性。最后，实务应用结果提示：集中式新风系统对其他新风系统的包容性较强，在居住建筑新风系统中的应用据有较好的应用空间。

学术调查研究提示^[9]：集中式新风系统用于居住建设内实现了一定的实务效果。在对XA市56个城市居住小区的调查中，52个小区适用了集中式新风系统，均为2018年后建成的小区。与未适用集中式新风系统的小区相比，52个小区的平均新风管理成为3.45元/平方米，而其他小区平均新风管理成本为5.43元/平方米，成本控制效果较好。而52个小区中存有26个小区在适用集中式新风管理系统的基础上，设计适用了直流式新风系统。这一调查研究结果充分突出了集中式新风管理系统的集中作用与灵活包容的优势。而同时调查研究也指出：部分居民反应，集中式新风管理系统的故障率较高，且修复效率较慢，需要进行想相应的调整。而这一结果也提示在适用集中式新风管理系统时应注意对管理系统进行及时的维护，并注意改善维修程序，提升维修效率。

（4）分散式新风系统

分散式新风系统是分别将新风机安置在各项楼层上的一种新风系统。在具体应用中一般需要借助走廊吊顶内的送风干管将新风送到各个房间内，分散式新风系统可以安装在专门的机房内，也可以安装在建筑内薄层吊挂机内的风机盘上。占用空间较少。分散式新风系统的采风口主要包括两种方式：第一种为共用采风竖井，多楼层共用统一的采风竖井。因多楼层共同使用同一竖井，因而竖井建设的通风管道较长，且竖井压力较大。因而一般情况下，需要将加压装置装配在采风竖井的顶端。这种采风方法设计较为简单，成本也较低，但维护较为复杂，也存在采风不均匀的问题。另一种处置方法为在各个楼层的新风系统出口处设置采风竖井，各楼层独立采风。这种方案建设设计较为复杂，成本也较高。但采风效果较好。

学术调查研究提示^[10]：分散式新风系统在实务工作中应用范围较广，在对HZ室45个小区的调查中，其中32个小区使用分散式新风系统。多为新式小区，且区域较为集中。分散式新风系统的应用率较高，而在32个引用分散式新风系统的小区中，存有30个小区选用了各个楼层的新风系统出口处设置采风竖井的方法。而其余2个小区在选择共用采风竖井方式的原因为小区建设成本。基于此，可以得出结论，在分散式新风系统的选择中，居民建筑小区主要选用各个楼层的新风系统出口处设置采风竖井的方法。

5. 全新风系统

全新风系统是一种主要用于季节过渡阶段的新风系统，其核心装备为全空气系统，这一系统能充分利用全部新风，同时也能可以通过调整全空气系统而实现利用部分新风的目的。全新风系统的实务优势在于能充分保证新风的流动速度，且能在最大程度上减少能源的消耗，同时全新风系统也能与自动化系统相连接，从而实现集中管理。但全新风系统对技术的要求较高，不仅需要对风管端面进行全面的考量。同时也应注意对新风管上阀门的灵活性与便捷性进行相应的维护。总体上需要使用小区具备一定的维护能力。

全新风系统目前在实务应用中较少，缺乏相应的实务调查数据。但可以预见的是，在智能化技术与自动化技术不断发展的背景下，未来的新全风系统将与自动化的引用紧密联系在一起。且随着自动化技术与智能化技术的不断发展而实现相应的发展^[11]。

结语 本次研究针对新风系统的原理与不同新风系统的适用情况作出集中分析，首先分析了新风系统的不同类型，具体包括：单向流新风系统、多向流新风系统、地送风新风系统及全热交换系统四种。并重点分析了居住建筑新风系统的设计情况，具体包括：就地采风类新风系统；直流式换气新风系统；集中式新风系统；分散式新风系统及全新风系统。本次研究为丰富关于新风系统设计的相关研究通过一定的参考资料。

参考文献

[1]李庆平, 高洋, 王国建,等. 住宅新风系统使用行为及其影响因素研究——北京地区过渡季节的案例分析[J]. 暖通空调, 2020, 50(7):9.

[2]刘鸣, 曾婷婷, 王玉娇. 蒸发冷却空调新风系统的全年应用研究[J]. 暖通空调, 2020, 50(1):6.

[3]黄凯良, 孙文, 冯国会,等. 辽宁地区机械新风系统住宅冬季室内甲醛污染实测分析[J]. 建筑科学, 2019(6):6.

[4]李慧, 倪龙, 沈朝,等. 土壤-空气换热器新风系统在严寒地区全年运行性能评价[J]. 建筑科学, 2019, 35(12):7.

[5]魏林滨, 李向前, 杨娇娇,等. 被动式超低能耗居住建筑空调房间压差值与风量平衡设计探讨[J]. 暖通空调, 2019, 49(10):8.

[6]魏晨晨, 李培方, 张艳强,等. 新风系统在中国不同气候区域的交换效率分析[J]. 科学技术与工程, 2019, 19(23):4.

[7]刘伟, 于震, 龚红卫. 建筑气密性对近零能耗居住建筑新风系统能耗的影响[J]. 建筑科学, 2019(6):7.

[8]齐子姝, 李双. 基于室内污染物浓度控制新风系统实验研究及节能量计算[J]. 工业安全与环保, 2019, 45(3):4.

[9]罗良, 黄志甲, 王晓玉,等. 热泵型溶液除湿新风系统性能分析与优化[J]. 制冷学报, 2020, 41(2):7.

[10]李向东. 基于疫情防控的超低能耗建筑暖通空调系统设计思考[J]. 暖通空调, 2021, 51(1):6.

[11]田靖, 郝翠彩, 田树辉,等. 一种适用于寒冷地区近零能耗居住建筑的新风系统[J]. 建筑科学, 2020, 36(4):4.