住宅新风系统设计探讨

住宅新风系统设计探讨

叶新华

（广东凯誉设计事务有限公司 广东广州 510000）

摘要：随着人们对居住环境空气品质要求的不断提高，选择合适的新风系统对居住环境空气品质的提升具有重要的作用。针对住宅新风系统，探讨了新风风量的计算方法，比较了不同类型的新风系统的优缺点。

关键词：新风系统；空气品质；住宅新风

引言

随着工业化的快速推进，空气污染日趋严重，污染空气不仅频繁出现在北方供暖季，而且南方城市也时常遭遇雾霾锁城。随着人们对生活品质及健康关注度提高，如何改善住宅室内空气品质，越来越引起大家的重视。人们越来越多的意识到空气净化的重要性，因此住宅新风系统慢慢走进了人们的视野[1]。住宅新风系统作为一种低成本，效果好的空气改善系统近年来广泛运用于各类住宅中。

1新风系统的风量设计

以往住宅新风系统设计无标准可言，不同地方对新风量的计算标准各不相同。由《住宅新风系统技术标准》4.2条规定：住宅新风量的计算可采用换气次数法和二氧化碳浓度稀释组合法[2]。

换气次数法：

Qmin=F×h×n    (公式一)

式中：Qmin——最小设计新风量(m3／h)；

         F——居住面积(m2)；=

         h——房间净高(m)；

         n——最小设计新风量设计换气次数（次／h），见表一。

表1

二氧化碳浓度稀释组合法：

   (公式二)

式中：Qb——卧室新风量(m3／h)；

     xC——室内CO2散发量(L／h)，按室内人数和每人呼出的CO2量进行计算；

     yC2——室内CO2浓度限值(%)，按设计要求或取0.1%；

     yC0——室外CO2浓度(%)，取0.04%。

以三房和四房为例，按上述两种方法计算，来分析新风量取值，将计算结果归纳于表2、表3。因公式二中Xc与人数有关，而人数又为不确定数，所以先利用公式（一）计算新风量总量，再由公式（二）反向验证人均居住面积及换气次数是否在表1范围内：

图1新风计算流程图

表2 换气次数法计算表

表3二氧化碳浓度稀释组合法反向验证

从表3可知，通过二氧化碳浓度稀释组合法反向验证，得出人数、人均居住面积、换气次数等与换气次数法计算的前置条件等相符，因此，按换气次数法计算所得新风量准确有效。

为便于在设计过程中直接选用符合要求的新风量，省去重复繁杂的计算工作，结合上述计算分析过程，将目前市场主流品牌新风机组按不同风量所对应的面积及户型，归纳总结成下表4：

表4 不同风量新风机的适用面积和户型

2 新风系统的类型

从上面分析可知，户型或面积确定后，新风量也基本确定，目前市场上，相同风量所对应的新风系统类型繁多，且各有特点，不同系统适用场合也不尽相同。按无动力式及有动力式两种方式对不同类型新风系统做如下对比分析。

2.1无动力式新风系统

(1)窗式新风系统

窗式新风系统一般安装于建筑物外围护结构，通过室内外风压和热压的差值进行自然补风，向室内提供新鲜的自然空气。窗式通风器安装方便，造价较低，但也存在如下缺点：1）风量受室外环境影响大，进入室内新风量不稳定；2）过滤效果较差（无法安装PM2.5过滤器）；3）隔音降噪性能差等。

因有上述诸多缺点，该新风系统现在被认为是假新风系统，对室内空气质量改善起不到有效作用。

(2)壁式新风系统

无动力壁式新风系统是早期住宅新风系统的一种形式，室内外主要通过穿墙套管连通，当室外风压大于室内压力时，新鲜空气进入室内，当室内压力低于室外时，室内气流向室外流动。该系统安装简单，投资成本低，是初期住宅新风系统常用方式。其缺点是：1）室内新风量受室外风压影响，不能有组织进风，房间新风量得不到有效保证；2）过滤效果较差（无法安装PM2.5过滤器）；3）与室外通过管道连通，隔音降噪性能差；4）影响建筑立面效果。

无动力壁式新风系统对室内空气品质改善作用不大，且目前大部分新风均需设置PM2.5过滤处理，该系统因无动力装置，无法克服PM2.5过滤器阻力。

2.2有动力式新风系统

（1）壁挂式单向流

壁挂式可分为正压壁挂式和负压壁挂式，正压壁挂式新风系统室外新风通过穿墙套管进入壁挂机，再送到室内，使室内形成正压，浑浊空气通过门窗缝隙自然排出。负压壁挂式新风系统原理则相反。壁挂式新风系统安装简单，但也存在如下缺点：1）需要新风的每个房间需开洞预留套管，影响外立面效果；2）房间隔音效果差；3）挂墙主机占据室内空间，影响装修效果。

（2）吊顶式单向流

吊顶式单向流也可分为正压单向流和负压单向流。正压单向流是新风机组将室外新鲜空气吸入过滤后，通过风管送到各个房间，使室内产生正压，阻止室外污染空气进入，而室内污浊空气则通过门窗缝隙自然排出。采用此种方式时，门窗缝隙能否将室内污浊空气顺利排掉是室内卫生环境达标的关键因素。还是以三房和四房为例，分析采用正压单向流新风形式，气流由卧室通过内门进入客厅及公共空间，再经公共空间缝隙排至室外，各空间所需门窗缝隙具体面积，分析结果如下表所示：

表5 自然渗透排风的门窗缝隙长度计算

如住宅建筑外窗气密性按3~5级考虑，门缝宽度按2mm~5mm考虑时，卧室门窗及公共空间（客厅、厨房、公卫）门窗缝隙面积均满足表5要求，所以正压单向流新风系统完全可以满足送排风量平衡，无需设置独立的排风。

负压单向流新风系统与正压单向流气流组织相反，排风机将室内污浊空气排出，室内会形成负压，室外新风通过进风口自然进入室内，从而达到通风换气目的。该系统存在进风无组织，无过滤处理，隔音性能差等缺点。

（3）普通型双向流

双向流新风系统机组内部有独立排风机和送风机，室内空气经排风口、排风管道由排风机排至室外，室外新鲜空气经过滤后由送风机、送风管道和送风口送入室内。相对正压单向流系统，双向流系统仅多了强制排风部分，由上文分析可知，仅靠室内门窗缝隙就可满足风量平衡要求，采用单向流新风系统同样能达到普通双向流新风系统相同的卫生环境要求，除非有主动排风系统，否则功效与单向流新风系统差异不明显。

（4）热交换型双向流

带热交换的双向流新风系统是在普通双向流新风系统的基础上增加了热交换器，室外进入的新风和室内排风进行热交换，回收部分排风能量，预冷/热送入的新鲜空气，避免冬季室外冷风直吹进室内时对人体造成的不舒适感。夏季，在潮湿地区，送入室内的空气经热交换处理后，露点温度降低，送入室内时，可有效减少室内风口结露的可能性。冬季，室外气温度越低，室内外温差越大，新风能耗占户内采暖总能耗的比重就越大，采用热交换，其节能优势就得到了充分利用，对于集中供热分户计量计价或分户采暖时，节省的供暖费还是较为可观的，但对于按供暖季集中收费的供暖地区，优势不算明显。

总之，热交换型双向流新风系统整体是节能的，但因其增加了换热滤芯，在使用过程中容易堵塞，易造成后期维护频繁的问题。

3、结束语

通过分析常用新风系统的优缺点，在满足住宅各种功能及使用要求的前提下，指导设计及选择合适的新风系统，为住宅新风系统设计提供理论依据，合理设计及选择新风系统，共享健康生活。

参考文献：

[1]石宗前,郑雨萌.探讨新风系统在住宅中的应用[J].工程技术,2016(12):49

[2]JGJ 440-2018-T,住宅新风系统技术标准[S].北京：中国建筑工业出版社,2018.