周志霞
武汉城市职业学院 湖北 武汉 430064
摘要:新风系统一般应用于办公、商场、车站、会议室等人员密集场所,传统住宅建筑中基本没有新风设计。随着人们对新风系统了解的提升加上室内空气污染情况愈加严峻,住宅新风系统得到了居民的认可。在严寒、寒冷和夏热冬冷地区,由于新风供暖供冷方式的引入,势必会部分替代传统供暖供冷系统。进而会带来能源结构大调整,对建筑节能既是机遇又是挑战。
关键词:新风系统;住宅建筑;应用研究
1什么是新风系统
新风系统的定义是:将室外空气经适当处理后再引入室内的机械通风系统。此定义包括三个要点:1)引入室内的新风是建筑物周边的“室外空气”,是否“新鲜”完全取决于建筑物所处的大气环境及建筑周围是否存在污染源;2)引入的室外空气可能不符合送风标准(例如不事宜的温湿度、含有空气污染物等),所以需要经过一定处理(包括热湿处理和净化处理等),所采用的处理措施应适度,所采用的技术应安全有效节能;3)新风系统是一个机械通风系统,即采用通风机提供空气流动动力,而打开门窗或通过建筑预留通风口的自然通风,不在本文所讨论的新风系统范畴内。新风系统属于暖通空调领域的通风范畴,暖通空调包括供暖、通风与空气调节。对于工业通风的定义是:在局部地点或整个车间把不符合卫生标准的污浊空气排至室外,把新鲜空气或经过净化符合卫生要求的空气送入室内[3]。从此定义可以明确看到,新风系统毫无异议属于通风系统。在某些工业生产车间内,高温、高湿或粉尘、有害气体等极大地影响工艺过程、产品质量及工人健康。通风系统可以有效改善车间内空气环境,使其符合卫生标准。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,从上世纪80年代末开始,暖通空调逐步进入了民用领域,高等院校的相关教材也将其名称从“工业通风”改为“通风工程”。现在,通风系统已广泛应用于工业建筑和民用建筑。民用建筑可以分为公共建筑和住宅建筑两大类。在公共建筑中(如商场、影剧院、办公楼、宾馆、展厅、机场、车站等)新风系统早就得到广泛应用,所以近年来被炒热的“新风系统”其实就是通风系统在民用建筑范畴的住宅建筑中的一种具体应用形式,与工业建筑和公共建筑中一直应用的新风系统相比,无论是其规模还是其技术含量都难以相提并论。以下主要讨论当前“热门”的住宅新风系统。
2新风系统的功能是什么
我国国家标准《供暖通风与空气调节术语标准》第5.3.9条在定义新风系统的同时也指出了它的功能:为满足卫生要求、弥补排风或维持房间正压而向空调房间供应经集中处理的室外空气的系统。这条术语是针对所有新风系统的,提及“空调房间”是因为在传统的工业建筑和公共建筑中,新风系统通常是与空调系统共存的。定义说明新风系统的功能包括三个方面:1)满足室内卫生要求。这在前文解说通风系统的定义时已经作了清晰分析;2)弥补排风。
当室内存在排风时,一定同时会发生进风。如果没有新风系统,若通过门窗或建筑开口的无组织自然进风可能会干扰室内环境,无法满足室内卫生标准;3)维持房间正压。当房间需要维持相对邻室或室外一定正压时,通过建筑缝隙自然渗透到室外的风量是依靠新风系统提供的。普通住宅的新风系统主要解决第一项需求:使室内空气环境符合空气质量标准。事实上住宅也存在排风,例如卫生间排风和厨房排油烟机排风等。从这一点考虑,新风系统的风量计算还应考虑排风需求。但目前市场上排油烟机的排风量相当大,远超新风系统设计风量。另外,维持住宅室内对室外一定的微正压是有利于保持室内环境免受室外干扰的。所以,对于要求高的住宅,可以从以上三方面综合考虑来设计和安装新风系统。住宅室内的卫生要求目前主要依据GB/T18883-2002《室内空气质量标准》,该标准规定了室内的物理、化学及微生物指标。由于室外大气污染物可以通过建筑缝隙和孔洞进入室内,室内的人员、设备和建筑装修材料也在持续散发空气污染物。所以,解决室内空气污染成为当前住宅建筑面临的迫切问题。国内外通风界公认的治理空气污染包含三项策略:1)源头控制。消除污染源或控制污染源的污染物散发量无疑是最有效的、治本的措施,但实际上在目前的经济技术水平条件下很难做到。例如大气雾霾不是短期可以解决的,室内人员及宠物的活动会产生CO2、粉尘、气味等,日常烹饪产生许多污染物,建筑装修材料散发甲醛、TVOC、苯等……,源头控制是应努力去做的事,即便将来所有建筑装修材料都能做到零污染,但人员、设备的污染也不可能彻底消除。所以仅靠源头控制不能解决室内空气污染问题;2)通风换气。采用通风方式引入室外相对清新的空气(若室外空气达不到送风要求,则可采取适当处理措施)来稀释或置换室内被污染的空气,是目前情况下解决室内空气污染问题最简单、安全、有效的技术措施。这就是新风系统最主要的功能;3)空气净化。采用安全、有效的空气净化技术净化空气中的某些污染物。对于新风系统来说,采用空气净化措施是针对室外空气,使送风达到要求。若要净化室内空气,则必须有回风功能或采用空气净化器。关于新风系统与空气净化器的比较,后文再简述。在上述三项策略中,任何空气净化措施都不能取代源头控制和通风换气,而只能作为前两项的补充。
3结语
治理空气污染和节能减排的压力给住宅新风系统带来了巨大的机遇和挑战,作者会继续研究暖通空调节能课题,着重研究降低建筑能耗。本文详细介绍了新风系统的概念、分类、优势等问题。新风系统,尤其是带热回收装置的新风系统在住宅建筑中的引入,必将改变住宅建筑中的供暖供冷方式。可再生能源的利用,同时必将改变传统能源结构构成,为节能减排、净化空气和保护环境发挥了重要的作用。
参考文献
[1]果海凤,胡颐蘅,刘郁林,邹艾娟,朱小红,宋昂扬.新风系统在住宅建筑中的应用研究[C]
[2]邝文君.住宅新风系统的数值模拟与控制仿真[D].西华大学,2016.
[3]张婧.高层住宅集中新风系统及运行模式的研究[D].西安建筑科技大学,2016.
[4]刘伟.新风系统在高层住宅建筑中的应用[J].门窗,2015(04):202.