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摘要:对于建筑设计来说,住宅的空调设备是非常重要的构成。住宅的空调设计可以分为精装修高档住宅的空调设计,还有毛坯房住宅的空调设计。前者有完整的系统,包含新风和排风系统。甚至可以进行中央吸尘和地板辐射采暖。后者包含了排风竖井和负荷预留空调电源。系统的设计和安装一般是业主自己完成。本文对新风系统在民用建筑中的应用进行分析,期望能够对提高建筑技术水平具有参考作用。
关键词:新风系统;民用建筑;应用探讨
一、引言
人的一生约70%~90%的时间在室内环境中度过,尤其是生活在城市中的现代人。近年来,我国大面积出现的雾霾天气,使人们强烈意识到新鲜、清洁的空气对于身体健康和生活品质的重要性,对室内空气质量的关注也达到前所未有的高度。新风系统将成为实现室内环境健康和舒适的主要手段,因此将新风系统应用于民用建筑尤为迫切。
二、现状及需求性分析
目前,民用建筑的新风系统主要以两种形式存在:一是与集中式或半集中式空调系统相结合的新风系统;二是采用分体空调、VRV空调等分散式空调系统的独立新风系统。对于第一种形式,我国标准规范中对新风量和系统设计等有明确要求;而第二种形式是随着我国建筑节能的发展和人们对室内空气质量的重视逐渐发展起来的,逐渐在住宅、中小型办公建筑、幼儿园、学校等建筑中应用。但由于缺乏相关的标准规范,在设计、施工及运行过程中存在较多问题。本文仅对独立新风系统进行探讨。
1、对于住宅类建筑,我国长期以来大多是靠门窗的渗透、开窗通风来满足室内的通风需求。随着建筑节能要求的提高,在冬季供暖季节,单靠门窗的渗透通风无法满足住宅的卫生要求,而开窗的无组织通风会增加采暖能耗;在夏季空调季节,开窗通风也会造成空调能耗的增加。在大气环境污染严重的地区,开窗通风还会引入细菌、病毒等污染物,并引起噪声污染等。随着人们生活水平的提高,经常5~10年进行一次居室装修,家装材料会带入甲醛等各种污染物,其挥发时间却需要10~15年,甚至更长的时间。现代人的不少行为直接影响了居住建筑的空气质量,不良的室内环境时刻威胁着人类健康。
2、办公建筑是人们日常工作的环境,是民用建筑中比较重要的一类。不少普通办公建筑采用分散式空调,未设新风系统。一些人员密集的办公区域,空间狭小、人数繁多,空气污浊、不流通,且含氧量低。在这种室内环境条件下,很容易诱发人体肌体和大脑新陈代谢能力的降低,带来一系列“病态建筑综合症”。
3、另外,相对于成年人来说,无论是机体免疫力还是生活质量,老人和儿童都是比较脆弱的一个群体。老人和儿童大部分时间在室内活动,室外活动时间少。因此敬老院、幼儿园及中小学校等建筑室内环境的健康更为重要。经分析,这几类典型的民用建筑对新风系统均有较大的需求。
三、新风系统的功能
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,当然也有例外。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。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。
四、关于民用建筑中新风系统的运用
以一个使用面积15m2,净高3m,有一扇1.5m高,1.4m宽的双扇平开窗的双人卧室为例,以全新的节能方式,相关的《建筑外窗气密性能分级》标准,家用新风精化系统采用新风精化技术,按照规范,每个人呼出的二氧化碳为141P.H,室外的空气的二氧化碳取得500PPM,推荐的0.7取值。24h内,使用家用空气净化器30MH档次运行的新风净化器,消除掉建筑污染对室内空气质量的影响,按照给居室送入新风换气次数,每个小时每个人规定高层建筑中外窗每小时的楼风量,在雾霾天也能够让住宅内的空气品质达标。在雾霾天安装新风净化机的卧室,可以达到规范要求的准备,满足人体对新风要求的同时,没有新风系统的卧室,室外的风正面吹向卧室的外窗,采用新风净化机的工况,采用低碳的方式,如果白天不开窗通风,两个人连续呆在卧室内,10h处在安静的状态下,在外窗的风雅系数下,二氧化碳的日平均浓度为0.5CMH/m.10Pa,在两个人居住10h之后,日均1567PPM为计算结果为室内的二氧化碳的浓度,两人居住10h之后,超过了室内空气质量标准,室内二氧化碳的浓度的平均浓度不大于1000PPM的条件下不应超过840PPM。需要注意的是,持续的雾霾天是在无风的天气下,吹散聚集在大气中的颗粒物造成的。外窗楼风量按照理想的状况加以计算,采用光催化技术,家用空气净化器在净化有机挥发物的时候产生了水和二氧化碳,这汇总给净化器不但能够净化二氧化碳,还能够增加室内二氧化碳的含量,在雾霾天没有使用新风系统的房间,室内空气质量堪忧。
总之,采用新风系统的民用住宅,通过配置过滤器,保证了室内的空气质量,起到了对全热回收装置进行保护的作用,节省了处理新风的能耗,直流电机驱动的无蜗壳变转速风机,结合了完善的控制系统,用最低的能耗应对不同的工况,提供了低碳健康的居住环境,因此,运行新风系统能够给人类健康提供保障毋庸置疑。
参考文献:
[1]王媛媛.现代民用建筑工程节能技术探析[J].建筑节能,2017,45(10):96-99+123.
[2]兰龙江.浅谈独立新风系统在学校建筑中的应用[J].黑龙江科技信息,2011(13):240.
论文作者:王玲燕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/7
标签:新风论文; 系统论文; 室内论文; 建筑论文; 室外论文; 住宅论文; 民用建筑论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;