（吉林建筑大学市政与环境工程学院，吉林 长春 130118）
基金项目: 吉林省大学生创新训练计划项目(2018S1019)；吉林省科技厅基金项目(20190520028JH);吉林省教育厅项目(吉教科合字2019第149号)
摘要：空调系统引入新风，保证了室内空气品质但系统运行能耗增加。为最大限度降低新风系统的运行能耗，本文设计出基于人员作息规律、室内污染物浓度、利用手机APP控制新风系统启闭的运行方案。
关键词：新风；时间；控制；浓度
新风系统运行时间的有效控制是保证室内空气质量和减少建筑能耗之间矛盾的重要途径。本文设计新风控制系统可根据人员作息规律、室内污染情况及手机APP控制运行启闭，不仅保证了室内的空气品质，同时满足建筑节能的需要。以下是新风系统3种运行设计方案。
1 基于人员作息规律控制
目前，大多数建筑根据其功能都有其特定的运行时间，在《公共建筑节能标准》中，对公共建筑系统工作时间做出明确规定。例如办公建筑规定上班时间为：上午7:00~下午18:00，商业建筑通常在8:00~21:00间营业。而居住建筑则需要根据生活人群确定，一般家庭由夫妻和未成年子女组成，早上室内人员离家上班或上学，晚上回家休息；当室内有老人或者婴儿时，人们留在家的概率会大大增加，且随机性较大。因此，除家里有老人或者婴儿的家庭外，人们在室内停留时间都有大概范围，并在范围内发生小幅度变化，根据人员作息规律控制启闭。
根据人员作息规律控制启闭时流程图，详见文献[1]，同时，可实现提前开启和延时关闭，提前开启可保证人们回到家时，室内空气已经完成净化；延时关闭可避免早上人们离开后残余浊气滞留室内，被家具、墙体等吸收。
2 基于室内污染物浓度控制
针对人员活动较灵活的居住建筑或者其他场所，可以根据室内污染物浓度控制启闭。目前室内空气中主要污染物包括PM2.5、甲醛、二氧化碳等，我国室内环境标准对PM2.5、甲醛、CO2浓度限值均做出规定[2]，分别为75μg/m3、0.1mg/m3及1000ppm。
基于室内PM2.5、CH2O、CO2浓度控制启闭过程。可在排风管道或室内设置PM2.5、CH2O、CO2传感器以及人体红外感应器测试空气中污染物浓度，当室内空气中PM2.5、CH2O、CO2三者中任意一种超标时，新风系统不会立即启动，这时需根据人体红外感应器信号决定新风系统是否开启。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当人体红外感应器检测到室内有人时，新风系统启动，否则，新风系统不启动；新风系统启动后，室内污染物浓度随之降低，当室内PM2.5、CH2O、CO2浓度都降低到设定值的80%时，或者人体感应器监测到室内无人时，新风系统就会自动关闭。
3手机APP远程控制
随着互联网的发展，利用手机APP远程控制新风系统启闭控制成为现实。利用单片机将PM2.5、CH2O、CO2传感器将检测到的浓度信号，通过无线路由器发送到互联网，互联网将信号传递给手机通过3G/4G移动信号塔，信号塔将浓度信号传递到人们手机上，实现人们对室内污染情况远程监控，是目前最具智能化的运行方式之一。并且可通过手机调节浓度限值及远程控制新风系统，解决了家中留有老人、婴儿、病人等操作新风系统能力受限或无法有效控制新风系统启闭的问题，以及婴儿、老人及哮喘病患者抵抗力较弱等问题。如王晗[3]、Krzyzanowsk[4]研究表明，当室内甲醛浓度平均值高于0.06mg/m3时，室内儿童患有哮喘病概率会明显上升。当室内污染物浓度超过设定值时，手机会提醒人们开启新风系统；人们在进入室内前，也可以通过查看手机上室内污染现状，对新风系统运行进行控制。
4 结语和展望
本文从新风系统设计控制角度，提出基于室内人员作息规律、室内污染物浓度及利用手机APP远程控制新风系统启闭运行方案，分析不同方案适用场合及人群。
基于室内人员作息规律控制新风系统启闭，是指新风系统根据能够根据人们使用时间的变化自动调整新风系统的运行时间。基于室内污染物浓度控制新风系统启闭，是指当室内甲醛、二氧化碳、PM2.5三种污染物浓度任一超过标准规定限值，新风系统启动；当三种污染物浓度同时低于各自限值的80%时，新风系统关闭。手机APP控制新风系统启闭可以调节新风系统控制浓度，主要考虑到儿童等特殊群体对污染物更敏感问题。另外下一步可计算出不同运行方案对应的新风冷、热负荷及耗电量，并对不同运行方案对比分析。
参考文献
[1]白莉,李双.实现智能化运行的新风系统及其运行方法：中国,201710242848.9[P].2017-04-14
[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社,2008
[3]王晗.住宅室内环境对儿童哮喘的健康风险评估[D].重庆大学博士论文,2016
[4]Krzyzanowski M,Quackenboss J J,Lebowitz M D.Chronic respiratory effects of indoor Formaldehyde exposure[J]. Enviromental Research,1990,52(2):117-125
论文作者:郑鑫华 齐子姝 李双
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年7月下
论文发表时间:2019/1/11
标签：新风论文; 室内论文; 浓度论文; 系统论文; 启闭论文; 污染物论文; 人员论文; 《新材料·新装饰》2018年7月下论文;