全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能戶型設(shè)計(jì)研究

摘 要：我國(guó)建筑能耗大，大力推廣建筑節(jié)能也是勢(shì)在必行。通風(fēng)和節(jié)能之間互為矛盾，成為建筑節(jié)能問(wèn)題的焦點(diǎn)。文章主要是研究適應(yīng)有效降低風(fēng)阻的合理住宅戶型設(shè)計(jì)，最后通過(guò)對(duì)工程實(shí)踐的總結(jié)，確定送、回風(fēng)口的選擇和布置、管道的布置方式、管材的選取、風(fēng)口的調(diào)節(jié)方式以及全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工等相關(guān)問(wèn)題。在固定新風(fēng)量的前提下，通過(guò)戶型設(shè)計(jì)的優(yōu)化、氣流組織形式的合理安排，可以進(jìn)一步降低新風(fēng)在風(fēng)管中的輸送風(fēng)阻，從而降低阻力產(chǎn)生的耗能，這些對(duì)進(jìn)一步推廣全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)的使用和提高設(shè)備性能具有較大的作用。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；通風(fēng)；全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)；戶型設(shè)計(jì)

目前，國(guó)外住宅大多數(shù)為獨(dú)棟別墅建筑，全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)型式可以靈活選用，風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口可選取位置多，無(wú)論選用何種系統(tǒng)型式，風(fēng)管所產(chǎn)生的風(fēng)阻造成的能量損耗差異不大。而國(guó)內(nèi)建筑多為板式、塔式住宅樓建筑，住宅小區(qū)建筑密度大，單套戶型建筑面積較小、層高相對(duì)較低，不同的戶型設(shè)計(jì)和不同的全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)型式風(fēng)管所產(chǎn)生的風(fēng)阻造成的能量損耗差異大不相同。所以，對(duì)全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)戶型設(shè)計(jì)展開研究。

1 全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)的換氣機(jī)位置確定

新風(fēng)換氣機(jī)組出風(fēng)靜壓較高，風(fēng)口震動(dòng)噪音大，安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離臥室、書房等戶型靜區(qū)；換氣機(jī)安裝位置和各送風(fēng)功能房間的距離應(yīng)大體一致，以保證支管壓力基本平衡，同時(shí)也應(yīng)確使風(fēng)管可方便的接入各功能房；為了保證室內(nèi)的整潔美觀、減少噪音傳遞，換氣機(jī)安裝位置應(yīng)隱藏在吊頂內(nèi)；為了方便新風(fēng)換氣機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，安裝位置應(yīng)有充足的安裝、檢修空間；安裝位置應(yīng)臨近外墻，方便與室外空間連通，有利于吸入新風(fēng)和通暢排風(fēng)。

2 氣流組織形式的確定

主流送風(fēng)形式分為頂送風(fēng)和水平送風(fēng)。頂送風(fēng)就是功能通風(fēng)房間只有一個(gè)送風(fēng)口，房間內(nèi)的氣流形成正壓，氣流組織從屋頂送風(fēng)口送入，經(jīng)過(guò)室內(nèi)循環(huán)，從房間門的縫隙送出，再通過(guò)室內(nèi)過(guò)道的整體吊頂?shù)幕仫L(fēng)口將廢氣回收。這是一種典型的上送下回式的氣流組織方式，具有較好的換氣效果。通過(guò)過(guò)道吊頂回風(fēng)，優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)易、機(jī)組產(chǎn)生靜壓損失小、控制簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是系統(tǒng)可能存在氣流短路的現(xiàn)象，一部分帶熱量氣流從回風(fēng)口直接排出，熱量無(wú)法回收。收全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)送入新風(fēng)比室溫低，冷氣下沉，熱氣上升，新風(fēng)空氣齡較短，不能充分達(dá)到稀釋室內(nèi)污染物的效果就被排除。為解決氣流短路的問(wèn)題，可以采用不易擴(kuò)散并具有一定沖力的送風(fēng)口，來(lái)解決空氣置換稀釋的問(wèn)題。在建筑條件受限時(shí)，這種氣流組織方式是一種較好的選擇。上送下排的氣流組織方式，主要矛盾體現(xiàn)在風(fēng)管是明裝的，嚴(yán)重影響室內(nèi)裝修效果，雖然其排污效果好，空氣流速均勻，但仍較少使用。

3 風(fēng)口的調(diào)節(jié)方式

越來(lái)越多的用戶希望能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)房間送風(fēng)的獨(dú)立控制，每個(gè)房間獨(dú)立送風(fēng)換氣不僅有利于節(jié)能，同時(shí)也節(jié)省了使用費(fèi)用。如果要實(shí)現(xiàn)每個(gè)房間的單獨(dú)控制，通風(fēng)管道布置和風(fēng)口的調(diào)節(jié)就會(huì)比較復(fù)雜，必須通過(guò)控制安裝在風(fēng)道上的電動(dòng)風(fēng)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)房間的獨(dú)立控制。分區(qū)單獨(dú)控制的房間，如果有一個(gè)房間是既有送風(fēng)又有回風(fēng)的，那么這個(gè)房間就必須要實(shí)現(xiàn)送風(fēng)和排風(fēng)聯(lián)動(dòng)布置，既不能只有送風(fēng)沒(méi)有排風(fēng)，也不能只有排風(fēng)沒(méi)有送風(fēng)。通常情況下，客廳、餐廳可以單獨(dú)通風(fēng)，主臥室、臥室可以單獨(dú)通風(fēng)。市場(chǎng)上的電動(dòng)風(fēng)閥品種繁多，主要有搭配圓風(fēng)管的、搭配矩形風(fēng)管的，最多的是風(fēng)口、風(fēng)閥結(jié)合起來(lái)的電動(dòng)風(fēng)口風(fēng)閥。多數(shù)廠家可以根據(jù)客戶需要定制特殊規(guī)格的電動(dòng)風(fēng)閥。

4 節(jié)能戶型設(shè)計(jì)及典型案例分析

新風(fēng)系統(tǒng)選定為工作效率高、節(jié)能效率高的全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)定頂送風(fēng)的上送上排或水平送風(fēng)的氣流組織形式的前提下，從戶型設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，通過(guò)比較、分析，研判住宅建筑本身適應(yīng)設(shè)備發(fā)展的節(jié)能措施，從而使設(shè)備與建筑的結(jié)合更緊密。現(xiàn)在市場(chǎng)上的主流住宅戶型設(shè)計(jì)產(chǎn)品有三種類型，分別是剛需房產(chǎn)品、改善性住房產(chǎn)品、別墅類產(chǎn)品。這三類產(chǎn)品分別對(duì)應(yīng)三種客戶群，也分別代表住宅的低、中、高三個(gè)檔次。剛需房是現(xiàn)在市場(chǎng)的絕對(duì)主流，對(duì)應(yīng)客群為處于事業(yè)初期和生活起步期的25～35歲青年人。改善性住房對(duì)應(yīng)客群為生活收入基本穩(wěn)定、提高居住品質(zhì)的35～45歲中青年。別墅產(chǎn)品對(duì)應(yīng)社會(huì)精英人士，產(chǎn)品量小，價(jià)值大，屬于小眾住宅產(chǎn)品。

基于戶型降阻節(jié)能計(jì)算和設(shè)計(jì)原理，將選取低、中、高端的合理布置戶型為例說(shuō)明典型戶型設(shè)備的解決方案。

（1）兩房一廳全熱交換系統(tǒng)的設(shè)備布置解決方案。選取的戶型面積為85m2，建筑層高3m，設(shè)計(jì)通風(fēng)換氣次數(shù)0.6次以上，滿足每人每小時(shí)30m3的新風(fēng)量，計(jì)算所需要最小新風(fēng)量為144m3/h。

此兩房一廳全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備布置的解決方案將送風(fēng)機(jī)布置在衛(wèi)生間，這樣有效避免了風(fēng)機(jī)噪音對(duì)各靜區(qū)功能房間的影響，也避免了放在廚房，油煙對(duì)風(fēng)機(jī)的污染，同時(shí)送風(fēng)機(jī)臨近室外窗，便于與外界空氣交換。在衛(wèi)生間及其附近的通道、餐廳等各布置一個(gè)排風(fēng)口，在每個(gè)房間及客廳布置送風(fēng)口。這樣排風(fēng)和送風(fēng)形成有效的氣流組織、從而使污濁氣體排出室外，新鮮氣體進(jìn)入室內(nèi)，讓整個(gè)房間時(shí)刻保持良好空氣環(huán)境。此戶型不僅布局緊湊，衛(wèi)生間布局位置居中，有利于風(fēng)管向各房間輻射送風(fēng)，風(fēng)管布置距離較短，非常有利于降低風(fēng)阻。

（2）三房二廳全熱交換系統(tǒng)的設(shè)備布置解決方案。選取的戶型面積為132m2，層高以3m計(jì)算，設(shè)計(jì)換氣次數(shù)0.6次以上，滿足每人每小時(shí)30m3的新風(fēng)量，則所需要的最小風(fēng)量約為234m3/h。

此三房二廳全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備布置的解決方案將送風(fēng)機(jī)布置在公共衛(wèi)生間，在每個(gè)衛(wèi)生間及其附近的通道、餐廳等各布置一個(gè)排風(fēng)口，在每個(gè)房間及客廳布置送風(fēng)口。這樣排風(fēng)和送風(fēng)形成有效的氣流組織、從而使污濁氣體排出室外，新鮮氣體進(jìn)入室內(nèi)，讓整個(gè)房間時(shí)刻保持良好空氣環(huán)境。此戶型布局方正，南北通透，公共衛(wèi)生間布局位置居中，送風(fēng)風(fēng)管布置距離較短，輸送距離適中，有利于降低風(fēng)阻。

（3）小型別墅全熱交換系統(tǒng)的設(shè)備布置解決方案。選取的戶型面積約為110m2左右，層高以3m計(jì)，設(shè)計(jì)換氣次數(shù)0.6次以上，滿足每人每小時(shí)30m3的新風(fēng)量，則所需要最小新風(fēng)量約為198m3/h。由于單層面積較小，可以考慮兩層合用一臺(tái)主機(jī)。

此小型別墅全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)主機(jī)放置在設(shè)備陽(yáng)臺(tái)（或其他），在每個(gè)衛(wèi)生間及其附近過(guò)道、餐廳等各布置一個(gè)排風(fēng)口，在每個(gè)房間及客廳布置送風(fēng)口。這樣排布使排風(fēng)和送風(fēng)形成有效的氣流組織、從而使污濁氣體排出室外，新鮮氣體進(jìn)入室內(nèi)，讓整個(gè)房間時(shí)刻保持良好空氣環(huán)境。這樣的小型別墅戶型方正，布局緊湊，易于送風(fēng)機(jī)位置選取，且風(fēng)管直線輸送氣流，有效減少局部風(fēng)阻，利于新風(fēng)熱回收和交換器節(jié)能。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章首先通過(guò)對(duì)換氣機(jī)位置的確定、氣流組織形式的確定以及風(fēng)口調(diào)節(jié)方式的確定，基于設(shè)備系統(tǒng)使用需要的前提下，展開戶型設(shè)計(jì)自適應(yīng)設(shè)備系統(tǒng)的降低風(fēng)阻的研究。最后，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，舉例分析低、中、高管住宅產(chǎn)品全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)的布置解決方案。

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