(完整版)新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

本文介紹通風(fēng)換氣的知識(shí)和設(shè)計(jì)，包括定義、目的、分類和方法。通風(fēng)換氣的目的包括滿足人體呼吸、排出有害物質(zhì)、熱量排出和燃燒空氣補(bǔ)充。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮節(jié)能性并選擇最小的外部空氣量。通風(fēng)換氣可分為局部換氣和全面換氣，前者適用于污染源固定的場所，后者適用于污染源分散或不固定的場所。通風(fēng)方法包括自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)聯(lián)合使用等多種方式。機(jī)械通風(fēng)可分為三種方式，包括給氣和排氣均利用機(jī)械力量、利用機(jī)械力量和自然排風(fēng)以及利用機(jī)械力量和自然給風(fēng)。在進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意房間和鄰室產(chǎn)生的壓力差，保證室內(nèi)風(fēng)量平衡或控制房間處于正壓或負(fù)壓狀態(tài)。新風(fēng)處理的方法未在本文中提及。隨著人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境舒適度和健康性要求的提高，新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得越來越受到關(guān)注。新風(fēng)引入方式有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。目前，在新風(fēng)引入方面，與VRF系統(tǒng)結(jié)合使用的比較多的設(shè)備有全熱交換器和全新風(fēng)機(jī)兩種。這兩種設(shè)備都能與VRF系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)和統(tǒng)一控制，將新風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)融合為一體，為用戶提供更舒適的空調(diào)環(huán)境。全熱交換器是一種可以進(jìn)行熱回收的換氣設(shè)備，能在換氣的同時(shí)進(jìn)行室內(nèi)排氣的能量回收，從而可以降低空調(diào)負(fù)荷，減少空調(diào)設(shè)備的容量、投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。其原理是把室內(nèi)空氣和室外的新風(fēng)通過熱交換元件進(jìn)行換熱，利用排風(fēng)的余熱對(duì)新風(fēng)進(jìn)行處理，有效地節(jié)約能源并能同時(shí)解決新風(fēng)問題，提高舒適性。全熱交換器由熱交換元件、風(fēng)管接口、多葉片風(fēng)扇、風(fēng)扇電機(jī)以及空氣濾網(wǎng)組成。在空調(diào)設(shè)備中，新風(fēng)引入量根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2015中以普通辦公室為例，如在室人員以4m2/人、30m3/h人的新風(fēng)量計(jì)算，一般新風(fēng)負(fù)荷約占空調(diào)負(fù)荷的30~40%左右。為了盡量減少新風(fēng)對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的影響從而達(dá)到節(jié)能的效果，設(shè)計(jì)時(shí)可以從以下兩個(gè)方面考慮：1、在保證室內(nèi)空氣品質(zhì)的基礎(chǔ)上，減少新風(fēng)引入量；2、采用熱回收功能的雙向換氣設(shè)施。全熱交換器在減少設(shè)備容量且達(dá)到節(jié)能效果這一點(diǎn)上可以發(fā)揮很大的作用。外氣通過全熱交換器，夏季可以預(yù)冷、除濕，冬季可以預(yù)熱、加濕，這樣可以達(dá)到節(jié)約空調(diào)能耗15~20左右。全新風(fēng)處理機(jī)是一種能完全處理新風(fēng)負(fù)荷的新風(fēng)機(jī)組，由室內(nèi)外機(jī)組成，室內(nèi)外機(jī)之間用冷媒管連接。全新風(fēng)機(jī)本身通過先進(jìn)的變頻技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)出色的制冷/制熱的同時(shí)，使送入室內(nèi)的新風(fēng)溫度接近室內(nèi)溫度。在重視舒適性的場合，全新風(fēng)機(jī)可以將新風(fēng)冷卻（加熱）到接近室內(nèi)溫度的狀態(tài)之后再吹出，從而減少了新風(fēng)對(duì)于室內(nèi)溫度波動(dòng)的影響。全新風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍為制冷19℃~43℃DB，制熱-5℃~15℃DB。確定房間功能后，可以根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中的新風(fēng)量指標(biāo)選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)。目前，新風(fēng)量的最低指標(biāo)一般都取30m3/h·人。但若要根據(jù)房間功能切實(shí)確定新風(fēng)量，則可參考下表：公共建筑主要空間的設(shè)計(jì)新風(fēng)量。在確定每個(gè)房間的新風(fēng)量時(shí)，需要先確定該房間的人數(shù)。由于房間功能不同，室內(nèi)人員密度也不同，人數(shù)是計(jì)算新風(fēng)量的重要因素。因此，可參照下表確定人數(shù)，再通過公式計(jì)算實(shí)際房間的人數(shù)：房間人數(shù)（人）=A/B，其中A為新風(fēng)區(qū)域面積（m2），B為人均占地面積（m2/人）。一般人數(shù)必須取整，不能有小數(shù)，取整時(shí)應(yīng)直接進(jìn)一，而不采取“四舍五入”的方式。例如，當(dāng)房間人數(shù)計(jì)算為3.2時(shí)，應(yīng)以4人計(jì)算。每個(gè)房間的新風(fēng)量可通過人均新風(fēng)量和房間人數(shù)相乘得出。而確定每個(gè)系統(tǒng)的新風(fēng)量則需要先進(jìn)行系統(tǒng)的劃分。在系統(tǒng)劃分時(shí)，需根據(jù)建筑實(shí)際的結(jié)構(gòu)來確定，遵守以下原則：選擇相近區(qū)域的房間為一個(gè)系統(tǒng)，且主風(fēng)管的走向必須簡單，盡量減少彎頭；一個(gè)系統(tǒng)中選擇的房間必須盡量縮短主風(fēng)管的長度，避免阻力損失；新風(fēng)設(shè)備一般擺放在吊頂高度要求不高的地方，且靠近外立面以便在外墻上開新風(fēng)引入口和排風(fēng)口，如走廊盡頭、電梯廳、設(shè)備機(jī)房等；主風(fēng)管一般布置在對(duì)吊頂高度要求不高的地方，如走廊等。因此，在系統(tǒng)劃分時(shí)，盡量將走廊附近周邊的房間劃分在同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)；注意新風(fēng)設(shè)備以及風(fēng)管對(duì)于其他電氣設(shè)備、消防管道等的影響和配合。舉個(gè)例子，某辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層需要配置新風(fēng)設(shè)備，進(jìn)行新風(fēng)系統(tǒng)的劃分。由圖紙可知，建筑長度較長，有67米，但格局比較規(guī)整，走廊在南北向的中間。考慮新風(fēng)系統(tǒng)主管段最有利的走向布置，因此選擇將新風(fēng)設(shè)備擺放在左右兩邊走廊盡頭，系統(tǒng)主管段布置在走廊。另外，考慮盡量減少壓力損失，所以將整個(gè)樓面以電梯廳為中心縱向劃分為左右兩個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)中的房間則正好分布在走廊兩邊，既方便管道布置，也避免了風(fēng)管過長、彎頭過多等因素。最后，需要確定新風(fēng)設(shè)備的形式和容量。根據(jù)全熱交換器和全新風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)以及適用場合，確定新風(fēng)設(shè)備的形式。根據(jù)新風(fēng)量參數(shù)，以“新風(fēng)設(shè)備的風(fēng)量大于系統(tǒng)所需風(fēng)量”的原則來進(jìn)行新風(fēng)設(shè)備的選擇。例如，當(dāng)系統(tǒng)新風(fēng)量要求為2200m3/h時(shí)，應(yīng)選擇2500m3/h的新風(fēng)機(jī)。對(duì)于多余的新風(fēng)，可以通過在風(fēng)管上加裝閥門等方法來控制。但是，在計(jì)算每個(gè)房間的風(fēng)量時(shí)，需要考慮人數(shù)和人均風(fēng)量，并且留有較大的余量。如果系統(tǒng)新風(fēng)量為2200m3/h時(shí)，也可以選擇2100m3/h的新風(fēng)機(jī)。但是，必須確認(rèn)設(shè)備新風(fēng)量是否能夠滿足實(shí)際的新風(fēng)需求。在進(jìn)行全新風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，需要確定房間功能和人均新風(fēng)量，并確定房間的人數(shù)。例如，某辦公樓一層平面有2間會(huì)議室和4間辦公室，需要進(jìn)行全新風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)。辦公室人均新風(fēng)量為30m3/h，會(huì)議室人均新風(fēng)量為30m3/h（無吸煙情況）。根據(jù)人員密度，辦公室1~4人數(shù)為4人，會(huì)議室1人數(shù)為19人，會(huì)議室2人數(shù)為20人。根據(jù)房間的人數(shù)和人均新風(fēng)量，確定每個(gè)房間的新風(fēng)量，將所有房間的風(fēng)量相加得到系統(tǒng)新風(fēng)量，然后選擇適當(dāng)?shù)男嘛L(fēng)設(shè)備容量。在進(jìn)行全新風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：1、全新風(fēng)機(jī)的布置應(yīng)注意運(yùn)轉(zhuǎn)噪音，不可安裝在人員集中的區(qū)域及其吊頂內(nèi)，應(yīng)安裝在機(jī)房或設(shè)備室；2、根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況（包括安裝在走廊或衛(wèi)生間吊頂內(nèi)等場合），有時(shí)應(yīng)采取防振、防潮等措施；3、需要設(shè)置獨(dú)立的新風(fēng)口。1）為了確保回風(fēng)溫度探頭對(duì)室內(nèi)實(shí)際溫度的準(zhǔn)確感知，全新風(fēng)機(jī)的新風(fēng)口不應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)機(jī)回風(fēng)口側(cè)或直接接入室內(nèi)機(jī)機(jī)身上的新風(fēng)口。2）如果新風(fēng)口已經(jīng)連接在空調(diào)室內(nèi)機(jī)上的新風(fēng)口或回風(fēng)處，為避免影響回風(fēng)口感溫探頭的準(zhǔn)確感知，必須將回風(fēng)溫度探頭設(shè)置為以遙控器為主。4）機(jī)器兩側(cè)、機(jī)前機(jī)后需要預(yù)留足夠的安裝空間，以便今后對(duì)機(jī)器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和檢修。5）全新風(fēng)機(jī)僅為送風(fēng)系統(tǒng)，同時(shí)必須進(jìn)行相關(guān)的排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。6）為了保證引入新風(fēng)的品質(zhì)，應(yīng)盡量避免將新風(fēng)口設(shè)置在衛(wèi)生間的窗戶或地下車庫的出入口附近，以免異味及渾濁氣體嚴(yán)重破壞室內(nèi)的空氣品質(zhì)。7）新風(fēng)引入口的設(shè)置應(yīng)參照下圖，應(yīng)安裝初效過濾網(wǎng)（大顆?；覊m過濾網(wǎng)）作為防塵網(wǎng)（以便于日后維護(hù)），且應(yīng)安裝防雨百葉。8）為了便于調(diào)節(jié)風(fēng)量，應(yīng)安裝風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。9）普通空調(diào)室內(nèi)機(jī)不能替代新風(fēng)機(jī)進(jìn)行新風(fēng)的對(duì)應(yīng)，因?yàn)樗鼈兊奶幚砟芰腿萘靠刂品绞讲煌Ｈ绻褂闷胀照{(diào)室內(nèi)機(jī)，將會(huì)導(dǎo)致新風(fēng)處理不到需要的狀態(tài)，或者機(jī)組一直以最大負(fù)荷工作，降低設(shè)備壽命和增加故障率?！纠咳缦聢D，某住宅一樓需要進(jìn)行新風(fēng)設(shè)計(jì)。為確定人均新風(fēng)量，可參考賓館的新風(fēng)量，一般取30m3/h.人。如果實(shí)際用戶需求較高，也可取50m3/h.人。確定房間人數(shù)后，可計(jì)算出所需的總新風(fēng)量。全熱交換器在住宅中的應(yīng)用需要根據(jù)一般家庭情況來確定人數(shù)。例如，客餐廳的人數(shù)可以直接按照室內(nèi)座位的數(shù)量計(jì)算，臥室、書房等一般按照2人/間計(jì)算，其他區(qū)域可按照5m2/人計(jì)算。每個(gè)房間的新風(fēng)量、系統(tǒng)新風(fēng)量和新風(fēng)設(shè)備的容量需要根據(jù)總新風(fēng)量來確定，因此選擇1000m3/h風(fēng)量的全熱交換器。在進(jìn)行新風(fēng)系統(tǒng)劃分時(shí)，為了便于進(jìn)行風(fēng)管的布置以及后期的施工便利，建議考慮每個(gè)區(qū)域分別以小容量單位設(shè)置。例如別墅，可一層配置一個(gè)全熱交換器對(duì)應(yīng)當(dāng)層的新風(fēng)要求。這樣不僅不需要設(shè)置專門的新風(fēng)管井，而且設(shè)計(jì)和施工都更加便利，同時(shí)可以降低噪音。建議將全熱交換器擺放在過道、住宅的更衣室等非重要活動(dòng)區(qū)域的吊頂內(nèi)，以保證室內(nèi)生活環(huán)境的安靜。特別是設(shè)計(jì)大風(fēng)量的機(jī)器時(shí)，需要采取一定的降噪措施。若要將其放置在衛(wèi)生間的吊頂空間內(nèi)，建議吊頂要做防潮處理。在住宅項(xiàng)目中，全熱交換器不要設(shè)置在廚房等充滿油煙和蒸氣的地方，否則會(huì)導(dǎo)致過濾網(wǎng)、熱交換器元件變形，甚至引起火災(zāi)。新風(fēng)引入口處應(yīng)設(shè)置防蟲、防塵用的過濾網(wǎng)，并加裝風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。為了保證引入新風(fēng)的品質(zhì)，應(yīng)盡量避免新風(fēng)口設(shè)置在衛(wèi)生間的窗戶或地下車庫的出入口附近，以免異味及渾濁氣體嚴(yán)重破壞室內(nèi)的空氣品質(zhì)。新風(fēng)引入口也不要設(shè)置在廚房的窗戶外或脫油煙機(jī)的排風(fēng)口，避免油煙影響機(jī)器的使用壽命，以及異味傳入風(fēng)管影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。建議采用獨(dú)立設(shè)置新風(fēng)口的方式，并充分考慮吊頂空間安放全熱交換器。新風(fēng)系統(tǒng)的送回風(fēng)口與空調(diào)的送回風(fēng)口的配合方式需要注意。例如，空調(diào)室內(nèi)機(jī)為風(fēng)管式時(shí)，新風(fēng)送風(fēng)口盡量靠近空調(diào)送風(fēng)口，使得兩種不同溫度的氣流混合，優(yōu)化室內(nèi)的舒適度。而空調(diào)室內(nèi)機(jī)為天花板嵌入式室內(nèi)機(jī)時(shí)，新風(fēng)送風(fēng)口距空調(diào)送風(fēng)口至少1米以上，以免影響空調(diào)室內(nèi)機(jī)回風(fēng)溫度探頭誤操作。送回風(fēng)口的布置有兩種方式：對(duì)角線分布和直線分布。在設(shè)計(jì)新風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，需要考慮部分連通空間的情況，送風(fēng)口和回風(fēng)口的布置也要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。如果空間不足，相鄰的功能區(qū)域可以共用。確定了新風(fēng)量和新風(fēng)設(shè)備的容量后，還需要進(jìn)行風(fēng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括風(fēng)管管路設(shè)計(jì)和風(fēng)管管路阻力計(jì)算。具體的設(shè)計(jì)流程如下：一、風(fēng)管路徑的確認(rèn)在確定新風(fēng)設(shè)備形式和容量時(shí)，已經(jīng)基本確定了風(fēng)管的走向。需要滿足盡量縮短風(fēng)管路徑，減少彎頭，考慮與室內(nèi)建筑情況的配合，如梁的高度、層高、吊頂高度，以及其他電氣、消防管道等的配合。二、風(fēng)管尺寸的確定風(fēng)管尺寸可根據(jù)假定風(fēng)速法來確定。首先根據(jù)風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)量，假定一個(gè)風(fēng)速，從而計(jì)算出風(fēng)管的截面積，然后根據(jù)所采用的風(fēng)管形式來確定風(fēng)管的長度或管徑的尺寸。在進(jìn)行風(fēng)速的選定時(shí)，需要綜合考慮建筑空間的結(jié)構(gòu)、噪音、初投資和運(yùn)行費(fèi)用以及氣流分布等因素。風(fēng)管的材料有薄鋼板和非金屬板