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中央新风系统在国内的应用
中央新风系统在国内的应用
来源:慧聪网    2011-7-4
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   一、室内空气质量现状

    现代人在经历了“煤烟污染”和“光化学污染”的危害之后,正在遭受着以“室内空气污染”为主的第三次污染。据美国专家研究表明,室内空气污染的程度要比室外严重2-5倍,在特殊情况下甚至可达到100倍。室内空气中可检测出500多种挥发性有机物,某些有害气体浓度可高出户外10倍乃至几十倍,其中20多种还是致癌物质。加拿大环卫组织研究发现,人类68%的疾病是由于室内空气污染造成的....

    统计显示中国每年有11万人死于室内空气污染。几乎所有的新装修居室的室内空气质量都有问题,有的污染物指标超过国家标准几倍甚至几十倍。2004年1月10日北京室内环境质量调查结果显示:甲醛超标约有30%-40%,苯超标约有20%-30%,有机性挥发物超标约占30%-40%。且中国儿童卫生保健疾病防治指导中心主任黄耀华在“首届中国室内环境污染与儿童身体健康研讨会”上也曾披露:目前中国每年因装修污染引起上呼吸道感染而致死的儿童约有210万,且90%的小儿白血病患者家中近期都曾经装修过。

    要改善室内空气污染,提高室内空气质量的最直接有效的办法就是提高室内空气的流通。加快室内污染空气的排出,加速室外新鲜空气的注入。为了改善室内通风的现状,中国已于2003年颁布了GB/T18883-2002《室内空气质量》标准,规定了各项室内空气指标值,其中规定新风量不小于30立方米/人/小时,二氧化碳浓度不超过1000PPM(室外平均值为400~500PPM)。近几年来,中央新风系统已经在国内迅速发展起来。

    二、国内主要的几种通风形式

    1、单向流新风系统

    单向流系统是基于机械式通风系统三大原则的中央机械式排风与自然进风结合而形成的多元化通风系统,由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成。安装在吊顶内的风机通过管道与一系列的排风口相连,风机启动,室内混浊的空气经安装在室内的吸风口通过风机排往室外,在室内形成几个有效的负压区,室内空气持续不断的向负压区流动并排出室外,室外新鲜空气由安装在窗框上方(窗框与墙体之间)的进风口不断的向室内补充,从而使您一直呼吸到高品质的新鲜空气。该新风系统的送风系统,但无须送风管道的连接,而排风管道一般安装于过道、卫生间等通常有吊顶的地方,基本上不额外占用空间。

    2、双向流新风系统

    双向流新风系统是基于机械式通风系统三大原则的中央机械式送、排风系统,并且是对单向流新风系统有效的补充。在双向流系统的设计中排风主机与室内排风口的位置与单向流分布基本一致,不同的是双向流系统中的新风是由新风主机送入。新风主机通过管道与室内的空气分布器相连接,新风主机不断的把室外新风通过管道送入室内,以满足人们日常生活所需新鲜、有质量的空气。排风口与新风口都带有风量调节阀,通过主机的动力排与送来实现室内通风换气。

    3、全热交换新风系统

    全热交换新风系统是基于双向流新风系统的基础上改进的一种具有热回收功能的送排风系统。

它的工作原理和双向流相同,不同的是送风和排风由一台主机完成,而且主机内部加了一个热交换模块,可快速吸热和放热,保证了与空气之间充分的热交换。排出室外的空气和送进室内的新风在这个全热交换装置里进行换热,从而达到回收冷量、热量的目的,节约了空调能源,在改善室内空气品质的基础上,尽量减少对室内温度的影响。

    三、实际新风案例解析:

    以长春鲁辉国际城项目为例,该项目总建筑面积约200万平方米,是长春市首屈一指的超级大盘,以多层的公寓房为主。在引进新风这一提高室内居住环境的健康理念的同时,也必须考虑其一定的经济性和使用的节能性。综合考虑,设计采用单向流新风系统,控制整体和持续的机械式通风。暖通百科

    设计依据:1、GB50019—2003《采暖通风与空气调节设计规范》

    2、GB50243---2002《通风空调安装工程施工及验收规范》

    在此项目中风量的计算按房屋面积及层高为计算标准,设计换气次数:≥0.6次/小时(住宅通风换气一般为0.6—1.2次,满足国家标准新风量30m3/人·h)。

    在我们的新风设计中进风口数量设定依据按以下两种原理:

    排风量和进风量的配比为

    单向流:1:0.5

    根据主要房间面积计算得出所需新风口的数量。

    具体公式如下:

    N=【(S/风量)+1】(取整)

    其中:

    N:主要房间新风口的数量

    S:主要房间面积

    风量:为所使用的新风口的风量

    例:我们使用的新风口的风量约为30-35m3/h,S=20M2,

    那么:N=取整【(20/30) 1】=取整(1.7)=1,

    安装一个窗式新风口

    注:以上两种方法应配合使用,并应首先考虑第一种方法。

    (三)新风对室内温度的影响分析

    由于长春冬季室内外温差特别大,新风系统的引进会不会对其室内温度产生很大的影响,从而导致能量的浪费呢?下面对此进行详细的分析。

    根据《空气调节设计手册》,查得长春市冬季室外气象参数:

    冬季通风室外计算(干球)温度:-16℃

    相对湿度:55%

    室内设计温度:18℃

    相对湿度:50%

    1、考虑到冬季节能,新风系统可小负荷运行。

    一般公寓新风量最少取20m3/h·人,按3人选取,则进风量按60m3/h进行能量损失计算:

    新风对热负荷的影响:

    Q=Q内-Q外=60×(H内/C内-H外/C外)

    其中Q外,Q内分别指的是室外空气能量,室内空气能量

    C外,C内分别指的是室外空气比容,室内空气比容

    H外,H内分别指的是室外空气焓值,室内空气焓值(由焓湿图查得)

    Q=60×[30/1.213-(-12)/1.374]

    =2004KJ/h

    =0.557kw

    该公寓冬季采暖热负荷约为10kw,则冬季新风量冷负荷占总热负荷的5.57%。www.ehvacr.com

    新风对温度的影响:

    根据:Q=CM△T(忽略湿度的影响)

    室外通风温度为-16℃,室内设计温度为18℃

    T=18℃-(-16)℃=34℃

    因为CM不变,温度变化和热量变化成正比,热量损失5.57%,温差也损失为5.57%,即温度损失为34℃×5.57%=1.89℃。

    可见,即使在东北冬天温差极大的情况下,适当的引进新风对室温也只有1、2度左右的温度损失,影响很小,但通风系统却大大提高了整个房屋的空气品质,极大的改善了人们的居住环境。在长春以南的其它地方,这一温度影响更是微乎其微。并且,业主可对新风口开启大小进行调节,甚至部分关闭,灵活方便,使新风更贴近每个人不同的需求。

    四、CO2浓度和换气次数的关系

    换气次数测试方法:

    按照“公共场所室内换气率测定方法”《GB/T18204.19-2000》有关要求,关闭门窗在室内均匀地释放示踪气体二氧化碳(CO2),使室内空气二氧化碳(CO2)浓度为2-4g/m3,同时用风扇扰动空气使其充分混合。第一次测定二氧化碳含量后,间隔一个小时后进行第二次测定。一个小时内进入室内的空气量由下式计算:

    Ma=2.30257×M×lg(c1-ca)/(c2-ca)-----(1)

    式中:Ma为1小时进入室内的空气量(m3h-1);M为室内的空气量(m3);c1为第一次测定二氧化碳含量(%);c2为1小时后测定二氧化碳含量(%);ca为空气中二氧化碳含量,取值0.04%。

    换气次数的计算:

    E=Ma/M×100%-----(2)

    式中:E为小时换气次数(%),也即换气率;Ma为1小时进入室内的空气量(m3h-1);M为室内的空气量(m3)。

可见,由公式(1)(2)得出换气次数与室内二氧化碳浓度变化的关系是:换气次数越大,室内二氧化碳每小时排出室外的量也就越大,也就是室内二氧化碳浓度趋于最低值的速度越快。

    当然,我们不能一味的追求较大的换气次数,应该结合实际的场所需求、人员数量以及节能环保各方面因素,去综合考虑。

    五、结论

    机械式中央通风系统方案,其主要目的是解决整套房屋内部的通风和换气问题。它不但能够在不开窗的前提下一天24小时一年365天为整个房屋提供新鲜的自然空气,还同时能够去除其中的有毒有害气体,改善房屋内部的空气质量,防止房屋内部由于潮湿而产生霉变现象,在保护建筑物的同时也能保证人们的身体健康,对空调能耗的影响也微乎其微。由于系统可持续低能耗低噪音地运行,因此我们也就避免了开窗所带来的灰尘、噪音、飞虫等弊端,使我们的房间也成为了一套会呼吸的房屋。

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