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今天,家用新风系统供应商给大家介绍新风系统的缘起、原理、设计,希望对大家有帮助!
1.新风系统的由来
20世纪70年代石油危机,使得西方社会加强了对建筑节能的重视,提高保温能力,减少自然通风换气量,对建筑能耗提出更低的要求。但从结果来看,在这些节能建筑中出现一些以前没有出现的问题,许多人出现头晕、记忆力降低、工作效率降低,以及患病率增加。几年后,答案揭晓,这是因为室内外通风量不足而产生的,因为这种情况与空调系统的使用同时存在,因此也称之为“空调病”。
要避免“空调病”,就需要保证建筑的“最小通风量”。一般来讲这个数值与人员多少有关,或者按人均风量来衡量。各国的标准不尽相同,在中国这个数值定为30m3/(h*人)。不同使用情况(办公、商场、剧场等),不同污染情况(吸烟等)的人均新风量也是不一样的。新风系统从公共建筑进入民用住宅,形成了家用新风系统。
2.什么是新风?
新风是中文创造的意义,在国外这个名词就叫“ventilation(通风)”,就是暖通空调中的通风,而没有其他的用词。通风的概念是把室外空气引到室内,把室内空气排到室外,由于进来的空气和排出的空气污染浓度不同,因此通风可以降低室内空气中的污染物浓度。
同样,通风可以降低室内空气的温度,也可以降低室内空气的湿度。
但如果室外空气中的污染浓度大于室内,则通风的结果必定是,通风会提高室内空气中的污染物浓度。同样通风也可以提高室内温度和湿度。
因此,传统意义的新风只适合处理污染源自室内的污染。而不是一个包治百病的“灵丹妙药”。
3.家用新风系统的意义
虽然新风的概念不是很明确,但是大家对家用新风系统的理解还是基本一致的,就是能降低室内污染浓度,改进室内空气质量的通风系统。
由于空气污染物种类很多,新风系统的原则是:降低一种污染物的代价不能是使另外一种污染物浓度不可控制的增加,超过健康标准要求。
新风系统的核心是保障室内空气质量水平,使空气有利居住者的健康。
值得指出的是新风并不是一个有严格技术规定的名词,在国外称为室外空气,由于西方国家室外空气质量往往较高,因此室外空气可以看成是“好空气”或“新风”,但在中国大多数城市,由于室外PM2.5和其他污染严重,不能把室外空气当做“好空气”。准确的说法是使用室内空气质量指标,作为衡量标准。
室内空气质量标准的意义:通过室内环境卫生学的研究,提出室内污染浓度限值水平和标准测试方法,从而保障室内人员的健康。
国家标准《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)数据来源主要有二个:参照国际标准和室外空气标准。由于人类生活在室内的时间占了生命的大多数时间,而时间最长是住宅,室内空气质量对生活质量的影响及其重要。
颗粒物对人体健康的影响:
机械通风(新风)排出室内污染
自然通风的通风量不稳定,当室外刮风和室内外温差较大时,通风量增加。反之减少。当自然通风匮乏时,室内污染浓度会超过标准要求。此时需要使用机械通风来增加通风量。
住宅新风量取决于两个因素,一是按人数,一是按室内污染源(主要是装修污染)。
1)按人数需要的通风换气量
按人计算的新风量:按人数计算的新风量属最小新风量,需要必须保证。要保证室内CO2浓度低于1000ppm,则需要保证30m3/h*人的新风量。
对于人数不恒定的房间(如会议室),取平均使用人数。平均使用人数一般不少于最大人数的50%。
按人数计算新风量时有一个要解决的问题,就是整套房子满足还是每个房间都要满足。前者的情况是假设各个房间之间存在连通,二氧化碳等会达到整套房间内的平衡;后者则假设各个房间单独存在,相互之间没有影响。一般使用前一种假设,在各个房间之间使用透风槽,并采用集中回风。而后一种假设,则是每个房间单独送风回风。
2)装修污染需要的通风换气次数
按污染量计算:当房间内有有散发污染的建材时,必须有相当量的新风排出污染,以保证室内空气达标。
按国家室内空气质量标准,每1m3/h的新风可以排除0.1mg/h的甲醛,相当于0.8m2 E1级木板产生的污染,或5m2 E0级木板产生的污染。
环保装修预评估:N2*S2+N3*S3≤ A
其中:N2 为二类装修材料系数; S2二类装修材料使用面积;N3为三类装修材料系数;S3三类装修材料使用面积;A居室面积。
3. 过滤去除室外进入的PM2.5
颗粒物是指悬浮在空气中微小的固体颗粒与液滴混合物。颗粒大于10μm的能够在空气中快速沉降,而肉眼可见范围是50μm。
颗粒物的毒性与其物理化学性质密切相关。颗粒直径越小,其比表面积越大,吸附的化学组分越多,而且进入人体呼吸系统部位就越深,健康危害越大。颗粒物化学组分在机体内能够产生活性氧ROS,通过诱导与催化多种化学反应,破坏细胞膜与细胞质中的脂类与蛋白质及细胞核中的遗传物质DNA,从而造成细胞损伤或变异,导致衰老、疾病、癌症与死亡。
选择过滤网时,要考虑维护方式,吊顶送风过滤网由于维护不方便,其检查更换周期最少应为半年到一年,因此不建议在机器内效率高寿命短的过滤网。如需配置建议使用带监控过滤网阻力系统,当阻力过高需要过滤网时发出报警信号,通知维护者及时维护或更换。
选择过滤网等级时,应根据室内洁净度(颗粒物浓度)要求,更换周期,更换成本三个方面综合考虑。
4.新风系统类型
4.1 单向流新风系统
单向流新风即“自然进风,机械排风”系统。排风口安装在厨房、卫生间等污浊空气积聚的地方,污浊空气通过排风机集中排至室外。需要保持室内清新的卧室、客厅窗户的上方安装进风口,室外空气通过进风口处理后流入室内。自平衡式进风口能保证恒定的新风量,排风机每个管道口上也有平衡装置,保证恒定的排风量。安装简单适宜装修后的房子,缺点是过滤手段比较差,无能量回收。
4.2 双向流新风系统
双向流即“机械进风,机械排风”系统,有一组强制送风系统和一组强制排风系统组成。与单向流的区别是送风形式有自然风改为机械送风,室外空气由送风系统的管道进入室内,排风通过排风系统管道排至室外,新风及排风的流动方向、新风口及排风口的布置,可以根据特定要求进行布置。双向流一般都会在机器进风和排风之间设置热回收器,回收显热和全热(显热+潜热)。
5.再来说说 新风系统效果评价
1、新风风量测量
新风风量测量分为两种,一种是实际风量,也就是测量风口处的风量;一种是测量效果计算“有效风量”。后者小于前者,两者之间的比值为效率。
如果新风系统按空调标准(也就是新风量)则需要测试实际风量,而如果按空气质量标准的话,则按后者测试。“有效风量”不是测实际的风量,而是测量污染物浓度变化速度,进而推导出“有效换气次数”,乘以实际体积,得到“有效风量”。
2、室内空气质量测量
空气质量的测量分为两个参数:一是可达到的最低(平衡)浓度,二是达到最低浓度需要的时间。
按不变的条件测试污染变化浓度,发现浓度速度变化呈现先先高后低的情况,当时间长到一定程度后,浓度随时间变化越来越小。这时测到的浓度就是最低(平衡)浓度,这个时间与换气次数相关,一般可认为等于3/n(n为换气次数,h-1)。
对应市内释放量不变的污染源,不同的新风量(换气次数)对用不同的最低(平衡)浓度,其值等于M/G,其中M为每小时释放污染物量(mg/(m3*h)),G为通风换气量m3/h。
可以根据测试中得到的变化情况,对实际污染源、建筑自然通风、机械通风情况进行判断,制定最佳的运行策略,达到健康、舒适、节能的效果。
6.施工常见问题
6.1使用小口径风管
许多安装队从省事角度出发,喜欢使用小口径送风管,但不知道这样做会大大减少风量。同样风量使用不同直径的管道,其阻力相差巨大。以150m3/h风量计算,使用DN75,DN100和DN150的管道,每米直管道的阻力分别为:0.56pa/m, 3.9pa/m, 15.4pa/m。以80pa机器风压计算,使用上面管道可输送的最长直线距离为143m, 21m, 5.2m。
还有过墙方式,2米管道过墙,分别采用DN100直管,两根DN75管道,一根DN75管道,U型过梁管道,软管过梁,过梁器(猪八戒),其风量分别为:195,176,160,142,132,89m3/h,其中过梁器的减小量大于50%。
6.2管罩的选取
室外管罩原则上应安装在容易清扫的地方,一般建议半年清扫一次。带防虫网的管罩更容易被杨柳絮等糊死,在不利清扫的地方不建议使用。一旦管罩被堵,通风换气量就会大大降低,严重影响使用效果。
6.3保温管道
对严寒和寒冷地区,机器对外两个接口的管道都应该使用保温管道,以防止在管道外壁结露。
对有除湿功能的管道,送风管道也需要做保温处理。
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