(完整版)新风系统设计思路

(完整版)新风系统设计思路

本文介绍通风换气的知识和设计，包括定义、目的、分类和方法。通风换气的目的包括满足人体呼吸、排出有害物质、热量排出和燃烧空气补充。在设计时，应考虑节能性并选择最小的外部空气量。通风换气可分为局部换气和全面换气，前者适用于污染源固定的场所，后者适用于污染源分散或不固定的场所。通风方法包括自然通风、机械通风和自然通风与机械通风联合使用等多种方式。机械通风可分为三种方式，包括给气和排气均利用机械力量、利用机械力量和自然排风以及利用机械力量和自然给风。在进行机械通风设计时，应注意房间和邻室产生的压力差，保证室内风量平衡或控制房间处于正压或负压状态。新风处理的方法未在本文中提及。随着人们对室内环境舒适度和健康性要求的提高，新风系统的设计变得越来越受到关注。新风引入方式有自然通风和机械通风两种。目前，在新风引入方面，与VRF系统结合使用的比较多的设备有全热交换器和全新风机两种。这两种设备都能与VRF系统进行联动和统一控制，将新风系统和空调系统融合为一体，为用户提供更舒适的空调环境。全热交换器是一种可以进行热回收的换气设备，能在换气的同时进行室内排气的能量回收，从而可以降低空调负荷，减少空调设备的容量、投资费用和运行费用。其原理是把室内空气和室外的新风通过热交换元件进行换热，利用排风的余热对新风进行处理，有效地节约能源并能同时解决新风问题，提高舒适性。全热交换器由热交换元件、风管接口、多叶片风扇、风扇电机以及空气滤网组成。在空调设备中，新风引入量根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015中以普通办公室为例，如在室人员以4m2/人、30m3/h人的新风量计算，一般新风负荷约占空调负荷的30~40%左右。为了尽量减少新风对于空调系统的影响从而达到节能的效果，设计时可以从以下两个方面考虑：1、在保证室内空气品质的基础上，减少新风引入量；2、采用热回收功能的双向换气设施。全热交换器在减少设备容量且达到节能效果这一点上可以发挥很大的作用。外气通过全热交换器，夏季可以预冷、除湿，冬季可以预热、加湿，这样可以达到节约空调能耗15~20左右。全新风处理机是一种能完全处理新风负荷的新风机组，由室内外机组成，室内外机之间用冷媒管连接。全新风机本身通过先进的变频技术，在实现出色的制冷/制热的同时，使送入室内的新风温度接近室内温度。在重视舒适性的场合，全新风机可以将新风冷却（加热）到接近室内温度的状态之后再吹出，从而减少了新风对于室内温度波动的影响。全新风机的运转温度范围为制冷19℃~43℃DB，制热-5℃~15℃DB。确定房间功能后，可以根据相关的设计标准或节能标准中的新风量指标选择相应的数据。目前，新风量的最低指标一般都取30m3/h·人。但若要根据房间功能切实确定新风量，则可参考下表：公共建筑主要空间的设计新风量。在确定每个房间的新风量时，需要先确定该房间的人数。由于房间功能不同，室内人员密度也不同，人数是计算新风量的重要因素。因此，可参照下表确定人数，再通过公式计算实际房间的人数：房间人数（人）=A/B，其中A为新风区域面积（m2），B为人均占地面积（m2/人）。一般人数必须取整，不能有小数，取整时应直接进一，而不采取“四舍五入”的方式。例如，当房间人数计算为3.2时，应以4人计算。每个房间的新风量可通过人均新风量和房间人数相乘得出。而确定每个系统的新风量则需要先进行系统的划分。在系统划分时，需根据建筑实际的结构来确定，遵守以下原则：选择相近区域的房间为一个系统，且主风管的走向必须简单，尽量减少弯头；一个系统中选择的房间必须尽量缩短主风管的长度，避免阻力损失；新风设备一般摆放在吊顶高度要求不高的地方，且靠近外立面以便在外墙上开新风引入口和排风口，如走廊尽头、电梯厅、设备机房等；主风管一般布置在对吊顶高度要求不高的地方，如走廊等。因此，在系统划分时，尽量将走廊附近周边的房间划分在同一个系统内；注意新风设备以及风管对于其他电气设备、消防管道等的影响和配合。举个例子，某办公楼标准层需要配置新风设备，进行新风系统的划分。由图纸可知，建筑长度较长，有67米，但格局比较规整，走廊在南北向的中间。考虑新风系统主管段最有利的走向布置，因此选择将新风设备摆放在左右两边走廊尽头，系统主管段布置在走廊。另外，考虑尽量减少压力损失，所以将整个楼面以电梯厅为中心纵向划分为左右两个系统，系统中的房间则正好分布在走廊两边，既方便管道布置，也避免了风管过长、弯头过多等因素。最后，需要确定新风设备的形式和容量。根据全热交换器和全新风机的特点以及适用场合，确定新风设备的形式。根据新风量参数，以“新风设备的风量大于系统所需风量”的原则来进行新风设备的选择。例如，当系统新风量要求为2200m3/h时，应选择2500m3/h的新风机。对于多余的新风，可以通过在风管上加装阀门等方法来控制。但是，在计算每个房间的风量时，需要考虑人数和人均风量，并且留有较大的余量。如果系统新风量为2200m3/h时，也可以选择2100m3/h的新风机。但是，必须确认设备新风量是否能够满足实际的新风需求。在进行全新风机设计时，需要确定房间功能和人均新风量，并确定房间的人数。例如，某办公楼一层平面有2间会议室和4间办公室，需要进行全新风机的设计。办公室人均新风量为30m3/h，会议室人均新风量为30m3/h（无吸烟情况）。根据人员密度，办公室1~4人数为4人，会议室1人数为19人，会议室2人数为20人。根据房间的人数和人均新风量，确定每个房间的新风量，将所有房间的风量相加得到系统新风量，然后选择适当的新风设备容量。在进行全新风机设计时，需要注意以下几点：1、全新风机的布置应注意运转噪音，不可安装在人员集中的区域及其吊顶内，应安装在机房或设备室；2、根据现场实际情况（包括安装在走廊或卫生间吊顶内等场合），有时应采取防振、防潮等措施；3、需要设置独立的新风口。1）为了确保回风温度探头对室内实际温度的准确感知，全新风机的新风口不应设置在室内机回风口侧或直接接入室内机机身上的新风口。2）如果新风口已经连接在空调室内机上的新风口或回风处，为避免影响回风口感温探头的准确感知，必须将回风温度探头设置为以遥控器为主。4）机器两侧、机前机后需要预留足够的安装空间，以便今后对机器进行维护保养和检修。5）全新风机仅为送风系统，同时必须进行相关的排风系统设计。6）为了保证引入新风的品质，应尽量避免将新风口设置在卫生间的窗户或地下车库的出入口附近，以免异味及浑浊气体严重破坏室内的空气品质。7）新风引入口的设置应参照下图，应安装初效过滤网（大颗粒灰尘过滤网）作为防尘网（以便于日后维护），且应安装防雨百叶。8）为了便于调节风量，应安装风量调节阀。9）普通空调室内机不能替代新风机进行新风的对应，因为它们的处理能力和容量控制方式不同。如果使用普通空调室内机，将会导致新风处理不到需要的状态，或者机组一直以最大负荷工作，降低设备寿命和增加故障率。【例】如下图，某住宅一楼需要进行新风设计。为确定人均新风量，可参考宾馆的新风量，一般取30m3/h.人。如果实际用户需求较高，也可取50m3/h.人。确定房间人数后，可计算出所需的总新风量。全热交换器在住宅中的应用需要根据一般家庭情况来确定人数。例如，客餐厅的人数可以直接按照室内座位的数量计算，卧室、书房等一般按照2人/间计算，其他区域可按照5m2/人计算。每个房间的新风量、系统新风量和新风设备的容量需要根据总新风量来确定，因此选择1000m3/h风量的全热交换器。在进行新风系统划分时，为了便于进行风管的布置以及后期的施工便利，建议考虑每个区域分别以小容量单位设置。例如别墅，可一层配置一个全热交换器对应当层的新风要求。这样不仅不需要设置专门的新风管井，而且设计和施工都更加便利，同时可以降低噪音。建议将全热交换器摆放在过道、住宅的更衣室等非重要活动区域的吊顶内，以保证室内生活环境的安静。特别是设计大风量的机器时，需要采取一定的降噪措施。若要将其放置在卫生间的吊顶空间内，建议吊顶要做防潮处理。在住宅项目中，全热交换器不要设置在厨房等充满油烟和蒸气的地方，否则会导致过滤网、热交换器元件变形，甚至引起火灾。新风引入口处应设置防虫、防尘用的过滤网，并加装风量调节阀。为了保证引入新风的品质，应尽量避免新风口设置在卫生间的窗户或地下车库的出入口附近，以免异味及浑浊气体严重破坏室内的空气品质。新风引入口也不要设置在厨房的窗户外或脱油烟机的排风口，避免油烟影响机器的使用寿命，以及异味传入风管影响室内空气品质。建议采用独立设置新风口的方式，并充分考虑吊顶空间安放全热交换器。新风系统的送回风口与空调的送回风口的配合方式需要注意。例如，空调室内机为风管式时，新风送风口尽量靠近空调送风口，使得两种不同温度的气流混合，优化室内的舒适度。而空调室内机为天花板嵌入式室内机时，新风送风口距空调送风口至少1米以上，以免影响空调室内机回风温度探头误操作。送回风口的布置有两种方式：对角线分布和直线分布。在设计新风系统时，需要考虑部分连通空间的情况，送风口和回风口的布置也要根据实际情况进行确定。如果空间不足，相邻的功能区域可以共用。确定了新风量和新风设备的容量后，还需要进行风管系统的设计，包括风管管路设计和风管管路阻力计算。具体的设计流程如下：一、风管路径的确认在确定新风设备形式和容量时，已经基本确定了风管的走向。需要满足尽量缩短风管路径，减少弯头，考虑与室内建筑情况的配合，如梁的高度、层高、吊顶高度，以及其他电气、消防管道等的配合。二、风管尺寸的确定风管尺寸可根据假定风速法来确定。首先根据风管内的风量，假定一个风速，从而计算出风管的截面积，然后根据所采用的风管形式来确定风管的长度或管径的尺寸。在进行风速的选定时，需要综合考虑建筑空间的结构、噪音、初投资和运行费用以及气流分布等因素。风管的材料有薄钢板和非金属板