全熱交換新風系統節能戶型設計研究

摘 要：我國建筑能耗大，大力推廣建筑節能也是勢在必行。通風和節能之間互為矛盾，成為建筑節能問題的焦點。文章主要是研究適應有效降低風阻的合理住宅戶型設計，最后通過對工程實踐的總結，確定送、回風口的選擇和布置、管道的布置方式、管材的選取、風口的調節方式以及全熱交換新風系統的設計、施工等相關問題。在固定新風量的前提下，通過戶型設計的優化、氣流組織形式的合理安排，可以進一步降低新風在風管中的輸送風阻，從而降低阻力產生的耗能，這些對進一步推廣全熱交換新風系統的使用和提高設備性能具有較大的作用。

關鍵詞：建筑節能；通風；全熱交換新風系統；戶型設計

目前，國外住宅大多數為獨棟別墅建筑，全熱交換新風系統型式可以靈活選用，風機、進風口、排風口可選取位置多，無論選用何種系統型式，風管所產生的風阻造成的能量損耗差異不大。而國內建筑多為板式、塔式住宅樓建筑，住宅小區建筑密度大，單套戶型建筑面積較小、層高相對較低，不同的戶型設計和不同的全熱交換新風系統型式風管所產生的風阻造成的能量損耗差異大不相同。所以，對全熱交換新風系統戶型設計展開研究。

1 全熱交換新風系統的換氣機位置確定

新風換氣機組出風靜壓較高，風口震動噪音大，安裝位置應遠離臥室、書房等戶型靜區；換氣機安裝位置和各送風功能房間的距離應大體一致，以保證支管壓力基本平衡，同時也應確使風管可方便的接入各功能房；為了保證室內的整潔美觀、減少噪音傳遞，換氣機安裝位置應隱藏在吊頂內；為了方便新風換氣機的維護保養，安裝位置應有充足的安裝、檢修空間；安裝位置應臨近外墻，方便與室外空間連通，有利于吸入新風和通暢排風。

2 氣流組織形式的確定

主流送風形式分為頂送風和水平送風。頂送風就是功能通風房間只有一個送風口，房間內的氣流形成正壓，氣流組織從屋頂送風口送入，經過室內循環，從房間門的縫隙送出，再通過室內過道的整體吊頂的回風口將廢氣回收。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。通過過道吊頂回風，優點是安裝簡易、機組產生靜壓損失小、控制簡單。其缺點是系統可能存在氣流短路的現象，一部分帶熱量氣流從回風口直接排出，熱量無法回收。收全熱交換新風系統送入新風比室溫低，冷氣下沉，熱氣上升，新風空氣齡較短，不能充分達到稀釋室內污染物的效果就被排除。為解決氣流短路的問題，可以采用不易擴散并具有一定沖力的送風口，來解決空氣置換稀釋的問題。在建筑條件受限時，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，主要矛盾體現在風管是明裝的，嚴重影響室內裝修效果，雖然其排污效果好，空氣流速均勻，但仍較少使用。

3 風口的調節方式

越來越多的用戶希望能夠實現各個房間送風的獨立控制，每個房間獨立送風換氣不僅有利于節能，同時也節省了使用費用。如果要實現每個房間的單獨控制，通風管道布置和風口的調節就會比較復雜，必須通過控制安裝在風道上的電動風閥來實現對房間的獨立控制。分區單獨控制的房間，如果有一個房間是既有送風又有回風的，那么這個房間就必須要實現送風和排風聯動布置，既不能只有送風沒有排風，也不能只有排風沒有送風。通常情況下，客廳、餐廳可以單獨通風，主臥室、臥室可以單獨通風。市場上的電動風閥品種繁多，主要有搭配圓風管的、搭配矩形風管的，最多的是風口、風閥結合起來的電動風口風閥。多數廠家可以根據客戶需要定制特殊規格的電動風閥。

4 節能戶型設計及典型案例分析

新風系統選定為工作效率高、節能效率高的全熱交換新風系統，設定頂送風的上送上排或水平送風的氣流組織形式的前提下，從戶型設計的角度出發，通過比較、分析，研判住宅建筑本身適應設備發展的節能措施，從而使設備與建筑的結合更緊密。現在市場上的主流住宅戶型設計產品有三種類型，分別是剛需房產品、改善性住房產品、別墅類產品。這三類產品分別對應三種客戶群，也分別代表住宅的低、中、高三個檔次。剛需房是現在市場的絕對主流，對應客群為處于事業初期和生活起步期的25～35歲青年人。改善性住房對應客群為生活收入基本穩定、提高居住品質的35～45歲中青年。別墅產品對應社會精英人士，產品量小，價值大，屬于小眾住宅產品。

基于戶型降阻節能計算和設計原理，將選取低、中、高端的合理布置戶型為例說明典型戶型設備的解決方案。

（1）兩房一廳全熱交換系統的設備布置解決方案。選取的戶型面積為85m2，建筑層高3m，設計通風換氣次數0.6次以上，滿足每人每小時30m3的新風量，計算所需要最小新風量為144m3/h。

此兩房一廳全熱交換新風系統設備布置的解決方案將送風機布置在衛生間，這樣有效避免了風機噪音對各靜區功能房間的影響，也避免了放在廚房，油煙對風機的污染，同時送風機臨近室外窗，便于與外界空氣交換。在衛生間及其附近的通道、餐廳等各布置一個排風口，在每個房間及客廳布置送風口。這樣排風和送風形成有效的氣流組織、從而使污濁氣體排出室外，新鮮氣體進入室內，讓整個房間時刻保持良好空氣環境。此戶型不僅布局緊湊，衛生間布局位置居中，有利于風管向各房間輻射送風，風管布置距離較短，非常有利于降低風阻。

（2）三房二廳全熱交換系統的設備布置解決方案。選取的戶型面積為132m2，層高以3m計算，設計換氣次數0.6次以上，滿足每人每小時30m3的新風量，則所需要的最小風量約為234m3/h。

此三房二廳全熱交換新風系統設備布置的解決方案將送風機布置在公共衛生間，在每個衛生間及其附近的通道、餐廳等各布置一個排風口，在每個房間及客廳布置送風口。這樣排風和送風形成有效的氣流組織、從而使污濁氣體排出室外，新鮮氣體進入室內，讓整個房間時刻保持良好空氣環境。此戶型布局方正，南北通透，公共衛生間布局位置居中，送風風管布置距離較短，輸送距離適中，有利于降低風阻。

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

此小型別墅全熱交換新風系統主機放置在設備陽臺（或其他），在每個衛生間及其附近過道、餐廳等各布置一個排風口，在每個房間及客廳布置送風口。這樣排布使排風和送風形成有效的氣流組織、從而使污濁氣體排出室外，新鮮氣體進入室內，讓整個房間時刻保持良好空氣環境。這樣的小型別墅戶型方正，布局緊湊，易于送風機位置選取，且風管直線輸送氣流，有效減少局部風阻，利于新風熱回收和交換器節能。

5 結束語

文章首先通過對換氣機位置的確定、氣流組織形式的確定以及風口調節方式的確定，基于設備系統使用需要的前提下，展開戶型設計自適應設備系統的降低風阻的研究。最后，從實際應用出發，舉例分析低、中、高管住宅產品全熱交換新風系統的布置解決方案。

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