新风系统在建筑工程中的应用

新风系统在建筑工程中的应用

山西新华化工有限责任公司山西太原030008

摘要:高层建筑的新风系统不用开窗也能享受大自然的新鲜空气,因而备受青睐。本文首先介绍新风系统的原理,其次按照送风方式不同比较单向流新风系统、双向流新风系统和地送风系统,分析其特点,最后结合实际提出新风系统在设计阶段的要点,以期实现建筑节能的可持续发展。

关键词:高层建筑新风系统暖通空调

通风技术是暖通专业设计的重要环节。在城市中的雾霾天气,危害到了城市居民的身体健康,人们对于新风系统格外关注。倡导以人为本的健康居住理念,坚持绿色节能、环保科技的宗旨,目的是既能保证室内空气品质又能最大限度的节能减排,实现“绿色”化的建筑需求。

1新风系统概述

新风系统在室内密闭的一侧使用高风压、大流量风机设备向其送新风,另一侧由相应的排风机向外部排出。这样反复的循环就会满足生活中换气的需要,这一过程称为“新风流动场”。送风的时候还可以对进入室内环境的空气加以过滤、杀菌、增氧等作用。目前常见的新风系统有管道式和无管道式两种。管道式新风系统由新风机和管道配件组成,因为管件较多,安装的量较大适合用于工业建筑和面积较大的办公场所[1]。它的原理是新风机将净化的室外空气输入室内并用管道将室内的空气排出。无管道新风系统由新风机组成,因为住宅的层高限制和美观度的要求,因而较为适合家庭应用。它的原理是新风机将净化后的室外空气输入,将室内的浑浊气体排出。

洁净新风系统根据系统的形式不同,可分为两种新风系统,集中、户式。集中式采用的PM2.5新风系统由一台主机控制建筑或一个指定区域的通风换气。在竖向的位置设主风道,每个房屋的内部没有主机,只有管道和进、排风口。户式由系统的主机、系统排风口、新风口和风道构成。它需要在指定的空间进风,新风经过在墙体内或窗框上风口,由系统排风口排出[2]。

2新风系统以送风方式进行分类和比较

按照送风方式可以将新风系统分为单向流、双向流和地送风系统三类。单向流系统由风机、进、排风口和管道组成。它是中央机械式排风、自然进风相结合而成多元化的系统。吊顶内安装的风机通过管道与排风口相连,当风机启动时将室内混浊空气通过风机经吸风口排出室外。室内的空气不断向负压区进行流动最终排出,室外新鲜的气体由安装在窗框与墙体之间的进风口向室内不断的补充,可以呼吸到新鲜的高品质空气。双向流新风系统是在单向流新风系统的基础上发展而来,有较好的补充作用。在设计时,单双向流的排风主机和室内排风口的位置几乎一致,不同的地方是双向流新风系统中由新风主机进行送入。排风与新风口有可以控制的风量调节阀,主机动力排和送来即可实现室内通风换气。新风主机由管道将设置于室内的空气分布器进行连接,主机源源不断把室外的新风送入,人们就可以呼吸到新鲜的空气。

地送风就是从墙底部、地板的送风口或者上送风口所送冷风在地板的表面进行扩散,逐渐形成气流组织,热源周围的浮力尾流将热量带走。它适用于污染源与发热源的场所,层高一般不低于2.5m,污浊的空气更易于被浮力尾流带走。底部风口送出的新风、余热可以在浮力及其气流的驱动向上运动,因此地送风新风系统可以为室内的环境提供良好的空气质量。

单流向送风系统不需要送风管道的连接,排风管道一般设计在走道、卫生间等需要有吊顶的位置,可以节约空间,不破坏建筑风格的整体性。地送风充分考虑了空气动力学的原理,二氧化碳越接近地面含氧量越低,将新风系统安装在地面,风速较低,气流平缓,没有大的涡流,可以达到更好的效果。

正压送风是直接用动力的方式把风送进入室内,它具有较差的对流性。负压通风是用排风机来吸风将室内的部分空气抽出,致使室内的气压小于室外。外界的空气在大气压力的作用下自动进入空间,形成稳定定向的气流带。它是室内外的气流交换而不是空间内部进行的的内循环。

3新风系统的设计要点

新风系统的设计首先要注意各种其使用范围,新风处理机适合的温度使用范围为-5℃~43℃,冬季寒冷地区室外在-5℃以下的地区不能直接使用,如需使用就应该在新风的进风管上设置空气预热器进行新风预热。在选择全热交换器在设计时必须查焓湿图,当室内空气相对湿度较大或室外温度较低时,防止出现冷凝水。对空调及新风系统具有要求较高,则不宜选用风机箱直接送风。室外机与新风处理机连接使用,当新风处理机与其它室内机共同连接到同一台室外机时,当量制冷量可按以下标准进行计算:140型(21.0kW)、224(33.6kW);280型(42.0kW)。当室外机只与新风处理机连接时,配置率必须到达100%。全热交换器连接到室外的两根新风管和排风管应当有大于0.03的坡度且向室外,防止冷凝水、雨水滴入机组。

新风处理机对于商业、宴会、多功能厅等需要较大的空间可以集中回风。对于开间较小的宾馆、办公室等当送新风时,回风可以有以下方案[3]:第一,每个房间均设回风口和回风管,通过回风主管接至全热交换器;第二,利用走廊集中回风,在房间与走廊的吊顶内设置一段通风管,连通房间与走廊,进行回风;第三,利用走廊集中回风,在房间与走廊的隔墙上设置格栅回风口,将房间与走廊相通。

进风口应设置在室外空气较清洁的地方且位于排风口的上侧。当进、排风口无法分开且在同侧时,排风口宜高于进风口6m。排、进风口在同侧的同一高度,水平距离根据风量的不宜小于10至20m,避免出现排风短路的情况。进风口的底部距室外地面不宜小于2m,当布置在绿化地带时不宜小于1m。新风由新风处理机处理过以后由单独设置的新风口直接送至室内,或将室内机送至风口、风管处,不要把新风管接至室内机回风管处,以免出现室内机停机后,新风反吹回风口的滤网,将过滤网上积聚的灰尘吹出。当采用风机箱直接送新风时,宜将新风接至室内机送风管处,使得新风与处理后的空气混合后送入房间。

进、排风口的噪声是关系到是否产生噪音污染的重要一环,它应满足环保部门的排放标准,如果不符合要求就应采取消声的措施。设置于房间吊顶内的进风口、出风口均接风管且设置消声措施,在机器下方1.5米处测得。当实际的工程与测试中的工况不同时噪音就会增大,而且风量越大噪声越大。新风机可以放在建筑指定的设备机房中或者在走廊、仓库、卫生间吊顶内部,不宜放在室内人员活动频繁的房间。风量较大的或新风机应放置于专门的设备机房且风管系统要有可靠的消声器。

本文就常见的高层建筑的新风系统进行了分析,而在实际的设计中需要从实际的工况出发,有针对性的选择适合的方案。作为一名合格的暖通工程师,应该在高层建筑中选择合理的新风系统,既满足功能的需求也做到节约减排。

参考文献

[1]丁杰.干式风机盘管结合独立新风系统的应用研究[D].南京师范大学,2015.

[2]吕燕捷.被动式超低能耗建筑新风系统能耗计算与分析[D].大连理工大学,2015.

[3]殷平,StanleyA.Mumma.独立新风系统(DOAS)研究(1):综述[J].暖通空调,2003,06:44-49.

[4]殷平.独立新风系统(DOAS)研究(3):常规风机盘管独立新风系统[J].暖通空调,2005,03:69-76.

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