摘 要:我國建筑能耗大,大力推廣建筑節(jié)能也是勢在必行。通風(fēng)和節(jié)能之間互為矛盾,成為建筑節(jié)能問題的焦點。文章主要是研究適應(yīng)有效降低風(fēng)阻的合理住宅戶型設(shè)計,最后通過對工程實踐的總結(jié),確定送、回風(fēng)口的選擇和布置、管道的布置方式、管材的選取、風(fēng)口的調(diào)節(jié)方式以及全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計、施工等相關(guān)問題。在固定新風(fēng)量的前提下,通過戶型設(shè)計的優(yōu)化、氣流組織形式的合理安排,可以進一步降低新風(fēng)在風(fēng)管中的輸送風(fēng)阻,從而降低阻力產(chǎn)生的耗能,這些對進一步推廣全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)的使用和提高設(shè)備性能具有較大的作用。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;通風(fēng);全熱交換新風(fēng)系統(tǒng);戶型設(shè)計
目前,國外住宅大多數(shù)為獨棟別墅建筑,全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)型式可以靈活選用,風(fēng)機、進風(fēng)口、排風(fēng)口可選取位置多,無論選用何種系統(tǒng)型式,風(fēng)管所產(chǎn)生的風(fēng)阻造成的能量損耗差異不大。而國內(nèi)建筑多為板式、塔式住宅樓建筑,住宅小區(qū)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(shè)計和不同的全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)型式風(fēng)管所產(chǎn)生的風(fēng)阻造成的能量損耗差異大不相同。所以,對全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)戶型設(shè)計展開研究。
1 全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)的換氣機位置確定
新風(fēng)換氣機組出風(fēng)靜壓較高,風(fēng)口震動噪音大,安裝位置應(yīng)遠離臥室、書房等戶型靜區(qū);換氣機安裝位置和各送風(fēng)功能房間的距離應(yīng)大體一致,以保證支管壓力基本平衡,同時也應(yīng)確使風(fēng)管可方便的接入各功能房;為了保證室內(nèi)的整潔美觀、減少噪音傳遞,換氣機安裝位置應(yīng)隱藏在吊頂內(nèi);為了方便新風(fēng)換氣機的維護保養(yǎng),安裝位置應(yīng)有充足的安裝、檢修空間;安裝位置應(yīng)臨近外墻,方便與室外空間連通,有利于吸入新風(fēng)和通暢排風(fēng)。
2 氣流組織形式的確定
主流送風(fēng)形式分為頂送風(fēng)和水平送風(fēng)。頂送風(fēng)就是功能通風(fēng)房間只有一個送風(fēng)口,房間內(nèi)的氣流形成正壓,氣流組織從屋頂送風(fēng)口送入,經(jīng)過室內(nèi)循環(huán),從房間門的縫隙送出,再通過室內(nèi)過道的整體吊頂?shù)幕仫L(fēng)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(fēng),優(yōu)點是安裝簡易、機組產(chǎn)生靜壓損失小、控制簡單。其缺點是系統(tǒng)可能存在氣流短路的現(xiàn)象,一部分帶熱量氣流從回風(fēng)口直接排出,熱量無法回收。收全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)送入新風(fēng)比室溫低,冷氣下沉,熱氣上升,新風(fēng)空氣齡較短,不能充分達到稀釋室內(nèi)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(fēng)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(xiàn)在風(fēng)管是明裝的,嚴(yán)重影響室內(nèi)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(fēng)口的調(diào)節(jié)方式
越來越多的用戶希望能夠?qū)崿F(xiàn)各個房間送風(fēng)的獨立控制,每個房間獨立送風(fēng)換氣不僅有利于節(jié)能,同時也節(jié)省了使用費用。如果要實現(xiàn)每個房間的單獨控制,通風(fēng)管道布置和風(fēng)口的調(diào)節(jié)就會比較復(fù)雜,必須通過控制安裝在風(fēng)道上的電動風(fēng)閥來實現(xiàn)對房間的獨立控制。分區(qū)單獨控制的房間,如果有一個房間是既有送風(fēng)又有回風(fēng)的,那么這個房間就必須要實現(xiàn)送風(fēng)和排風(fēng)聯(lián)動布置,既不能只有送風(fēng)沒有排風(fēng),也不能只有排風(fēng)沒有送風(fēng)。通常情況下,客廳、餐廳可以單獨通風(fēng),主臥室、臥室可以單獨通風(fēng)。市場上的電動風(fēng)閥品種繁多,主要有搭配圓風(fēng)管的、搭配矩形風(fēng)管的,最多的是風(fēng)口、風(fēng)閥結(jié)合起來的電動風(fēng)口風(fēng)閥。多數(shù)廠家可以根據(jù)客戶需要定制特殊規(guī)格的電動風(fēng)閥。
4 節(jié)能戶型設(shè)計及典型案例分析
新風(fēng)系統(tǒng)選定為工作效率高、節(jié)能效率高的全熱交換新風(fēng)系統(tǒng),設(shè)定頂送風(fēng)的上送上排或水平送風(fēng)的氣流組織形式的前提下,從戶型設(shè)計的角度出發(fā),通過比較、分析,研判住宅建筑本身適應(yīng)設(shè)備發(fā)展的節(jié)能措施,從而使設(shè)備與建筑的結(jié)合更緊密。現(xiàn)在市場上的主流住宅戶型設(shè)計產(chǎn)品有三種類型,分別是剛需房產(chǎn)品、改善性住房產(chǎn)品、別墅類產(chǎn)品。這三類產(chǎn)品分別對應(yīng)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(xiàn)在市場的絕對主流,對應(yīng)客群為處于事業(yè)初期和生活起步期的25~35歲青年人。改善性住房對應(yīng)客群為生活收入基本穩(wěn)定、提高居住品質(zhì)的35~45歲中青年。別墅產(chǎn)品對應(yīng)社會精英人士,產(chǎn)品量小,價值大,屬于小眾住宅產(chǎn)品。
基于戶型降阻節(jié)能計算和設(shè)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(shè)備的解決方案。
(1)兩房一廳全熱交換系統(tǒng)的設(shè)備布置解決方案。選取的戶型面積為85m2,建筑層高3m,設(shè)計通風(fēng)換氣次數(shù)0.6次以上,滿足每人每小時30m3的新風(fēng)量,計算所需要最小新風(fēng)量為144m3/h。
此兩房一廳全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備布置的解決方案將送風(fēng)機布置在衛(wèi)生間,這樣有效避免了風(fēng)機噪音對各靜區(qū)功能房間的影響,也避免了放在廚房,油煙對風(fēng)機的污染,同時送風(fēng)機臨近室外窗,便于與外界空氣交換。在衛(wèi)生間及其附近的通道、餐廳等各布置一個排風(fēng)口,在每個房間及客廳布置送風(fēng)口。這樣排風(fēng)和送風(fēng)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(nèi),讓整個房間時刻保持良好空氣環(huán)境。此戶型不僅布局緊湊,衛(wèi)生間布局位置居中,有利于風(fēng)管向各房間輻射送風(fēng),風(fēng)管布置距離較短,非常有利于降低風(fēng)阻。
(2)三房二廳全熱交換系統(tǒng)的設(shè)備布置解決方案。選取的戶型面積為132m2,層高以3m計算,設(shè)計換氣次數(shù)0.6次以上,滿足每人每小時30m3的新風(fēng)量,則所需要的最小風(fēng)量約為234m3/h。
此三房二廳全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備布置的解決方案將送風(fēng)機布置在公共衛(wèi)生間,在每個衛(wèi)生間及其附近的通道、餐廳等各布置一個排風(fēng)口,在每個房間及客廳布置送風(fēng)口。這樣排風(fēng)和送風(fēng)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(nèi),讓整個房間時刻保持良好空氣環(huán)境。此戶型布局方正,南北通透,公共衛(wèi)生間布局位置居中,送風(fēng)風(fēng)管布置距離較短,輸送距離適中,有利于降低風(fēng)阻。
(3)小型別墅全熱交換系統(tǒng)的設(shè)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(shè)計換氣次數(shù)0.6次以上,滿足每人每小時30m3的新風(fēng)量,則所需要最小新風(fēng)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(fēng)系統(tǒng)主機放置在設(shè)備陽臺(或其他),在每個衛(wèi)生間及其附近過道、餐廳等各布置一個排風(fēng)口,在每個房間及客廳布置送風(fēng)口。這樣排布使排風(fēng)和送風(fēng)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(nèi),讓整個房間時刻保持良好空氣環(huán)境。這樣的小型別墅戶型方正,布局緊湊,易于送風(fēng)機位置選取,且風(fēng)管直線輸送氣流,有效減少局部風(fēng)阻,利于新風(fēng)熱回收和交換器節(jié)能。
5 結(jié)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(fēng)口調(diào)節(jié)方式的確定,基于設(shè)備系統(tǒng)使用需要的前提下,展開戶型設(shè)計自適應(yīng)設(shè)備系統(tǒng)的降低風(fēng)阻的研究。最后,從實際應(yīng)用出發(fā),舉例分析低、中、高管住宅產(chǎn)品全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)的布置解決方案。
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