張 俊(華東建筑設計研究院有限公司,上海 200041)
近年來,隨著空氣質量問題引起廣泛關注,人們日益關注與健康息息相關的室內空氣質量問題。有測試表明,若關閉門窗,由于室內建材、家具等散發(fā)源持續(xù)散發(fā),甲醛、TVOC 濃度會隨之逐漸上升,在連續(xù)關閉 12~17 h 后會超出 GB/T 18883—2002《室內空氣質量標準》規(guī)定的限值。
傳統(tǒng)的空氣凈化器雖可吸附 PM2.5、甲醛、TVOC等,但長時間關閉門窗仍會引起室內 CO2濃度過高,室內氣味也會引起不適感。將室外的新風經過凈化,有組織地送入室內,稀釋室內氣態(tài)污染物,再把污濁空氣排出室外,既解決了空氣污染問題,也保證了空氣的清新。這是目前較為合理、健康地保障室內空氣質量的方法。
在采用新風凈化系統(tǒng)解決室內空氣質量問題過程中,所有的使用成本與用戶的利益息息相關。為達到預期的凈化效果,選取合適的新風凈化設備及過濾器類型顯得尤為重要,也與設備初投資相關;而送風方式的不同直接影響施工安裝成本;當設備運行一定時間后,對一次性耗材的更換是主要的運行維護成本。以上 3 部分基本構成了新風凈化系統(tǒng)應用全過程中的主要使用成本。
影響新風凈化系統(tǒng)的初投資主要考慮:① 根據用戶的使用面積,選擇不同風量的設備;② 為了達到不同的凈化等級,選擇不同的空氣過濾器類型。
對于住宅新風凈化系統(tǒng)的風量設計,根據相關規(guī)范,通常結合人均面積指標按換氣次數法進行計算,計算區(qū)間為0.45~0.7 次/h。當用戶在自行選擇設備風量時,根據實際工程經驗,不同戶型新風設備費用如表1 所示。
表1 不同戶型新風設備費用
從表1 可知:① 50~80 m2的住宅,一般選擇 150 m3的新風設備。目前,市面上性價比高的品牌,市場價格為 5 000~8 000 元。(80 m2的住宅,層高約 2.6 m,體積約為 200 m3,廚衛(wèi)一般不考慮送風,每小時送進 150 m3的空氣,1 h 左右可將室內空氣置換一次。其他戶型依此類推。)② 80~120 m2的住宅,一般選擇 250 m3的新風設備,價格為 7 000~10 000 元。③ 120~180 m2的住宅,一般選擇 350 m3的新風設備,市場價格為 10 000~12 000 元。
新風凈化設備的效果,主要由空氣過濾器的過濾等級決定。常規(guī)的民用凈化需求一般設 2 至 3 層過濾裝置:初效過濾+(亞)高效過濾,或初效過濾+中效過濾+(亞)高效濾網,或初效過濾+靜電除塵+(亞)高效濾網,過濾效率在90% ~ 95%。經測試,當室外 PM2.5≤250μg/m3時,室內 PM2.5 可控制在 75μg/m3以內。國內外各種空氣過濾器標準和效率比較見表2。
表2 國內外各種空氣過濾器標準和效率比較
從表2 可見,濾網等級越高,過濾效果越好,但濾網容塵量有限,使用壽命也相對較短。因此,選擇適當的濾網組合,才能達到合理的經濟性。不同空氣過濾器費用比較見表3。
表3 不同空氣過濾器費用比較
根據安裝方式的不同,常見的住宅用新風凈化設備分為吊頂式和落地式。小于 250 m3/h 的新風凈化設備可選用吊頂式,可吊裝在衛(wèi)生間或廚房等非主要活動區(qū)域;對于有設備平臺的建筑,可選用柜式新風凈化設備,壁掛或落地安裝。
機組的安裝方式對施工成本影響不大,主要與送風方式有關。分戶式新風系統(tǒng)按送風方式可分為地面送風和頂送風。
地面送風一般采用下送上排的方式,使住宅內部氣流自下而上形成氣流更換,氣流均勻且不產生渦旋死角,通風效果良好。地面送風一般采用扁形或圓形管路,暗埋在地面墊層內,地面墊層需增加 30~50 mm 的高度,管道走向靈活,施工中需做好成品保護。雖在吊頂內布置的風管較少,但需增加至地面的送風立管和地面分風箱。
頂送風采用頂送頂回的送風方式,送、排風管道均安裝在吊頂內,管道需繞梁或者穿梁,送、排風管路易交叉,且影響吊頂高度,但施工流程相對地送風更簡單,若在梁下布置管道,影響高度為 100~200 mm。通風效果遜于地面送風方式。根據以上送風方式的特點,頂送風方式施工工藝相對簡單,安裝費用更低。不同送風方式施工費用對比如表4所示。
表4 不同送風方式施工費用對比
新風凈化系統(tǒng)的運行成本主要是設備運行過程中用電成本,根據新風設備的運行功率,本文以 150 m3/h 風量的凈化型全熱交換新風機為例,計算運行費用。
表5 新風凈化設備的技術參數
根據新風凈化設備的參數,若新風系統(tǒng) 24 h 全開,按高風量情況下,用電功率為 93 W,即每小時新風機的用電量為 0.093 kW·h,全天運行的用電量為 2.232 kW·h,每月用電量為 66.960 kW·h??紤]峰谷電價,新風凈化設備在每月每天 24 h 以最大風量運行時,所產生的費用為 34元。以此類推,250 m3/h、350 m3/h 風量的新風機,運行電費分別約為 40 元、45 元。
新風凈化產品的維護成本與空氣過濾器類型及濾網更換頻率有關??諝膺^濾器的更換頻率與當地室外空氣質量有關。以上海地區(qū)為例,粗、中效濾網通常 2~3 個月更換一次,高效濾網 6 個月更換 1 次,靜電除塵模塊可直接水洗,重復使用。如果濾網壽命已盡卻沒有及時更換,新風凈化系統(tǒng)不但無法再提供凈化功能,反而可能因為污染物的堆積成為新的空氣污染源。具體費用可參考表6。
表6 濾網更換費用表
綜上所述,以初效過濾+中效過濾+(亞)高效過濾的組合方式及頂送風為例,對住宅新風凈化系統(tǒng)應用全過程及每年的運行維護成本統(tǒng)計如表7 所示。
表7 全過程應用及每年運行維護成本統(tǒng)計表
每戶每年的運行費用為 1 000~2 000 元。