住宅建筑集中空调通风系统探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-09-21
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住宅建筑集中空调通风系统探讨

陈秀良

身份证号:37010219820828251X

摘要:如今,越来越多的高品质住宅开始使用集中空调通风系统。将住宅建筑纳入适用范围,要求在建设项目设计阶段,需落实相关标准卫生规定,在验收阶段进行集中空调通风系统竣工验收卫生学评价和卫生审查。户式热回收新风系统或单向流户式PM2.5新风系统性价比较高,应用较为广泛,这也是本文将重点阐述的内容。在开展住宅建筑集中空调通风系统卫生学评价工作时,围绕几个评价关键点,本文将进行简单地探讨。

关键词:住宅建筑;集中空调;通风系统

1新风系统设计

此项目主要人员居住空间为卧室、客厅、电梯前室,上述各空间均需要提供新风,根据ASHRAE62.1和62.2标准要求,各空间新风量计算公式如下:

居住空间:

Qtot=0.15Afloor+3.5(Nbr+1)(1)

式中:Qtot为总风量,L/s;Afloor为住宅单元面积,m2;Nbr为卧室数量(不得小于1)。

公共空间:

Vbz=Rp×Pz+Ra×Az(2)

式中:Az为房间地板面积,室内净使用面积,m2;Pz为房间人数,常规使用人数;Rp为标准人均新风量;Ra为标准房间面积新风量。

上述计算公式中的Rp和Ra,是由ASHRAE62.1标准中“TABLE6.2.2.1MinimumVentilationRatesinBreathingZone”查表得出。

对应ASHRAE62.2及62.1标准,根据上述公式进行计算,并考虑了新风输送效率,本建筑标准层各空间对应的新风量指标如表1所示。

表1标准层新风量指标

活动空间

新风量/(L·S-1)

电梯前厅

5.36

左户

56.55

右户

56.55

合计

118.46

由于电梯前室需要供新风,考虑到电梯新风量较小,且如果独立设置新风系统会使整个建筑新风系统复杂且难以控制,故此次设计将电梯前室与户内空间整合设计进一个系统,将室外新风输送至电梯前室与2户住宅内。

防风帽设置在新风进风口位置,主要起到防风、防雨、防烟、防鸟的功能。

智能防雾预热器主要应用在严寒寒冷地区,由于冬季室外温度较低,室外空气直接进入新风机或室内,容易产生结露或起雾现象,影响风机效率和寿命以及室内居住环境,故设置智能防雾预热器。

新风机为主要新风动力设备,此项目新风机组为电梯前室、两户住宅共用,故存在新风量变化的情况,新风机组应选择变频机组,可根据实际用户情况变风量运行。在新风系统发展中,部分项目将新风机组设置在室内,由于风机运行会产生噪声,给住户带来较大的困扰,因此设计将新风机组由室内转移至室外,从而有效将噪声源转移至室外空间,避免新风机组运行过程中给室内造成影响。

风阀主要与控制系统结合,不同空间的使用需求不同,每个房间可利用控制器对风阀进行调节,以满足不同房间的新风需求;中国人厨房喜欢使用明火,对风量要求大,故此项目厨房风阀设计与抽油烟机联动,当抽油烟机开启时,厨房新风风阀联动开启,确保烹饪期间厨房内新风量及空气的充足。

此次设计采用大风口低风速设计,主要为了保证室内声环境,尤其是卧室房间内的风口,避免产生噪声,影响住户夜间睡眠环境。

2新风口与排风口距离

2.1地方标准

室外进气口与周围排气口之间应保持一定距离,以确保排气口排放的受污染废气不会通过中央空调通风系统的室外新风出口进入房间,从而影响室内空气质量。Db31/t405-2021《中央空调和通风系统健康管理规范》对新风出口和排气口以及其他污染源之间的距离有三级要求:

(1)新风口周围不应有有毒或危险气体出口,新风口与污染源的水平距离不应小于10m。

(2)如果新风出口与污染源之间的水平距离小于10m,则应满足以下要求:①应该是这样的≥距排气口5m(如果水平距离小于5m,新鲜空气出口应低于排气口,垂直距离不应小于3m);②垃圾输送/收集/转移/处置区,冷却塔进气口≥5m;③以及室内停车场、室外停车场和冷却塔的出口≥7.5米。

(3)新风出口应低于排气口,垂直距离不应小于3m。显然,在满足标准和规范的同时,新鲜空气出口和排气出口之间的距离越大越好。一般来说,在大型公共建筑中布置室外新风出口和排气口相对容易,而在住宅建筑中,由于建筑条件和房间类型布局的限制,布置新风出口和排气口相对困难,尤其是在配备全热交换器的住宅建筑中。当采用单向流新风系统时,设计师往往利用建筑条件,将新风出口设置在建筑的南墙或阳台上,卫生间和厨房的排气口设置在建筑的北侧或东西侧,而对于使用全热交换器的住宅,也应考虑全热交换器的排气口。使新鲜空气出口和排气出口之间的距离≥5m,新风出口可设置在建筑物南侧,排气口可设置在北侧或通过管井排至屋顶,但这会延长新风出口、排气口与新风设备之间的距离,局部阻力会增加。选型时,需要选择风量较大的设备。同时,管道敷设应尽可能少地使用弯头,并应使用硬风管,以避免软管敷设不当导致阻力增加,从而影响新鲜空气的送风量。

2.2其他标准

室外新风出口与燃气热水器排风口、厨房油烟排风口、卫生间排风口在水平或垂直方向的距离不应小于1.5m;对于家用新风系统,当新风出口和排风口布置在同一高度时,应设置在不同的方向;当设置在同一方向时,水平距离不得小于1.0m。

厨房排出的油烟一般通过独立的油烟井排至屋顶,基本不影响户用新风系统的新风出口(新风取自当前楼层)。然而,厕所排气和燃气热水器排气对该住户或相邻住户的新出风口有很大影响。笔者查阅了相关文献,通过相关数据计算出jgj/T440-2018《住宅新风系统技术标准》中的相关规定在满足健康要求方面是否可行。厨房排出的油烟一般通过独立的油烟井排至屋顶,基本不影响户用新风系统的新风出口(新风取自当前楼层)。然而,厕所排气和燃气热水器排气对该住户或相邻住户的新出风口有很大影响。笔者查阅了相关文献,通过相关数据计算出jgj/T440-2018《住宅新风系统技术标准》中的相关规定在满足健康要求方面是否可行。

Ashrae62.1将厕所排气分为2级空气质量水平,但未给出最小稀释比。通过优化分析,卫生间排风稀释率为10,即通风量为10倍/h。笔者认为,这样的结果优于gb50736-2012《采暖设计规范》中规定的“住宅厨房和卫生间的综合通风和换气率不应低于3倍/h”,民用建筑的通风和空调。同时,卫生间排气口为二级排气口。作者建议,与新出风口的最小距离应至少大于3m。

(1)无风工况及连续燃烧,自然排气、强制排气燃气热水器烟气中CO含量≤0.06%,即750mg/m3;自然给排气式、强制给排气式、室外型燃气热水器烟气中CO含量≤0.10%,即1250mg/m3。

(2)有风工况及连续燃烧,自然给排气式、强制给排气式、室外型燃气热水器烟气中CO含量≤0.14%,即1750mg/m3。

而GB/T18883-2002《室内空气质量标准》规定CO标准值为10mg/m3,GB3095-2012《环境空气质量标准》规定CO24h平均浓度限值为4mg/m3,1h平均浓度限值为10mg/m3。

结论

住宅建筑集中空调通风系统适用于DB31/T405-2021《集中空调通风系统卫生管理规范》,且在设计确定、施工完成后,若想整改,困难较大。因此无论从技术要求还是实用分析上,为了保证室内人员的健康安全,其卫生设计均应执行该标准中的卫生要求。文中对新风量设计和新、排风口距离问题进行了探讨,以期为今后住宅建筑集中空调通风系统设计提供参考。

参考文献:

[1]李庆平,高洋,王国建,等.住宅新风系统使用行为及其影响因素研究:北京地区过渡季节的案例分析[J].暖通空调,2020,50(7):53-60+77.

[2]赵玉磊.新风系统的技术现状与发展前景探讨[J].洁净与空调技术,2019(2):22-25.