1 引言

可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)代社會(huì)文明進(jìn)步的重要標(biāo)志。當(dāng)人們逐漸提高對(duì)生活品質(zhì)的要求時(shí)，對(duì)能源消耗的增長(zhǎng)與可持續(xù)發(fā)展形成了一種挑戰(zhàn)。作為人們必不可少生存條件、也是能耗的大戶――住宅建筑在人類可持續(xù)發(fā)展中具有重大的影響作用。因而被動(dòng)式住宅建筑是我們研發(fā)的目標(biāo)。中國(guó)北方地區(qū)的住宅，冬季室內(nèi)的新風(fēng)大多依靠門窗縫隙補(bǔ)入，設(shè)計(jì)計(jì)算中通風(fēng)換氣次數(shù)大多取0.5次/小時(shí)，其攝入量在廚房衛(wèi)生間排風(fēng)系統(tǒng)的正常使用下是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就需要增設(shè)新風(fēng)裝置，進(jìn)行有組織的通風(fēng)處理。新風(fēng)的補(bǔ)入自然會(huì)提高空氣的品質(zhì)，但同時(shí)會(huì)造成一定程度上的能源消耗。為此，我們需要尋求一種恰當(dāng)?shù)哪茉纯沙掷m(xù)利用方式來(lái)避免能源的浪費(fèi)。住宅新風(fēng)能耗作為被動(dòng)式住宅建筑的重要影響因素是本研究分析的對(duì)象。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1建筑模型概述

本文運(yùn)用dest-h軟件分析住宅建筑隨室外氣溫逐時(shí)變化時(shí)的新風(fēng)負(fù)荷能耗。建筑模型為中國(guó)遼寧沈陽(yáng)地區(qū)的某單元棟住宅樓，建筑總面積為1185.3m2，共六層，一梯兩戶，每戶兩室兩廳一衛(wèi)一廚，南北朝向，層高2.9m，每戶面積為85.66m2，其中每戶廚房面積為8.6m2，衛(wèi)生間的面積為4.45m2。采暖時(shí)間為11月1日～3月31日。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)如表1。

2.2不同模式條件下的氣流組織分析

被動(dòng)式住宅建筑應(yīng)該具有良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)，衛(wèi)生通風(fēng)是保證良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)最低標(biāo)準(zhǔn)。為此，在僅靠自然通風(fēng)方式的情況下增設(shè)對(duì)廚房、衛(wèi)生間的衛(wèi)生排風(fēng)是十分必要的。

當(dāng)利用新風(fēng)供應(yīng)處理裝置對(duì)室內(nèi)住宅進(jìn)行新風(fēng)換氣處理時(shí)，有效組織室內(nèi)氣流，同時(shí)因廚房、衛(wèi)生間的排風(fēng)系統(tǒng)的開啟，有利于室外空氣主動(dòng)置換室內(nèi)空氣，充分改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。

相反如果廚房、衛(wèi)生間的排風(fēng)系統(tǒng)的沒(méi)有開啟，將會(huì)使室內(nèi)空氣污染物無(wú)法從濃度低的居室流入濃度高的廚房、衛(wèi)生間進(jìn)行集中排放，并可能發(fā)生相反的污染擴(kuò)散，致使室內(nèi)空氣品質(zhì)惡化。

新風(fēng)的增加將會(huì)使總體采暖負(fù)荷有所增加。如果采用全熱交換新風(fēng)處理裝置，能夠在采暖季節(jié)有效地回收排風(fēng)中的熱量，將廢棄的能量重新加以利用。減少一定量的新風(fēng)負(fù)荷，進(jìn)而減少采暖負(fù)荷，將節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、提高經(jīng)濟(jì)性以及提高設(shè)備利用率等多方面融為一體，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性住宅建筑的多功能性。

由此可知有效地開啟廚房衛(wèi)生間的排風(fēng)系統(tǒng)可在一定程度上保證了室內(nèi)建筑環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 廚房衛(wèi)生間排風(fēng)裝置開啟時(shí)通風(fēng)作息時(shí)間的設(shè)定

廚房排風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)作息時(shí)間比較固定，一般選在炊事時(shí)間開啟排油煙機(jī)進(jìn)行排風(fēng)。住宅建筑的炊事時(shí)間大多為：工作日選早7點(diǎn)和晚6點(diǎn)，休息日選早8點(diǎn)、中午12點(diǎn)和晚6點(diǎn)。排油煙機(jī)換氣次數(shù)取10次/h，其余時(shí)間取0.5次/h，具體分布如圖1所示。

由于居民不同的生活規(guī)律，衛(wèi)生間排風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)作息時(shí)間比較隨機(jī)。實(shí)際設(shè)計(jì)中設(shè)定排放量100～250m3/h，折合成換氣次數(shù)為10～20次/h。為了保證室內(nèi)空氣充分進(jìn)行有組織的排放，衛(wèi)生間排風(fēng)扇的開啟時(shí)間不僅僅局限于對(duì)衛(wèi)生間使用的時(shí)間，而是根據(jù)人員的作息時(shí)間制定通風(fēng)作息時(shí)間，分別取如下兩種模式。

模式a 人在房間活動(dòng)時(shí)取最大排風(fēng)20次/h，睡眠后2h與睡醒前2h取12次/h，其余為0.5次/h，如圖2分別列出工作日與休息日24h的新風(fēng)換氣次數(shù)。

模式b 人在房間活動(dòng)時(shí)取12次/h，其余為0.5次/h，如圖3分別列出工作日與休息日24h的新風(fēng)換氣次數(shù)。

2.4廚房衛(wèi)生間排風(fēng)裝置開啟與不開啟的新風(fēng)負(fù)荷能耗分析

根據(jù)《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，居住建筑冬季采暖的室內(nèi)熱環(huán)境應(yīng)達(dá)到通風(fēng)換氣次數(shù)不低于0.5次/h。本文以0.5次/h換氣次數(shù)為基本模型，計(jì)算并比較在冬季采暖季節(jié)廚房衛(wèi)生間排風(fēng)系統(tǒng)不同開啟工況下的新風(fēng)負(fù)荷量。

工況1當(dāng)廚房排油煙機(jī)、衛(wèi)生間排風(fēng)系統(tǒng)均不開啟時(shí)，取自然通風(fēng)換氣次數(shù)0.5次/h ；工況2當(dāng)廚房排油煙機(jī)、衛(wèi)生間排風(fēng)系統(tǒng)全開啟時(shí)，衛(wèi)生間按模式a排風(fēng)；工況3當(dāng)廚房排油煙機(jī)、衛(wèi)生間排風(fēng)系統(tǒng)全開啟時(shí)，衛(wèi)生間按模式b排風(fēng)。

現(xiàn)將通過(guò)計(jì)算并進(jìn)行采暖季節(jié)的逐月累加，匯總在圖4中。

通過(guò)分析可以表明，當(dāng)住宅建筑廚房衛(wèi)生間的排風(fēng)系統(tǒng)全部開啟時(shí)，新風(fēng)負(fù)荷明顯有所增加，在一月份中負(fù)荷達(dá)到最大。

3 計(jì)算分析

計(jì)算結(jié)果如下：工況1 采暖季節(jié)新風(fēng)累加負(fù)荷為42480.15kwh；工況2 采暖季節(jié)新風(fēng)累加負(fù)荷為55853.88kwh，新風(fēng)負(fù)荷相對(duì)增加率為31.48%；工況3采暖季節(jié)新風(fēng)累加負(fù)荷為44738.39kwh，新風(fēng)負(fù)荷相對(duì)增加率為5.31%。

通過(guò)計(jì)算表明當(dāng)對(duì)廚房排油煙機(jī)、衛(wèi)生間排風(fēng)系統(tǒng)采用采用工況2的通風(fēng)換氣次數(shù)時(shí)新風(fēng)負(fù)荷相對(duì)增加31.48%，而采用工況3的通風(fēng)換氣次數(shù)時(shí)新風(fēng)負(fù)荷相對(duì)增加5.31%。通過(guò)對(duì)比可知，對(duì)于住宅建筑，適當(dāng)?shù)?a href='http://www.rogallohanggliders.com/sell/search-htm-kw-控制.html'>控制新風(fēng)攝入量的增加時(shí)，新風(fēng)負(fù)荷并沒(méi)有像人們所想象的成為建筑能量消耗的負(fù)擔(dān)。通過(guò)主動(dòng)引入新風(fēng)量使室外空氣充分置換成室內(nèi)空氣，這種通風(fēng)方式不僅改善了室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量，還避免了由于室內(nèi)環(huán)境的破壞產(chǎn)生的病態(tài)建筑綜合癥（sbs），為人類健康的可持續(xù)發(fā)展提供了必要的保障。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）在被動(dòng)式住宅建筑中，由于廚房、衛(wèi)生間的污染源比較集中，采取及時(shí)開啟廚房排油煙機(jī)、衛(wèi)生間排風(fēng)系統(tǒng)，特別是延長(zhǎng)衛(wèi)生間排風(fēng)扇的開啟時(shí)間的方法去除污染物是十分必要的。

（2）利用新風(fēng)供應(yīng)處理裝置對(duì)室內(nèi)住宅進(jìn)行新風(fēng)換氣處理，不但有組織地使室內(nèi)外空氣進(jìn)行交換，還通過(guò)及時(shí)的補(bǔ)風(fēng)，使排風(fēng)系統(tǒng)能有效地排除人體活動(dòng)產(chǎn)生的有害物和室內(nèi)家具、裝修材料散發(fā)的有毒物質(zhì)，保證室內(nèi)衛(wèi)生條件。雖然增加了引入新風(fēng)設(shè)備的耗電量，因新風(fēng)的補(bǔ)入，降低了廚房衛(wèi)生間的負(fù)壓，使排風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī).html'>風(fēng)機(jī)的壓頭有所降低，減少了部分排風(fēng)系統(tǒng)的耗電量，兩者可以相互抵消一些能耗。隨著人們消費(fèi)需求的多元化，針對(duì)住宅研發(fā)安全節(jié)能、清潔環(huán)保的新技術(shù)、新型產(chǎn)品，成為推進(jìn)國(guó)家被動(dòng)式建筑的建設(shè)與發(fā)展的必要手段。

（3）有組織地添加新風(fēng)攝入量后，新風(fēng)負(fù)荷并不會(huì)盲目地使采暖負(fù)荷大幅度增加，新鮮、清潔的空氣有利于人們的生理健康和心理健康，使室內(nèi)空氣品質(zhì)在一定程度上有所改善，為人們營(yíng)造了舒適的生活居住環(huán)境。節(jié)能并不應(yīng)該以犧牲人們對(duì)健康舒適環(huán)境的追求為代價(jià)，而是在保證身心健康的基礎(chǔ)上，采取措施盡量減少新風(fēng)能耗，這對(duì)于人類生存的可持續(xù)發(fā)展有著很大的意義。