南京金基集團

郁華斌 陳樂浛 高虎翔

1 概述

隨著建筑氣密性和新風健康標準的不斷提高，新風換氣在住宅中受到日益重視。2020年江蘇省修訂《江蘇省住宅設(shè)計標準》，并將于2021年7月1日頒布實施，要求新建住宅必須設(shè)置新風系統(tǒng)或新風裝置，因此新風的能耗問題必須引起足夠重視。筆者通過對典型城市住宅新風能耗的計算對比，對不同氣候區(qū)新風節(jié)能措施進行分析研究，為住宅采暖空調(diào)系統(tǒng)的新風設(shè)計提供參考。

2 溫濕頻法計算新風能耗過程

2.1 溫濕頻數(shù)據(jù)來源及處理

建筑能耗計算中溫頻法^[2]早有應用，溫濕頻法^[4]計算空調(diào)新風能耗直觀準確，是簡易可靠的計算工具。本文城市氣象數(shù)據(jù)采用典型氣候年^[1]氣象參數(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理形成采暖、空調(diào)季溫濕頻數(shù)據(jù)表，溫濕度參數(shù)的頻度為1小時1次，見表1、表2。

表1 南京空調(diào)季（5~9月）溫濕頻表

表2 南京采暖季（11.15~3.15）溫濕頻表

2.2 新風能耗計算新風能耗采用逐時焓差累積計算，濕空氣焓值：hma=1.01t+0.001d(2501+1.85t)，其中室外空氣溫度、濕度采用統(tǒng)計區(qū)間中心點參數(shù)?？照{(diào)室內(nèi)溫濕度依據(jù)國家現(xiàn)行暖通空調(diào)設(shè)計規(guī)范^[7]選取：夏季室內(nèi)空調(diào)設(shè)計溫度范圍為24~28℃，計算采用26℃，相對濕度40~70%；冬季室內(nèi)空調(diào)設(shè)計溫度范圍為18~22℃，計算采用20℃，相對濕度30~60%。

筆者對南京市新風能耗進行了試算，先以溫度區(qū)間2℃，濕度區(qū)間1.0g/kg干空氣生成低密度溫濕頻表；后以溫度區(qū)間1℃，濕度區(qū)間0.5g/kg干空氣生成高密度溫濕頻表。通過二者計算得到的全年能耗差異小于1%。

2.3 典型城市單位新風能耗計算分析（見表3）

表3 不同室內(nèi)相對濕度下典型城市單位新風量全年（m3?a）能耗

2.4 典型城市單位建筑面積（m2?a）不同換氣次數(shù)能耗計算分析（見表2）

表4 典型城市住宅單位面積年新風能耗

3 各氣候區(qū)新風能耗特點及節(jié)能措施

昆明屬溫和地區(qū)，當夏、冬季室內(nèi)相對濕度分別采用70%及30%低限時，除濕及加濕負荷基本為零，因此在全年多數(shù)時間里都可利用自然通風措施，較好地實現(xiàn)室內(nèi)溫濕環(huán)境的調(diào)節(jié)。

廣州屬夏熱冬暖地區(qū)，全年新風能耗主要為夏季新風除濕消耗，在冬季即使不加濕也基本滿足相對濕度低限。因此新風節(jié)能措施以夏季為主，采用全熱回收為佳^[5]。

南京屬夏熱冬冷地區(qū)，冬夏季節(jié)的新風負荷相當，夏季新風負荷以除濕為主；冬季新風負荷以加熱為主，在不加濕情況下，基本能夠達到室內(nèi)相對濕度30%低限。應考慮全年新風節(jié)能措施，以全熱回收為優(yōu)^[5]。

北京屬寒冷地區(qū)，冬季新風加熱加濕能耗較大，夏季新風處理以降溫為主?？梢圆捎萌珶峄厥?，也可以冬季為主，采用顯熱交換器^[5]或乙二醇溶液循環(huán)熱回收^[5]作為新風節(jié)能措施。

哈爾濱屬嚴寒地區(qū)，冬季能耗占主要部分，加濕負荷較大。冬季嚴寒容易造成熱回收裝置冷凝甚至嚴重結(jié)冰，因此較適合采用熱管或乙二醇溶液循環(huán)熱回收裝置，利于凝結(jié)水排放，在發(fā)生結(jié)冰時，可暫停新風熱回收為排風側(cè)熱交換器融霜^[6]。

4 總結(jié)

中國每年新建住宅面積龐大，因此新風節(jié)能在建筑節(jié)能中有舉足輕重的作用。除了應合理計算選擇新風量或換氣次數(shù)^[7]，還應結(jié)合和利用當?shù)貧夂蛱攸c，盡可能利用自然通風等方式實現(xiàn)免費制冷；在設(shè)置空調(diào)新風系統(tǒng)時宜采用熱回收措施，在室內(nèi)溫度滿足規(guī)范的舒適度要求前提下，合理選擇室內(nèi)濕度設(shè)計指標，室內(nèi)相對濕度夏季可取高限，冬季可取低限，以利節(jié)能。

此外，物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)與空調(diào)新風系統(tǒng)相結(jié)合，能進一步提升新風節(jié)能效果：可設(shè)置二氧化碳探測器，與風機變頻控制配合實現(xiàn)按需供給新風；家居智能系統(tǒng)還可根據(jù)業(yè)主居家離家狀態(tài)，進行新風閥門及風機的啟閉來控制新風供應。

新風節(jié)能設(shè)計應因地制宜，選擇合理的舒適標準，結(jié)合精細的設(shè)計與控制，使新風系統(tǒng)成為住宅舒適、健康、節(jié)能性能的可靠保證。

參考文獻

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[2]李衛(wèi)華,王子介.南京市建筑能耗分析用氣象參數(shù)的研究.節(jié)能技術(shù),2008年1月，第1期

[3]杜塏,劉青,張建忠.應用聯(lián)合頻率表對傳統(tǒng)bin法的改進.暖通空調(diào),2002,32(4):88-90

[4]趙堅，陳邦東.基于溫頻法和溫濕頻法的南京全年逐時氣象數(shù)據(jù)分析.發(fā)電與空調(diào)，2015第5期06k301-2空調(diào)系統(tǒng)熱回收裝置選用與安裝.中國建筑西北設(shè)計研究院.2006.12.1.中華人民共和國建設(shè)部，建質(zhì)[2006]281號

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[6]《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范gb50736-2012》，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2012年10月

[7]夏濤，陳沖，蔣浩.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能新風控制系統(tǒng)設(shè)計.電子制作，2020年第11期

作者簡介

郁華斌，1992年東南大學畢業(yè)，高級工程師，注冊暖通設(shè)備工程師，現(xiàn)任南京金基集團設(shè)計總監(jiān)。

本文選自《建設(shè)科技》2021年05期