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關于被動房新風系統(tǒng),所有的技術都在這里

2018-06-05 14:22來源:建學叢書增刊《低成本多層被動式住宅》作者:董小海


1 新風系統(tǒng)裝置構成部分要求


被動式建筑中對新風裝置的要求,部分來說,比其在傳統(tǒng)用途的要求有了顯著的提高。根據(jù)[FEI99]的規(guī)定,對于熱回收系統(tǒng)和通風裝置有了更嚴格的要求,以確保在被動式建筑中熱供給達到滿意效果而避免使用傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)。


對于通風體積流量較小的新風裝置,按[FEI99],及[FEI100]的要求,尚有以下的注釋需要補充:


舒適標準:
送風溫度≥16.5°C


熱交換的效率:
按經(jīng)驗有效的熱供給率須≥75%的綜合平衡流量,而在多層住宅建筑中的回風處的有效熱供給率須≥80%。目前適用的大流量的對流熱交換器,如在多層住宅建筑中的中央新風裝置,其熱供給率目前可以達到82%。


針對此項須提供熱能技術的專業(yè)鑒定。住宅建筑新風裝置熱供給率的考核,須根據(jù)EN13141-7 對整合設備、EN308對模塊設備的規(guī)定進行考核。此外也可以提供由達姆施塔特被動式建筑研究所頒發(fā)的檢驗證書。


電效應標準:
新風機組的總電量的采樣條件不能超過標準使用量0.45Wh/m3。標準使用量可以按配置體積流量的70%計算。按標準使用條件理解,配置體積流量是機器持續(xù)工作所用的流量。


擁有高體積流量的設備,如設置在多層住宅建筑中的中央系統(tǒng),取值應該低于0.40W每m3/h。這個值基本上是很容易達到,卻也是產(chǎn)生最多疏漏的位置。


準確反應實際壓力損失的計算和風扇位置的正確布置具有決定因素。


泄漏避免
剩余泄漏(室內(nèi)與室外)≤3%


機組的熱保溫
保溫要好于5W/K


平衡/可調(diào)節(jié)性
送風和回風總體流量須可以與額定容積流量均衡,三檔可調(diào)。推薦設置一個關閉檔。通??梢姙椤白钚 ?、“標準”、“聚會”及“關閉”這幾個檔位。


房間空氣的衛(wèi)生
室外空氣進風過濾器至少配F7細濾網(wǎng),出風過濾器至少配G4粗濾網(wǎng)。


防凍保護
間斷新鮮空氣輸入,或不間斷平衡。


噪音保護
噪音壓力,臥室<25dB(A);功能房間<30dB(A);儲物間<35dB(A)。為了維持被動式建筑的高舒適水準,特別在臥室和客廳應盡可能將噪音等級控制在20dB(A)以下。


這個數(shù)值是針對較低空氣容積流的新風機組的認證方針,而目前被動式建筑研究所正致力于針對大型系統(tǒng)的認證方針,因大型機組在多層住宅建筑中應用廣泛。期間被動式建筑研究所已經(jīng)對第一個大型機組進行了認證。


2 新風設備的衛(wèi)生因素


VDI6022中進行了規(guī)定新風機組的衛(wèi)生要求。含加濕器或不含加濕器的暖通設備在設計、制造、施工、運行、維護、維修、檢查角度的建造、技術、組織方面的措施,在此均有描述。VDI6002在2006.04.01進行了修訂,廢除了DIN1946并加入對歐盟標準EN13779的詮釋。


VDI6022中規(guī)定了過濾器可視性檢查的達到要求,使其建議使用壽命通常得以保障。


較短的管道,盡可能少的分支,光滑的和無靜電的管道表面材料,盡可能多的維修口原則上是有好處的。在建造階段,應該避免污物和灰塵的進入管道系統(tǒng)。


3 新風設備模塊


1 熱交換器
每個可以調(diào)控室內(nèi)新風裝置的核心部件是一個高效率的熱交換器。被動式建筑研究所確定了6.4.1章節(jié)運用的、住宅新風設備熱交換器的最低值。[FEI99]


圖44.jpg

圖44 逆流板式熱交換器軸測圖


一般來說被動式建筑所要求的高效熱回收等級唯有通過含有逆流板式熱交換器的新風設備才能達成。逆流換熱是,出風和新風交叉穿過熱交換熱板,新風在熱交換器內(nèi)被出風預熱。在高效率的熱交換器內(nèi),新風大多數(shù)已經(jīng)被預熱至17-18°C,排除了竄風現(xiàn)象。但是熱量回收利用前提是一個氣密的建筑外殼,用以保障室內(nèi)空氣中的能量不致于在縫隙部位流失。


在熱回收率的計算中,被動式建筑研究所針對比較目的設定的初始輸入?yún)?shù)如下:室外空氣(-3°C和6°C,各80%的相對空氣濕度)和回風(+21°C,0-15%的相對空氣濕度)。某備選熱交換器的數(shù)據(jù)計算如下:


表5.jpg

表5 一個熱交換器的標準數(shù)據(jù)[luefta]


每個新風機組均應含有一個可繞過熱交換器夏季旁路。夏季旁路使涼爽外部空氣(尤其是夜晚)不改變溫度地到達室內(nèi)以實現(xiàn)較舒適的溫度。對于溫度較高的外部空氣(比室內(nèi)溫度高),熱交換器又代替夏天旁路發(fā)揮作用,以緩和夏季的高溫。


圖45.jpg

圖45 含旁路閥門熱交換器的構造原理,圖片基于[HUB06]


以下是溫度控制的詳細描述,什么時間應該連通夏天旁路。以下觀測基于回風風機位于熱交換器后(吸氣)的布置方法。風機散熱對于觀測沒有實際意義(將風扇的順序倒置則必須注意來自風機的散熱的溫度升高)。而管道網(wǎng)內(nèi)的熱損失引起的回風氣流溫度的變化不作考慮。


調(diào)控示意圖(適用于吸入的送風和出風風機)

日均值T外部>19°C,則制冷運作(夏季)如下:

當T外部+ΔT送風風機>T回風(=室內(nèi)空氣),則熱交換器

當T外部+ΔT進風風機<T回風(=室內(nèi)空氣),則夏季旁路


日均值T外部<19°C,則供暖運作(冬季)如下:

當T外部+ΔT進風風機>T回風(=室內(nèi)空氣),則熱交換器

當T外部+ΔT進風風機<T回風(=室內(nèi)空氣),則夏季旁路


2 風機

一個被動式建筑的前提為,在標準條件下含有熱回收的大型新風設備的電能耗限值為0.40Wh/m3,而含有熱回收的小型新風設備不得超過0.45Wh/m3。新風機組必須按照實際計算出來的壓力損失來計算其電效率。必須指出的是,電能效率的計算是以新風或者回風體積流量為基礎,而不是以兩個體積流量的總和為基準的。


圖46.jpg

圖46 風扇的特殊功率的計算


風管網(wǎng)絡的設置必須保證其壓力在被動式建筑相應要求范圍內(nèi),并應選擇高效率風機。


如之前課上所示,在含有熱回收功能的中央新風設備或緊湊型新風設備,已經(jīng)在其中央部件中設置了送風和回風風機。這些設備一大部分,特別是滿足被動式建筑性能要求的,是配置了電控反向的直流風機,至少是盡量按此要求設置。


高效率,低噪音,使用壽命長和免維修是這些風機的優(yōu)勢。


3 空氣過濾器

在暖通系統(tǒng)的中央熱交換器之前,無論室外空氣進風方向還是室內(nèi)排風方向均應設置過濾器。一方面對熱交換器及新風設備的其它部件進行防污,另一方面是為新風除塵。


在防凍調(diào)節(jié)器之前設置的過濾器通常為F7標準,以對調(diào)節(jié)器進行防污。排風管道過濾器為G4標準,按照需要設置在排風機之前,以防止其被污染。


根據(jù)[KEU97]室外空氣方向過濾器原則上有兩層,第一層至少應選擇F5過濾器,最好可以使用F7,而第二層則至少選擇F7過濾器,可以的話最好設置F9。兩層過濾器設置的缺點是相應增高的壓力損失和其引起的耗電量增加。


過濾器是按其不同的攔截度來選擇的。EN77中按過濾器對不同顆粒攔截度對其進行了等級區(qū)分。


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表6 根據(jù)微粒大小和過濾等級的攔截度——在無塵和潔凈狀態(tài)下的過濾器


當過濾器質(zhì)量達到相當?shù)牡燃墪r基本可以實現(xiàn)送風無粉塵無花粉顆粒的狀態(tài)。當采用F9等級的過濾器代替通常使用的F7等級的過濾器并經(jīng)妥善安裝時,可以保證設備內(nèi)的衛(wèi)生,然而這會引起較高壓力損失,增大風機功率進而引起更多的原生能源消耗。


對于過濾面積的尺寸確定,必須特別注重過濾器使用壽命(維修間隔)以及壓力損失。此兩點要求選用一個高質(zhì)量的過濾器,擁有較低的初始及終端壓力損耗而減少耗電。選用應遵循VDI6022中對使用壽命/維修間隔的規(guī)定。


過濾器必須在設備和調(diào)控技術角度保障其相對濕度不超過90%。對于外部空氣過濾器允許以上設定的數(shù)值存在誤差,即三天之內(nèi)的平均相對濕度不超過80%。[VDI02]為達此目的,在室外進氣方向可將防凍調(diào)節(jié)器安裝在過濾器之前。而這要求定期對其清潔,因為這個調(diào)節(jié)器不再受到過濾器的保護。另一種可能為在輔助風扇之后對進風進行再循環(huán),但此做法存在一個缺陷,即再循環(huán)會有氣味混入新風之中。


過濾器的使用時間/維修間隔同時也意味著,伴隨使用時間的增加,在第一層過濾器會有細菌分解以及粉塵攔截引起的內(nèi)毒素積累。為避免內(nèi)毒素導致空氣污染,在一個規(guī)定的時間內(nèi)(與污染無關)必須更換過濾器(第一過濾器一年,第二過濾器兩年)。[M?R01]對于過濾器的規(guī)定根據(jù)其污染程度更換,常規(guī)地區(qū)污染負荷,每半年一次。


4 防凍調(diào)節(jié)器

設備中央的供暖調(diào)節(jié)器是專門提供熱交換器的防凍保護的。這個防凍保險是十分必要的,因為高熱回收率在較低的室外溫度的情況下,在熱交換器出風端可能出現(xiàn)結冰的現(xiàn)象,為保護熱交換器這是必須避免的。


在室外溫度低于-4°C時,選用廠家產(chǎn)品時須考慮結冰時的情形。。由排風處的一個溫度感應器來進行調(diào)控。防凍調(diào)節(jié)器安置在外部空氣過濾器與熱交換器之間的管線上。


作為防凍保險通常是一個電子預熱調(diào)節(jié)器,這是一個簡單經(jīng)濟的方法。此電子預熱調(diào)節(jié)器應該無檔或者至少兩個檔位可調(diào)。在實際情況下,調(diào)節(jié)中總會出現(xiàn)大量的問題,進而引起持續(xù)的電能消耗。代替電子預熱調(diào)節(jié)器也能選擇一個可以由供暖循環(huán)供熱的預熱調(diào)節(jié)器,此循環(huán)中應加入一定量的防凍劑。


一個含有防凍保護的供熱循環(huán)不僅僅對于投資(熱交換器,熱泵,乙二醇/水混合物)且對于維修均是昂貴的。如建筑物通過一個遠程供暖采暖,則可利用遠程供暖管道的回流余熱來保障熱交換器不致結冰。


通過一個地熱交換器對外部空氣預熱也是可能的。然而達到熱交換器的無凍結狀態(tài),通常多層住宅由于其相對較小的基地面積又配合多樓層需求,僅僅使用地熱交換器是不可行的。


4 其他組件


被動式建筑的新風設備在設計中特別需要注意的其他部分,如下文描述。


1  再加熱

由于被動式建筑低供熱負荷(<10W/m2),通過對新風的再加熱即可滿足供熱要求。新風的再加熱和調(diào)節(jié)是通過在各居住單元中使用再加熱調(diào)節(jié)器來完成的,其安裝在各個公寓單位的吊頂之中(前廳或浴室)。其熱能的供給(再加熱調(diào)節(jié)器)是由供暖熱水完成的。針對再加熱調(diào)節(jié)器尤其注意氣流須均勻流向調(diào)節(jié)器截面,以確保達到預計的供熱效果。


按PHPP定義熱負荷>10W/m2的居住單元通常要設置暖氣片。也可以對居住單位供給更高體積流量的空氣,以滿足其較高的熱負荷。長時間的大流量空氣運行會導致室內(nèi)空氣的干燥因此只可以作為特例選項運用。


在純空氣加熱的被動式建筑中,須考證各個公寓單元的室內(nèi)空氣按PHPP規(guī)定可加熱到22°C。在再加熱調(diào)節(jié)器中進風最高允許被加熱至52°C。更高的溫度是不允許的,否則會在管道表面發(fā)生灰塵陰燃(灰塵的熱解)。[WIT93]EN12831規(guī)定了設備設計中再加熱調(diào)節(jié)器的設置。在冬季按以下的房間條件來設置供暖設備。


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表7 對于各不同房間使用功能,推薦的冬季房間溫度


一個激烈討論點是浴室。即使在EN12831中的推薦溫度為24°C,通常溫度設為20°C。在Utendorfgasse公寓中亦是如此設定的。被動式建筑Utendorfgasse公寓的一個社會問卷調(diào)查顯示,約77%的居住者認為浴室溫度已經(jīng)最優(yōu)或者可以接受,23%認為一般。


為避免在所有的浴室中安裝暖氣片,可以設置一個電線接頭,為以后使用熱輻射器進行預留。這種做法可以按需快速達到所期望的溫度,且鑒于浴室較短的逗留時間以及結合內(nèi)置定時器,從能源角度是可以考慮的。


再加熱調(diào)節(jié)器是由分別設置的綜合控制器來進行控制的,其控制是由一個室內(nèi)溫控器將室內(nèi)空氣溫度的預設值輸入至再加熱調(diào)節(jié)器實現(xiàn)的。為避免在新風加熱的被動式建筑中的誤操作,一定要推薦使用整合了體積流量的控制器。


2 房間溫度差異

目前已建造的被動式建筑中,各個房間存在溫度差異的情況是不太常見的。在被動式建筑中一個常見的需求是,房間的溫度差異可以實現(xiàn)。參考文件如[HüB02]和[FEI046]中也描述,被動式建筑的居住者,常期望臥室的溫度略低于其他房間的溫度。


在維也納1140區(qū)的被動式建筑Utendorfgasse公寓中,有11套公寓是按照房間有溫度差異來建造的。在研究項目[SCH10]中,對利用空氣混合盒的供暖調(diào)節(jié)器旁路的工作方式,及其對于房間溫度的影響,對能量節(jié)約的影響以及被動式建筑Utendorfgasse公寓中居民的滿意度做了廣泛的研究。


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圖47 Utendorfgasse公寓維也納[Klomar事務所]


在裝有供暖調(diào)節(jié)器旁路的臥室中的室內(nèi)溫度會比沒有安裝的臥室低1開爾文(Kelvin)。而裝有供暖調(diào)節(jié)器旁路的房間,比使用側開窗戶來通風的房間室內(nèi)溫度高。且開窗通風的房間降溫則完全不可控。


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圖48 兩個臥室隨時間變化的室內(nèi)溫度[SCH10]


運用含有混合空氣盒的供暖調(diào)節(jié)器使臥室溫度降低,帶來能量節(jié)省在總量上很少。而開窗通風,實際上是在室內(nèi)溫度低于20°C時將窗戶關上,此公寓和其相鄰公寓的供暖熱能耗會增加9%。


居住者調(diào)查中,研究了居住者對客廳以外房間室內(nèi)溫度的滿意度(調(diào)查范圍是77%,39個公寓中的30個)。問卷調(diào)查顯示,90%的被調(diào)查者對于其房間溫度滿意,其結果與是否具有房間之間的溫差無關。


室內(nèi)沒有房間溫差的52.2%居住者,以及室內(nèi)有溫差的14.3%居住者都在臥室中進行持續(xù)的通風來達到期望溫度。


如果52.2%的受調(diào)查者稱在無房間溫差情況下持續(xù)對臥室進行通風,那么當無人采取有房間溫差時,整個公寓的供暖能耗提高了4.7%。


如果14.3%的受調(diào)查者稱在有房間溫差情況下持續(xù)對臥室進行通風,那么當所有房間均采取房間溫差時,整個公寓的供暖能耗提高了1.3%。


在被動式建筑中,不采取房間溫差和采取房間溫差,其供暖能耗差異是3.4%。


含有混合空氣盒的供暖調(diào)節(jié)器旁路,加上安裝費用每個房間的成本約為700€。


綜上所述可以得出以下的結論和答案:

問卷調(diào)查得出,90%的被詢問者無論其是否具有房間溫度差,均對除起居室以外的房間溫度表示滿意。


從能耗角度出發(fā),采用房間溫差性價比不高。所以其不應該作為一個標準配備,而應視為特別需求。


此研究結果是針對新風供暖的被動式建筑得出的,值得嘗試的是,對一個由輻射器給房間供暖的被動式建筑進行相同觀察,對其開窗通風的頻率和熱輻射器關閉頻率進行研究。


3  防火設備

多層住宅的防火比起獨棟住宅的防火有更高的要求。當一棟樓從防火角度未定義成高層建筑(高防火要求),且熱調(diào)節(jié)器,體積流量調(diào)節(jié)器等均設在吊頂里,通風井與管道井的一分為二就很重要。對于8000m2的多戶住宅建筑里每個公寓的以下數(shù)據(jù)十分重要:

1.通風=垂直防火分區(qū):

?EI90  井墻

?井寬  內(nèi)凈寬  90cm

?井深  內(nèi)凈寬  最少30cm使用方形管道

?井深  內(nèi)徑 最少40cm使用圓形管道

2.水管=水平防火分區(qū)

?井寬  內(nèi)凈寬  90cm

?井深  內(nèi)凈寬  35cm不含(墻式)WC-水管的外附支架,不含比如公寓單元轉接器外完成尺寸(不應低于20cm深)


當風管穿透防火墻或樓層板時,或主管道井通過樓梯間延伸至居住單位時,為了避免火勢的蔓延或者威脅安全的煙霧蔓延,必須設置防火閥門。投資及維護角度適宜的方式為防火密封圈(保溫層制成的防火閥門)結合冷煙閥門。是否設置防火閥門同時設置冷煙閥門必須與相關部門確定,因為通常此閥門會引起較大的壓力損失。


4 送風和回風口(整流器)

在被動式建筑中,為客廳、臥室、兒童房間及其他的長時間逗留的房間送風可以選用遠距噴嘴或者其他適宜空氣噴嘴。由于這些噴嘴主要設置在前廳墻面上并可以將空氣分散至足夠遠的位置,所以遠距噴嘴可顯著減少新風系統(tǒng)所須的管道長度。


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圖49 遠噴噴嘴[S&P]


回風設置在廚房、浴室、廁所或視情況也可以在儲物間。在盤式氣閥之前或回風管線中按常規(guī)會設置粗顆粒過濾器,此做法常見于標準住宅建筑中,卻會引起較大的壓力損失與耗電量且無法維修。


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圖50 盤式氣閥


上述的送回風方式確定了室內(nèi)的空氣流向。

在被動式建筑Utendorfgasse公寓中實施的“煙霧實驗”(如圖51)顯示公寓中的新鮮空氣的分流情況如下。遠距噴嘴能分流至5m左右進深。在“冬季”運行溫度和與其匹配的新風體積流量條件下,新鮮空氣迅速貼著天花散播至整個房間而后均勻沉降,廚房轉彎的角落即使沒有安置排風口也能達到。


模擬“夏季”運行時,被送入較冷空氣迅速與室內(nèi)空氣混合并蔓延至整個層高。遠距噴嘴的另外一個優(yōu)點是,需要在公寓大門的上方設置時也不會有顯著的氣流短路出現(xiàn)。如使用送風百葉代替遠距噴嘴,雖然并沒有用很大的壓力,其結果并卻沒有顯著區(qū)別。而盤式氣閥時新風沒有均勻在室內(nèi)散布,空氣貼天花均布整個房間的進程(康達現(xiàn)象Coanda-Effekt)沒有出現(xiàn)。因此盤式氣閥僅可設置在回風線路作為吸風閥使用。


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圖51 噴煙實驗照片[peter Wagner]


5 溢流開口

在送風區(qū)域如客廳,兒童房,臥室以及回風區(qū)域如浴室,廚房,廁所等的空氣運輸中,會在如前廳等地方出現(xiàn)溢流區(qū)域。氣流從送風區(qū)域如客廳,兒童房,臥室等房間向回風區(qū)域如浴室,廚房,廁所等房間流動形成了溢流區(qū)域,如前廳。


故需設置門上通風百葉、門框和墻體之間縫隙等形式的溢流口。最實惠的解決方式為在加大門下縫隙,即按過風面積要求相應縮短門扇。加大門下方縫隙來溢流的缺點是,后期類似鋪設地毯或做底板面層接縫壓條時過風口容易被堵上。


在溢流縫處的壓力損失/壓力降低不應該超過1Pa[FEI96]。如壓力下降不可測,則在門縫相似的縫隙以空氣最大流速為1m/s作為限制條件。設置溢流縫時要注意在浴室的浴缸前、淋浴前及盥洗盆前的站立位須防止竄風。內(nèi)墻內(nèi)門的噪音防止要求適用于溢流縫。


溢流縫尺寸是由內(nèi)裝修設計并實施的,在門板下方設溢流縫,應該提前知會門的安裝者。


溢流縫缺失或大小不合適,會在送風和回風區(qū)域形成明顯的壓力差。此壓力差可以導致送風區(qū)域的空氣經(jīng)建筑外殼流出以及反之在回風區(qū)域流入。溢流縫缺失可引起在建筑物外表上未經(jīng)過熱回收的空氣滲入及滲出。[FEI96]由于被動式建筑極其密封的建筑外表,溢流縫的壓力損失相對于含通風設備的傳統(tǒng)建筑會更大。


6 調(diào)控

近年來在以新風供暖的被動式建筑中采暖通風分離調(diào)控裝置得到應用。新風供暖的熱能受到傳輸熱量的空氣體積流量的影響。使用者常對其相關性并不了解,而導致誤操作:溫度調(diào)控器調(diào)至最高檔位時新風卻被關閉。


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圖52 溫控器和新風控制器,暖風分離調(diào)控[S&P]


不久之前各供應商開始提供綜合設備,可以對空氣體積流量和再加熱調(diào)節(jié)器在一個設備上進行控制。這個解決方式的優(yōu)點是不會引起兩種功能的過量調(diào)節(jié)。電子調(diào)節(jié)器的耗電量也是被動式建筑的一個十分重要的主題。


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圖53 溫控器和新風控制器


調(diào)節(jié)設備設計簡潔且容易操控,可以避免上述的錯誤操作。其必須清楚顯現(xiàn)設備處于的運行狀態(tài),所以控制器必須具有良好的可視化,表達清晰以并易于辨析。

為了方便操作,室內(nèi)調(diào)控器應對各個檔位進行單獨的標示。通??砂凑障旅嫠镜倪\行檔位進行選擇:

? 最小值,0檔新風設備關閉狀態(tài)或空氣體積流量最小化運行

? 常規(guī)使用,1檔≤0.3次的空氣換氣率運行

? 加大換氣量,2檔≤0.4次的空氣換氣率運行

? 最高值,3檔≥0.6次的空氣換氣率運行

須通過使用者在冬季及夏季對于各個檔位的調(diào)節(jié)說明如下[BUW08a]:


冬季運行

運行狀態(tài)最小值,0檔

在0檔的情況下,空氣體積流減至最低換氣率。此設置只適用于長期無人狀況(如度假等)和夏季白天的輔助開窗通風情況。


運行狀態(tài)常規(guī)使用,1檔

1檔適用于冬季和過渡時節(jié)的常規(guī)室內(nèi)空氣負荷。其通用于白天和黑夜。


運行狀態(tài)加大換氣量,2檔

針對較高室內(nèi)空氣負荷(如有人拜訪等),當溫控器上所設的目標溫度在1檔狀態(tài)下不能達到時,可換至2檔。


運行狀態(tài)最高值,3檔

對于大幅增加的室內(nèi)空氣負荷或短時間高換氣需求(如烹飪或早晚通風等)可以設置3檔運行。


夏季

最重要的是,使用者必須清楚,新風機組并不是空調(diào)且不具備空調(diào)的制冷功能。


運行狀態(tài)最小值,0檔

0檔運行時,空氣體積流量降低至最小。當白天室外空氣特別炎熱時,將新風機組從一早開始就限值在必要的空氣量運行是具有實際意義的(在過渡季節(jié)的較熱階段亦推薦如此運行)。在新風機組設置最小值檔位時,如同“傳統(tǒng)”建筑物,此時所需的換氣是由開窗通風來確保的。日間換氣應限制在空氣衛(wèi)生要求的通風量。在炎熱的階段必須注意避免透過窗戶入射的太陽光射線(利用外遮陽)


長時間無人狀態(tài)下應設置此運行狀態(tài)(如度假等)。


運行狀態(tài)正常使用,1檔

此運行狀態(tài)在夏季不必使用。


運行狀態(tài)加大換氣量,2檔

此運行狀態(tài)在夏季不必常用。當房間空氣負荷稍有提高時可短暫設置2檔運行。


運行狀態(tài)最高值,3檔

此運行種類在夏季不必常用。當有較高的室內(nèi)空氣負荷時,通風機組可短暫設置3檔運行。


炎熱的夏季夜晚通常會有顯著的降溫。此時夜間(約20:00~8:00)應采用開窗通風。新風應設置在“0檔”運行。


最合理的是以CO2含量控制新風機組運行,來代替常用的手動調(diào)節(jié)。據(jù)推測,相對于手動控制運用CO2感應器調(diào)節(jié)換風量可節(jié)省約30%的電能。設計中應把采用CO2調(diào)控器對比手動控制所產(chǎn)生的額外成本列出以便對照。


7 循環(huán)空氣-油煙機

廚房內(nèi)設有抽油煙機,其并不接入“常規(guī)”排風系統(tǒng),而是通過循環(huán)空氣設備解決(使用油煙及活性炭過濾器作為異味過濾器)。此做法其原因在于,一方面保護用于熱回收的熱交換器不被廚房廢氣污染。另一方面,油煙機的體積流量遠高于普通的送風,如油煙機并入排風系統(tǒng),排風管道尺寸需要大幅增大。


8 管道尺寸

出于成本考量,多層建筑中常采用折邊連接風管。在額定體積流量下,管道尺寸的基準值是在管道中的氣流速度最高為3m/s,局部區(qū)間也可低于此基準值。唯有將空氣流速控制在此范圍內(nèi),才可以滿足被動式建筑所要求的新風機組風機的低耗電和低噪音水平。為盡量降低管道壓力損失和其耗電,嘗試盡量優(yōu)化管道鋪設,盡可能減少接頭,或選擇恰當?shù)墓艿缽澖呛弯佋O方式。


9 管道保溫

絕大部分風管會穿過管井以及各個居住單位的吊頂。當管道穿過建筑物低溫區(qū)域時,必須對其保溫。建筑物隔熱外表之內(nèi)的送風、排風低溫管道同樣必須進行完善的保溫。將風管從地下室的系統(tǒng)中樞穿越整個保溫區(qū)域連接到屋頂?shù)淖龇ㄒM量避免。反之計算時需要注意其導致的巨大熱損耗對于建筑物熱能耗損害。縮短設備與外界間的管道是最佳方案。另一種可能是在屋頂設置保溫層內(nèi)的新風機組或者選用通過認證的外置新風機組。


對于不采暖的建筑物部位,如垃圾房、通往地下車庫的前室,地下車庫等,以及其他需要通風換氣空間,其通風管道不能連通被動式建筑含有熱回收功能的新風系統(tǒng),并且不能隨意穿越建筑物的“隔熱外表”。如有不可避免的穿過“隔熱外殼”的鋪設,則此風管,特別是高換氣率風管必須具有特別好的保溫。


鑒于多層住宅建筑的建筑隔熱外表通常采取30cm的保溫厚度,按經(jīng)驗,上述提及風管的保溫厚度至少應為20cm,而最好大于30cm。


在以新風供暖的被動式建筑中,末端加熱器之后的暖風管應設置至少2cm的保溫層。無保溫會導致風管內(nèi)的熱量流失到其穿過的,比如走廊前廳等溢流空間,而熱量卻不能完全送至目標位置。新風口之前失控的熱損耗將導致新風供暖的房間得不到足夠的熱量。


管道的較厚保溫層須盡量使用無熱橋保溫卡箍固定。如果采用不帶保溫管道夾,則在1m的裝配間距上額外附加1~3cm的保溫,以平衡由未保溫的管道固定夾引起的熱損失。


10 機組的放置地點

依目前的知識技術水平,當機組置于“隔熱外表”之外時,是無法達到合格的熱回收效率等級的。問題表現(xiàn)在新風機組不可控的室外接縫以及與其導致的與室外較冷空氣的混合。后果則是外置新風機組的熱回收率會大打折扣。由于設備是在室內(nèi)溫度條件(實驗室溫度)下接受檢測的,鑒于目前常見的檢測方法,無法提供可信的外置可靠性。即使個別的供應商提供了實測的外置機組成功運行案例,但鑒于目前條件,僅推薦在建筑物隔熱外表以內(nèi)設置機組。


11 樓梯間送風

為避免居住者從十分舒適的房間(公寓)走出時,察覺到樓梯間的污濁的空氣[FEI02],樓梯間須滿足一個0.15倍的最小換氣率。樓梯間的通風與新風機組的中央熱回收相連,原則上送風口設在底層而回風口在頂層。


4 存放,安裝,調(diào)試運作和驗收


新風機組的送貨,存放和安裝直至常規(guī)調(diào)試使用要滿足以下的苛刻條件,以保障在調(diào)試之后不會產(chǎn)生衛(wèi)生問題。安裝進程中必須始終確保新風機組的清潔。以下的要點無論如何必須特別加以注意[FEI99]:


風管的室內(nèi)存放必須加以薄膜覆蓋(粘貼或塞住),以防污或防灰;

管道在安裝之前必須擦拭干凈,至安裝結束前其開口處需密封;

所有管道在開始運行前應全程無塵,在施工間隙和室外存放時,無論如何必須使用尼龍薄膜或類似物品粘貼封口;

完工前安裝完畢的風扇不允許投入使用。其配備的電路保險須全程防止開啟。

建造階段中的被污染的過濾器,在機組運行調(diào)試之前必須更換。


以下為對風管網(wǎng)絡的附加提示:

?可能形成冷凝水的管道(外部風管,潮濕房間的回風管,通風管道,熱回收器的熱交換板等)至少在其下方區(qū)域進行防水處理及采用帶開關的泠凝水排水套管。

?風管網(wǎng)絡的氣密性必須符合由EN12237和1507規(guī)定的C等級

?在頂起調(diào)試時必須對整個新風機組進行調(diào)試和登記。


在EN12599建筑物的通風,室內(nèi)空氣機械設備交付的考核和測量方法[OEN000]中,對考核項目,考核方法和對已安裝的室內(nèi)空氣機械設備可維護性的檢測,檢測設備針對交付使用做出了規(guī)定。根據(jù)規(guī)范標準,完整性校驗(確保RLT設備完全按照合同所述建造),功能校驗(設備運行校驗),功能測量(參照統(tǒng)計原則檢驗,設備是否達到其設計參數(shù))及特殊的測量并歸納出總結報告。


例如機組設備的設計空氣體積流的校準和在外部對空氣體積流量對照設置值進行抽樣檢測。接下來是風管密封性檢查,此時檢測位置按照EN13779的檢驗標準須保持其可達性。新風系統(tǒng)在各個居住單位的部件均需要被檢驗,其中包含末端加熱器和通風調(diào)節(jié)器。機組設備在整個建筑的清潔工作完畢之前絕對不允許運行。驗收之前或在驗收過程中,必需確認過濾器是更換過的(新的)所有的校驗必須在交付使用之前進行,對于不合格的結論,責任不允許轉嫁給使用者。



本文摘自建學叢書增刊《低成本多層被動式住宅》,綠色建筑研習社已取得本書連載授權,轉載必究。建學建筑與工程設計所有限公司致力于綠建及超低能耗建筑設計,現(xiàn)已建成和在建PHI認證標準項目共4項。


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