新风系统原理与设计

1.引言

新风系统以其健康、舒适、节能的优点，被越来越广泛的应用于工程中，很多人对新风这个词并不陌生，但要对其做个概述，或许就有些勉为其难了，因此本文提供了中央新风系统的基本知识，以备不时之需。

2.住宅新风系统简介

住宅新风系统主要由位于建筑物厨房或卫生间的新风机通过新风管道将风机提供的新风源源不断的送入卧室、起居室，在安装机组的厨房或卫生间的墙面上安装污风进气口排出室外或烟道，同时通过交换器和新风进行能量交换，降低能耗。至此，住房内便完成了通风换气的过程。

中央新风系统的安装包括主机安装，送、排风管道安装、污风口和新风出口安装。

新风主机：一般置于厨房或卫生间的吊顶内。

吸风口：安装于厨房或卫生间墙面上或安装在起居室等处。

进风口：安装于卧室或起居室等。

管道系统：将风口和新风主机连接起来。以组织所需的送风路径。

3.中央新风系统的分类

中央新风系统分为：单向流中央新风系统、双向流中央新风系统 、全热交换新风系统。

3.1 单向流中央新风系统

单向流系统即“强制排风，自然进风”系统。以住宅为例：排风口安装在厨房、卫生间等污浊空气聚集的地方，污浊空气通过排风机集中排至室外。使室内产生负压，在其作用下，需要保持室内清新的卧室、客厅窗户的上方安装自平衡进风口，新鲜空气通过自平衡进风口处理后流入室内。

这种系统的优点是：避免了第一种新风系统带有的新风管道污染问题，可按需通风，隔尘土，抗风压、防蚊虫，低成本，低运行费用，隐藏式安装，不影响内部空间的使用；同时，可更换的过滤膜和消音套，延长电机寿命更清洁。

缺点是：室内能量损失随着新风换气量大小而变。

3.2 双向流中央新风系统

双向流即“强制排风，强制送风”系统，由一组强制送风系统和一组强制排风系统组成。与单向流的区别在于送风形式由自然风改为强制送风，新风由送风系统的管道进入室内，排风通过排风系统管道排至室外，新风及排风的流动方向，新风口及排风口的布置，可以根据特定要求实际和布置。

这种系统，需要在室内分别布置新风管和排风管，同时也要有一个总的进风口和总的出风口。这种系统的优点：因没有热交换芯，所以成本低，且送、排风风量可调。

缺点：室内屋顶要走管道，同时也存在新风管道的清洁问题。有引起二次污染的可能。

3.3 全热交换平衡式新风

采用空气全热交换设备，实现室内排风和新风同时等量转换，并且换气的同时，新风通过全热交换器回收排风中大部分的热（冷）量和水份，使排风造成的空调能量损耗减少到最低。

选用这种系统，需要在室内分别布置新风管和排风管，同时也要有一个总的进风口和总的出风口。这种系统的优点：热效率高，室内的空气，可以用来加热或冷却新进入的新鲜空气，减少室内的能量损失。缺点：室内屋顶要走管道，同时也存在新风管道的清洁问题。有引起二次污染的可能。

4.新风系统的选型

4.1 选型计算

根据建筑物的性质、用途与结构以及室内人数，应从“室内人数”和“室内换气次数”两方面分别计算建筑物内所需新风量Q，并以较大值选配机械通风主机。

QH＝建筑物容积×换气次数 (QH建筑物所需新风量)

QR＝人均新风量×室内计算人数 (QR人体所需新风量)

国际通用标准ASHRAE62-1989规定室内每小时最小新风换气量0.35次以上，所需新风量（CMH）=房间面积（sqm）×净层高（m）×每小时换气次数（ACH）

民用建筑换气次数从经济性考虑可按每小时0.8～1.5次计，而商用区域一般按2～5次计。当单独设置新风系统，且换气量较大时，应充分考虑新风对采暖负荷和空调负荷的影响，从节能的角度考虑，建议选用全热交换新风机组。

中国室内空气品质规范规定生活环境中至少每人30CMH的新风量，取二者最大值，举例：一个120平方米的住宅单元，净层高为2.6米（排除吊顶天花的空间）

QH=30CMH/人×5人=150CMH

QR=120sqm×2.6m×0.35ACH=109.2CMH

取QH=150CMH。

4.2 新风选型注意事项

1、一般来讲，为使环境对流顺畅，系统排风量=新风量。但卫生间、厨房要保持一定的负压，而手术室要保证一定的正压，因此卫生间通常只有排气系统，在距室内地面不大于1.2m处安装自然送风口。

2、体育馆、会议厅和影剧院等可根据上座率结合换气次数确定新风量进行选型。

5.新风管道通及室内风口

5.1 通风管道计算有两个基本的任务

一是确定管道的阻力;

二是确定管道的尺寸，管道设计的合理与否直接影响系统的投资费用和运行费用。

5.2 管段内风速的取值范围：

主干管：6-8m/s 支管：4-6m/s，根据假定的风速V和确定的风量L计算出风管的面积尺寸，计算式如下：

A=L/V

根据给定的管径规格选定风管管径尺寸，由确定的风管管径面积，计算出管内的实际流速：

V=L/A

6.中央新风系统管道材质

6.1 新型超级风管(复合玻纤板风管)

它是近年最新的风管管材，以容重64kg/m3、厚度25mm的离心玻纤板为基材，内复玻璃丝布，喷胶处理，外复防潮铝箔粘结，符合《中华人民共和国建材工业行业标准》JC/T591-1995复合玻纤板风管标准。该产品具有消声、保温、防火、防潮、漏风量小、经济适用等优点，材质轻，搬运吊装容易，现场修改方便、易施工，组装便捷，需密封的连接点少．节省安装空间，热效高，操作安静，工作寿命长，性能价格比最优，综合造价低，但要防止被水长期浸泡及施工中人为破坏。

6.2 软管

一般采用复合软管，也有使用塑料软管的，由于塑料软管比较薄也容易老化脆化，在新风系统里很少使用，因为坏了更换也不容易。

合软管就外层有PVC保护膜做表面，里面有两次铝箔和支持管道的钢筋，钢筋的存在是为了不让管道在弯曲时粘合一起和不容易压扁。

优点：

1、施工周期短（相比PVC管）；

2、可以紧贴顶棚和墙；

3、由于软管拐弯容易和延展性强，在吊顶上各种管道过多过复杂（如空调管、冷暖水管、消防管等）很适用，也不用破坏太多墙体；

4、可以应用在已经做好吊顶或者旧房改造，不怕破坏掉部分吊顶的情况；

5、可以方便后期再改动管路和进出风口位置。

缺点：

1、因为软管是折叠的，所以内壁并不是光滑的，导致风阻比较大，通风换气效果会打折扣；

2、也是由于软管内部风阻大，所以比做硬管的主机选择风量要大些，而且软管不能送到太远的地方和弯过多弯道；

3、软管没有PVC硬管结实，比较容易被割破或划伤。

6.3 PVC管

PVC管主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热性，韧性，延展性等。我们常见的家中的下水管道便是，只是那些是走水的，新风系统是通风使用的。

优点：

1、结实耐用，使用多年也不易损坏；

2、内壁光滑，风阻小，风量衰减不明显，可以送风到比较远的房间；

缺点：

1、施工周期长（相比软管），费用较高；

2、在已经安装好吊顶的地方没办法使用，顶上空间管路复杂的也不好使用；

3、由于固定硬管和做拐弯需要较多的空间，所以做的吊顶高度一般都比软管高；

4、后期改动管路或者变更进出风口位置困难。

鉴于两者之间的优缺点，在新风系统里面常把软管与PVC管结合使用，主管道是PVC管，分支和主机连接处采用软管等方式。

7.中央新风系统的安装

1、主机安装于每户厨房或卫生间的吊顶内，在主要卧室、客厅、厨房及卫生间均安装排风口，形成主要以厨房、卫生间为中心的负压区，和窗上的新风口形成合理的气流组织，产生对流，使房间内的浑浊空气排出室外，室外新风引入室内；

2、中央新风管道与新风机、新风口与管道间采用软连接；

3、合理安排排气口的位置，尽量减少空气死角；

新风进口与排风出口应保持距离，防止气流短路；当进排风口在同侧时，排风口宜高于进风口6m，进排风口在同侧同一高度时，其水平距离不宜小于10m，中央新风入口应保证空气新鲜，且进风口的下缘距室外地坪不宜低于2m，且新风入口应低于排风口；

4、室内送、排风管道的走向尽量沿墙体，以尽量减少对原房屋结构的影响，且室内送、回风口之间的距离宜大于3m；

5、室外进风口需要保温，主要是防止结露；

6.全热交换器维护空间，需预留400*400mm以上检修口；

7.室内送、排风管禁穿梁，需要从梁下过，现在很多厂家有专门的新风过梁器。

8.住宅新风系统的维护

住宅新风系统的维护很简单，主要是清理过滤网，过滤网堵塞对新风量将有很大影响。安装新风主机时应留有检修口以方便过滤网更换等。对热回收式新风机组还要考虑每半年或1年要取出热交换器清扫一下，以避免回收效率降低。检修口的另外目的是在风机电机发生损坏时可以更换。一般检修口的尺寸是400×400mm。

9.结束语

新风系统为人们提供更加舒适的空间，不断推动当代社会居住文化，新风系统的原理很简单，但要提供清新、舒适、健康的空间，需要经过精心的设计与安装才行。

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