浅谈新风系统设计方法

浅谈新风系统设计方法

陈瑶

新疆永升建筑勘察设计研究院（有限公司）新疆克拉玛依834000

摘要：新风系统设计就是将室外空气，经过滤、冷却或加热、除湿或加湿后，按照所规定的新风量标准送入空调房间。新风系统是目前改善房间空气品质的主要措施之一。

关键词：暖通；新风系统；设计；方法

一、新风系统的概念

新风系统是由新风换气机及管道附件组成的一套独立空气处理系统，新风换气机将室外新鲜空气经过过滤、净化，通过管道输送到室内，在密闭的室内一侧用专用设备向室内送新风，再从另一侧由专用设备向室外排出，在室内会形成“新风流动场”，从而满足室内新风换气的需要，保证空调房间的空气品质。实施方案是：采用高风压、大流量风机、依靠机械强力由一侧向室内送风，由另一侧用专门设计的排风风机向室外排出的方式强迫在系统内形成新风流动场。在送风的同时对进入室内的空气进过滤、灭毒、杀菌、增氧、预热（冬天）。

二、新风系统形式

1.单向流新风系统

单向流新风系统是基于机械式通风系统三大原则之一，中央机械式排风与自然进风结合，从而形成的多元化通风系统，由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成的。安装在吊顶内的风机通过管道与一系列的排风口相连，风机启动，室内混浊的空气经安装在室内的吸风口通过风机排出室外，在室内形成几个有效的负压区，室内空气持续不断的向负压区流动并排出室外，室外新鲜空气由安装在窗框上方的进风口不断的向室内补充，从而一直呼吸到高品质的新鲜空气。该新风系统的送风系统无须送风管道的连接，而排风管道一般安装于过道、卫生间等通常有吊顶的地方，基本上不额外占用空间。

2.区域性新风系统

区域性新风系统的设计形式是将建筑划分为若干个区域，在每个建筑区域中设计一个新风系统。由于区域性的新风系统一般比较大，因此区域性的新风系统通常使用的是组合式的空调器作为新风机，这样不仅能够有效的保证新风处理的质量，并且还有利于热回收设计以及管理、维修工作的开展。但是该类型的新风系统由于系统较为庞大，并且新风口的数量较多，因此区域性的新风系统大都存在着灵活性差，投资成本较高，风量调节困难等缺点。

3.垂直式新风系统

垂直式的新风系统主要是将新风机处理后的空气，通过竖风道推送至各个空调房间内。垂直式的新风系统一般将新风机组设置在建筑的屋顶，因此该类的新风系统适用于建筑楼层较低，存在水平敷设新风管困难的建筑。而楼层较高的建筑，由于竖风道会经过防火分区，因此在高楼层中使用垂直式的新风系统需要在送风口设置70℃防烟防火阀。

4.分层设置的水平式新风系统

分层设置的水平式新风系统主要是通过在外墙上开洞的方式吸取新风，也可以设置一个总的新风竖风道（内设镀锌钢板风道），各楼层的新风机组在竖风道中进行取风。在外墙上开洞取风的方式虽然操作简单灵活，但是在建筑的外墙上开洞会严重的影响建筑的外观。使用竖风道取风的方式虽然不需要在建筑的外墙上开洞，但是其施工的难度较大，特别是对于高层建筑，由于竖风道会通过防火分区，因此必须在每层新风机组的吸入口风管上设置70℃防烟防火阀。

5.地送风系统

由于二氧化碳密度比空气重，因此越接近地面含氧量越低，从节能方面来考虑，将新风系统安装在地面会提高通风系统通风效率，得到更好的通风效果。从地板或墙底部送风口低速送风，或上送风口所送冷风在地板表面上扩散开来，形成有效的“空气湖”；并且在热源周围形成浮力尾流带走热量。由于风速较低，气流组织紊动平缓，没有大的涡流，因而室内工作区空气温度在水平方向上比较一致，而在垂直方向上分层，层高越大，这种现象越明显。由热源产生向上的尾流不仅可以带走热负荷，也将污浊的空气从工作区带到室内上方，由设在顶部的排风口排出。底部风口送出的新风，余热及污染物在浮力及热压的驱动力作用下向上运动，所以地送风新风系统能在室内工作区提供良好的空气品质。

三、新风处理状态参数

1.新风处理至室内空气参数的等温线上

室外空气经新风机组处理至室内空气温度tn和相对湿度φ为95％的参数点，空气处理焓差为Δh1。以长沙地区为例，夏季室外气象参数为tw=35.8℃，ts=28℃；室内空调设计参数tn=26℃，φn=60％时，Δh1=11.8kJ/kg，且新风状态点焓值高于室内空气参数的焓值，因此房间空气处理设备需要担负一部分新风负荷。

2.新风处理至室内空气参数的等焓线上

室外空气经新风机组处理至室内空气参数hn和φ为95％的参数点，空气处理焓差为Δh2。以长沙地区为例，Δh2=31.5kJ/kg，新风空气的焓等于室内空气参数的焓，不需要房间空气处理设备担负处理新风负荷，但新风状态点含湿量大于室内空气含湿量，因此需要除湿处理，可由新风机组完成或者房间空气处理设备承担。

3.新风处理至0点

0点新风参数与回风混合后，进入房间空气处理设备的空气含湿量等于空调送风参数的含湿量，即dH=ds(dH为新、回风混合的空气含湿量，新风不仅负担房间部分冷负荷，而且可以负担房间的部分湿负荷)；房间空气处理设备不需去湿，即所谓干运行。

实际上，如风机盘管之类空气处理设备，按现有的控制方法，要达到干状态运行比较困难。风机盘管处理空气的露点并未进行控制，其露点与供水温度、风量等因素的变化有关。目前，对风机盘管主要是通过改变风量或间断性供水来调节供冷量。我们知道，当风机盘管风量减少时，空气处理焓差将增大，即露点温度降低，增加了凝结水量。另外，空调房间一般是间断使用，空调开始使用时，室内空气露点温度比较高，风机盘管产生凝结水是很难避免的。此外，空调风量中，新风量所占比例较少，去湿能力有限，否则要求新风的含湿量非常低，则新风机组处理的焓差大，故无论是投资，还是运行费(能耗)都不一定经济。

四、风机盘管+新风系统新风送入方式

1.将新风直接送入空调房间

2.将新风送至风机盘管回风口与循环空气(回风)混合后，再进入风机盘管。

前一种方式在空气的处理过程，室外新风经新风机组处理至室内空气参数等焓线与φ=95％的交点O点处，回风经风机盘管处理至O′点。新、回风同时送入室内。可以认为两股送风在室内混合至S点后再消除空调房间的余热和余湿。S点视为O-O′连线与房间热湿比线的交点。

假设风机盘管的处理风量为G。送风方式1：空调房间回风量Gh等于风机盘管的处理风量，即Gh=G，房间的总送风量Gs=Gh+Gx=G+Gx。送风方式2：房间的总送风量等于风机盘管的处理风量,即。可见，送风方式2的风盘处理风量大于送风方式1。

当房间空调冷负荷和热湿比一定，即房间空凋送、回风参数确定时，送风方式2的供冷能力要大于送风方1，这主要是风机盘管的空气处理焓差一般都比较大的原因。往往实际条件下所要求的处理焓差小于设备处理焓差能力，具体而言，就是风机盘管的换热盘管容量富余，减少风量将影响风机盘管的供冷量，当房间湿负荷增大，热湿比减小时，情况将会好些。

送风方式1中的新、回风是分别送入空调房间，室内将出现两个送风口，与方式2相比，新风量的调节和使用都将方便些。新风系统往往所负担的房间比较多。

结语

新风系统形式是多种多样的，在暖通空调工程设计时，应根据不同建筑、不同空调房间的功能特点、负荷特点选择适合的新风系统方案和送风形式，必要时应进行经济技术方案论证分析。

参考文献

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