在寒冷天氣中能擁有舒適的溫度和濕度是件很美好的事，但在擁有舒適的溫度的同時(shí)，我們也希望能做到低碳節(jié)能。對(duì)此，被動(dòng)式低能耗居住建筑在我國(guó)迅速發(fā)展。被動(dòng)式低能耗居住建筑是以極低的能源消耗為基礎(chǔ)，提供最佳可能的舒適室內(nèi)環(huán)境。
雖然我國(guó)的示范項(xiàng)目日漸增多，但對(duì)目前來(lái)說，項(xiàng)目的順利實(shí)施主要以德國(guó)專家為主導(dǎo)進(jìn)行項(xiàng)目的技術(shù)支持，國(guó)內(nèi)掌握被動(dòng)房新風(fēng)系統(tǒng)核心設(shè)計(jì)能力或能提供相關(guān)技術(shù)咨詢服務(wù)的公司目前還較少。
所以如何正確、合理地選擇、設(shè)計(jì)被動(dòng)式低能耗居住建筑的新風(fēng)系統(tǒng)，在今后被動(dòng)式低能耗居住建筑發(fā)展建設(shè)過程中，起到至關(guān)重要的作用。
被動(dòng)房特點(diǎn)
被動(dòng)式低能耗居住建筑（以下簡(jiǎn)稱被動(dòng)房）是將自然通風(fēng)、自然采光、太陽(yáng)能輻射和室內(nèi)非供暖熱源得熱等各種被動(dòng)式節(jié)能手段與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)高效節(jié)能技術(shù)相結(jié)合建造而成的低能耗建筑。這種建筑在顯著提高室內(nèi)環(huán)境舒適性的同時(shí)，大幅度降低建筑所需能耗。與目前國(guó)內(nèi)普通節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的居住建筑相比，此類建筑在室內(nèi)環(huán)境、建筑氣密性、采暖制冷能耗及一次能源需求方面有較大不同，主要表現(xiàn)在：
室內(nèi)環(huán)境
被動(dòng)房室內(nèi)環(huán)境全年處于舒適狀態(tài)，即：室內(nèi)溫度維持在20～26℃，全年室內(nèi)溫度超出該溫度范圍的頻率不大于10%；室內(nèi)相對(duì)濕度35%～65%；室內(nèi)二氧化碳濃度不大于1000ppm；非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度與室內(nèi)環(huán)境溫度差不超過3℃；臥室、起居室（廳）噪聲≤30db（a）。
根據(jù)目前我國(guó)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求，普通節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的住宅建筑冬季室內(nèi)主要功能房間（臥室、起居室和衛(wèi)生間）設(shè)計(jì)溫度為18℃，夏季室內(nèi)溫度、全年室內(nèi)濕度、二氧化碳濃度均無(wú)要求[2]；住宅室內(nèi)允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)下表1：
表1
建筑氣密性
根據(jù)目前我國(guó)實(shí)施的被動(dòng)房規(guī)范、導(dǎo)則等相關(guān)要求，在室內(nèi)外壓差50pa的條件下，每小時(shí)換氣次數(shù)不超過0.6次，即n50≤0.6次/h。
我國(guó)最早在中德技術(shù)合作項(xiàng)目《中國(guó)既有建筑節(jié)能改造基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查》中利用“鼓風(fēng)門”氣密性檢測(cè)設(shè)備對(duì)唐山、天津、烏魯木齊、鶴壁四個(gè)城市的26棟典型建筑（建于1965～2002年）進(jìn)行了建筑整體氣密性測(cè)試，測(cè)試結(jié)果：n50=4.4～20.7次/h。
年采暖制冷需求及一次能源需求
被動(dòng)房年采暖需求qh≤15kwh/(m2·a)或采暖負(fù)荷qh≤10w/m2；被動(dòng)房年制冷需求qc≤15kwh/(m2·a)或最大制冷負(fù)荷qc，max≤20w/m2；
被動(dòng)房年采暖、制冷、通風(fēng)一次能源總需求eph+epc+epv≤60kwh/(m2·a)。
新風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)
被動(dòng)房除應(yīng)具有高效的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能、嚴(yán)密的防熱橋處理技術(shù)、高性能節(jié)能門窗、良好的氣密性外。必須依靠高效帶熱回收的新風(fēng)換氣系統(tǒng)來(lái)滿足室內(nèi)環(huán)境，年采暖、制冷、通風(fēng)一次能源需求的要求。加之，目前我國(guó)華北地區(qū)空氣污染嚴(yán)重，pm2.5頻繁爆表，室內(nèi)污染物濃度也逐漸上升，嚴(yán)重威脅著人類的身體健康，因此適用于被動(dòng)房的新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具備如下特點(diǎn)：
（1）為滿足被動(dòng)房室內(nèi)二氧化碳濃度≤1000ppm的指標(biāo)，要求其新風(fēng)、排風(fēng)部分能根據(jù)室內(nèi)co2濃度進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行，且最小新風(fēng)量應(yīng)滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)范的要求；新風(fēng)系統(tǒng)的熱回收效率不低于75%。
（2）由于被動(dòng)房采暖、制冷負(fù)荷很小，從目前國(guó)內(nèi)成熟的采暖、制冷設(shè)備中難以找到與之匹配的采暖、制冷設(shè)備。所以，要求被動(dòng)房新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有主動(dòng)制冷、制熱的功能。
（3）目前我國(guó)華北地區(qū)空氣污染嚴(yán)重，室外pm2.5濃度高，要求新風(fēng)系統(tǒng)具有過濾去除pm2.5的功能；同時(shí)新風(fēng)系統(tǒng)能夠根據(jù)室內(nèi)溫度、co2濃度、pm2.5濃度等條件，自動(dòng)運(yùn)行。
被動(dòng)房新風(fēng)系統(tǒng)在為室內(nèi)人員提供所需最小新風(fēng)量的同時(shí)，還應(yīng)提供室內(nèi)所需的冷熱量、維持室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)要求，同時(shí)滿足被動(dòng)房對(duì)制冷、采暖能耗的需求。由于被動(dòng)房所需的制冷、采暖負(fù)荷很小，所以被動(dòng)房的冬季采暖可以很簡(jiǎn)單地通過對(duì)冬季新風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)進(jìn)行加熱就能實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然夏季采用對(duì)新風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)進(jìn)行制冷。
1.室內(nèi)新風(fēng)量的選取
（1）相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50736-2012（簡(jiǎn)稱暖通國(guó)標(biāo)）第3.0.6條規(guī)定，設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)的居住建筑，所需人員最小新風(fēng)量宜按換氣次數(shù)法確定，并宜符合表2的規(guī)定，對(duì)新風(fēng)系統(tǒng)的熱回收效率無(wú)要求；第6.3.4條第4款規(guī)定，廚房、衛(wèi)生間宜設(shè)豎向排風(fēng)道。
表2居住建筑設(shè)計(jì)最小換氣次數(shù)
（2）確定新風(fēng)量
建筑面積在100m2以內(nèi)的被動(dòng)房建筑，室內(nèi)新風(fēng)量按人均新風(fēng)量計(jì)算能滿足要求。當(dāng)被動(dòng)房建筑面積大于100m2時(shí)，被動(dòng)房新風(fēng)量應(yīng)按照《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50736-2012的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行新風(fēng)量的計(jì)算。
衛(wèi)生間、廚房排風(fēng)方式匯總見表3
表3
從表3中可以看出，被動(dòng)房衛(wèi)生間宜設(shè)豎向排氣道，廚房設(shè)豎向排氣道、同時(shí)宜設(shè)獨(dú)立的排油煙補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。
2.排風(fēng)熱回收效率的選擇
（1）相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求
2015年11月住建部印發(fā)的建設(shè)部導(dǎo)則第56條規(guī)定：顯熱回收裝置的溫度交換效率不應(yīng)低于75%，全熱回收裝置的溫度交換效率不應(yīng)低于70%。
（2）排風(fēng)熱回收效率的分類
排風(fēng)熱回收效率主要有顯熱（溫度）效率、潛熱（濕度）效率及全熱（焓）效率三種。
（3）排風(fēng)熱回收效率回收效果
我國(guó)寒冷地區(qū)一般1月平均氣溫-10～0℃，7月平均氣溫18～28℃，年日平均氣溫≥25℃的日數(shù)<80d，年日平均氣溫≤5℃的日數(shù)145-90d。該區(qū)域冬季寒冷干燥，平原地區(qū)夏季較炎
熱濕潤(rùn)，高原地區(qū)夏季較涼爽，降水量相對(duì)集中；氣溫年較差較大，日照較豐富；春、秋季短促，氣溫變化劇烈。
冬季室外寒冷干燥的空氣經(jīng)顯熱交換裝置升溫后，新風(fēng)中的濕度將進(jìn)一步降低。采用全熱交換裝置后，效果會(huì)好很多。
建議：在建設(shè)資金條件許可的前提下，換熱芯體采用顯熱效率不低于75%、全熱效率不低于70%、濕度回收效率不低于50%的全熱型熱回收裝置。
3.輔助冷熱源的選擇
我國(guó)寒冷地區(qū)大多冬季寒冷干燥，夏季溫暖潮濕。甚至冬季日平均溫度下降到-10℃；夏季日平均氣溫在28℃左右，夜間環(huán)境溫度很少降至20℃以下且環(huán)境濕度較高，靠夜間通風(fēng)輔助制冷是行不通的。所以為了達(dá)到良好的室內(nèi)舒適條件，寒冷地區(qū)被動(dòng)房不但冬季需要輔助制熱，夏季主動(dòng)空調(diào)也是不可避免的。
結(jié)合我國(guó)寒冷地區(qū)氣候特征、室外空氣質(zhì)量、居住建筑分戶計(jì)量等特點(diǎn)要求，寒冷地區(qū)宜采用空氣源熱泵作為被動(dòng)房的輔助冷熱源，空氣源熱泵的能效等級(jí)應(yīng)符合國(guó)建相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
4.室內(nèi)氣流組織
室內(nèi)新風(fēng)氣流應(yīng)從起居室、臥室等主要活動(dòng)區(qū)(送風(fēng)區(qū))流向衛(wèi)生間、廚房等功能區(qū)(排風(fēng)區(qū))。過道、餐廳可作為過流區(qū)，通過空氣流動(dòng)間接得到送風(fēng)和排風(fēng)，保證所有房間得到充分通風(fēng)。
每個(gè)房間或主要活動(dòng)區(qū)域設(shè)置送風(fēng)口和回風(fēng)口；當(dāng)回風(fēng)口和回風(fēng)管道安裝確有困難時(shí)，可在主要活動(dòng)區(qū)域設(shè)置集中回風(fēng)口；對(duì)于不能設(shè)置回風(fēng)口且內(nèi)門不能設(shè)置通風(fēng)口的房間，其內(nèi)門與地面之間宜預(yù)留寬度大于20mm的縫隙通風(fēng)。
結(jié)語(yǔ)
寒冷地區(qū)被動(dòng)房的新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要結(jié)合我國(guó)的寒冷地區(qū)氣候特征、居住建筑發(fā)展趨勢(shì)，才能做到不僅溫暖舒適還節(jié)能低碳。并且能逐漸掌握被動(dòng)房新風(fēng)系統(tǒng)核心設(shè)計(jì)能力。希望我國(guó)寒冷地區(qū)被動(dòng)房的新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能越來(lái)越好。
文章來(lái)源：中國(guó)新風(fēng)網(wǎng)
