PHI被動(dòng)房的新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    在審查被動(dòng)房新風(fēng)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，質(zhì)量保證的首要任務(wù)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能會(huì)影響居住舒適度的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。
   這里首先是隔聲。只有采用功能良好和聽(tīng)不到噪聲的新風(fēng)系統(tǒng)才能被住戶(hù)廣泛接受。應(yīng)努力將噪聲控制在25dB (A)以下，即不超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值。重要的是，設(shè)計(jì)師如果忘了設(shè)計(jì)消聲器或者尺寸設(shè)計(jì)不夠，那么由于體積問(wèn)題以后幾乎無(wú)法補(bǔ)救或者補(bǔ)救的代價(jià)非常高。
   通過(guò)高效換熱器將室外新風(fēng)加熱到始終高于16°C，以盡量減少冷風(fēng)現(xiàn)象。對(duì)此有懷疑時(shí)應(yīng)該予以審核。特別要注意不能直接吹到人員活動(dòng)區(qū)域。也就是說(shuō)，新風(fēng)口不能位于15?200cm的髙度上。天花板位置的風(fēng)口只允許采用遠(yuǎn)程噴嘴或旋流噴嘴形式，見(jiàn)圖5。采用這種噴嘴可以避免長(zhǎng)的風(fēng)管和減少阻力損失。除了這些保證用戶(hù)舒適度的主要任務(wù)外，在詳細(xì)設(shè)計(jì)中也要注意能效，詳述如下。

一、中央新風(fēng)系統(tǒng)
   應(yīng)選擇熱效率高、風(fēng)機(jī)功率消耗低的中央新風(fēng)機(jī)組。在被動(dòng)房上，目前主要采用高效對(duì)流換熱器和電子整流式直流風(fēng)機(jī)。
   除了對(duì)中央新風(fēng)機(jī)組的這些要求外，還有其他的考核準(zhǔn)則，例如防噪聲和防凍。被動(dòng)房研究所對(duì)被動(dòng)房新風(fēng)機(jī)組提出的準(zhǔn)則附在本文最后的“被動(dòng)房新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”里。
   檢驗(yàn)新風(fēng)機(jī)組的熱效率不能采用德國(guó)建筑技術(shù)研究所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量數(shù)據(jù)。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)不是在被動(dòng)房實(shí)際運(yùn)行條件下，根據(jù)平衡后的進(jìn)出氣流體積流量測(cè)量的。在被動(dòng)房產(chǎn)品認(rèn)證范圍內(nèi)，應(yīng)該按照上述準(zhǔn)則，在接近實(shí)際運(yùn)行工況下測(cè)試。如果沒(méi)有按此準(zhǔn)則獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)，則按德國(guó)建筑技術(shù)研究所方法獲得的測(cè)量值必須乘以12%后再錄入PHPP進(jìn)行計(jì)算。



圖1：以熱泵緊湊式機(jī)組為例，熱回收新風(fēng)機(jī)組示意圖。小型熱泵用于制備熱水和新風(fēng)輔助加熱。當(dāng)然根據(jù)能源方案也可以采用其他熱源



圖2：必須定期更換新風(fēng)機(jī)組的過(guò)濾器

二、過(guò)濾器
   過(guò)濾器的主要任務(wù)是保持新風(fēng)管網(wǎng)的清潔，因?yàn)榍鍜吖芫W(wǎng)盡管技術(shù)上是可行的，但費(fèi)用很高。按DIN EN 779確定過(guò)濾效率。詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量保證主要是審核新風(fēng)過(guò)濾器的安裝位置以及它們的過(guò)濾等級(jí)。應(yīng)該盡可能采用防凍的F7過(guò)濾器，F(xiàn)8更好。過(guò)濾器前面的管道布置應(yīng)便于檢查和清潔。由于過(guò)濾器需要定期檢查和更換，必須審核它們是否容易接近。這項(xiàng)原則同樣適用于乏氣過(guò)濾器，它們至少應(yīng)該達(dá)到G4級(jí)。
   過(guò)濾面積應(yīng)該盡可能大，以減少大約一年運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的阻力損失。某些出廠(chǎng)時(shí)已經(jīng)安裝好的過(guò)濾器往往太小。所以建議采用過(guò)濾面積盡可能大的獨(dú)立過(guò)濾器。在選擇室外新風(fēng)入口過(guò)濾器的尺寸時(shí)，應(yīng)該注意本地空氣的粉塵濃度。粉塵濃度高，過(guò)濾器使用壽命就短。

三、室外新風(fēng)入口和乏氣出口
   在室外新風(fēng)入口和乏氣出口位置選擇上常見(jiàn)的錯(cuò)誤是兩者沒(méi)有足夠的分隔距離。所以，詳細(xì)設(shè)計(jì)質(zhì)量保證的任務(wù)就是及時(shí)提醒注意，因?yàn)楹笃诟膭?dòng)的工作量非常大。尤其在多層居住建筑上應(yīng)該特別留意，因?yàn)猷従拥囊稽c(diǎn)點(diǎn)串味就會(huì)被認(rèn)為是非常大的干擾。乏氣出口應(yīng)盡量和新風(fēng)入口分開(kāi)。圖3所示該項(xiàng)目在這一點(diǎn)做得特別好。它們分別把乏氣出口裝在了戶(hù)門(mén)上部。住戶(hù)通過(guò)外置樓梯間上樓，乏氣排氣管段伸到樓梯間外側(cè)，從而基本上排除了兩個(gè)居住單元之間串味的可能，而戶(hù)外新風(fēng)入口也得到了防雨保護(hù)。
   在采購(gòu)進(jìn)出風(fēng)口的百葉擋板和金屬絲網(wǎng)時(shí)應(yīng)該要求選擇盡可能大的百葉間距或網(wǎng)孔，以防阻力損失太大和格柵上凍。如果像圖3那樣新風(fēng)入口得到遮蔽，就可以防止格柵上凍。晴朗的冬夜特別容易發(fā)生這種情況。



圖3：在奧地利CEPHEUS-Kuchl項(xiàng)目上的戶(hù)外新風(fēng)入口和乏氣出口。在防火技術(shù)要求方面，需要與主管部門(mén)協(xié)商確定戶(hù)外新風(fēng)入口與相鄰窗戶(hù)的距離

四、管網(wǎng)和防噪聲
   在新風(fēng)管網(wǎng)和中央新風(fēng)機(jī)組之間一定要設(shè)置消聲器。如果在戶(hù)外新風(fēng)入口或乏氣出口附近有交通道路（如林蔭小道），那么也應(yīng)在乏氣管道上安裝消聲器。為了保護(hù)鄰居免受新風(fēng)機(jī)組噪聲干擾，建議始終考慮在乏氣管道上安裝消聲器。
   根據(jù)居室之間的防噪聲要求，也必須限制管道傳聲。這里可以使用聚四氟乙烯消聲器。進(jìn)風(fēng)房間（臥室和起居室）的設(shè)備聲壓不得超過(guò)25dB (A)。經(jīng)驗(yàn)表明，DIN4109允許的新風(fēng)機(jī)組噪聲極限值仍然被認(rèn)為是有干擾的。
   在新風(fēng)管道走向的詳細(xì)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該特別注意檢查是否實(shí)現(xiàn)了盡可能簡(jiǎn)單的管道走向。因?yàn)閼?hù)外新風(fēng)過(guò)濾器以及可能存在的地道所增加的阻力損失會(huì)作用到戶(hù)外和室內(nèi)送風(fēng)管段上。



圖4：扁風(fēng)道可以安裝在地坪構(gòu)造層內(nèi)或吊頂內(nèi)以節(jié)約空間。但是要注意，管網(wǎng)不能太長(zhǎng)，以減少阻力損失

和新風(fēng)管網(wǎng)一樣，在主機(jī)和乏氣管道之間也必須安裝消聲器。對(duì)功能間（廚衛(wèi)）的噪聲防護(hù)一般比對(duì)新風(fēng)房間（臥室和起居室）的低一些，所以聚四氟乙烯消聲器可以設(shè)計(jì)得小一些，但排氣和過(guò)渡區(qū)的噪聲不得超過(guò)30dB (A)。

五、送風(fēng)口、排風(fēng)口和過(guò)渡區(qū)風(fēng)口
   在選擇、布置和設(shè)計(jì)進(jìn)出風(fēng)閥門(mén)時(shí)應(yīng)給予特別關(guān)注，以防止產(chǎn)生穿堂風(fēng)效應(yīng)、短路和噪聲。在質(zhì)量保證范圍內(nèi)，應(yīng)該在這方面對(duì)施工圖進(jìn)行詳細(xì)審查。
   原則上按射流組織形式區(qū)分閥門(mén)種類(lèi)。氣流直接進(jìn)入房間的稱(chēng)為自由射流。如果擋板導(dǎo)向使風(fēng)沿著墻面走的，稱(chēng)為半射流或墻面射流。前者在遠(yuǎn)程噴嘴上出現(xiàn)，后者在盤(pán)式閥門(mén)上出現(xiàn)。在新近建設(shè)的許多被動(dòng)房項(xiàng)目上，遠(yuǎn)程噴嘴使用效果很好，因?yàn)檫@種噴嘴只要很短的進(jìn)風(fēng)管道。自由射流部分承擔(dān)了風(fēng)道的功能。
   根據(jù)具體要求，過(guò)渡口有不同的施工方式。最簡(jiǎn)單的做法是加大門(mén)扇下方的間隙。從噪聲角度門(mén)縫最高允許1.5cm。但應(yīng)注意業(yè)主可能會(huì)有很高的防噪聲要求。增加門(mén)縫的做法容易存在被滑動(dòng)的地毯擋住的危險(xiǎn)。另外門(mén)縫也會(huì)透光。
   更好的辦法是在上門(mén)框和擋梁之間留一個(gè)有遮擋的縫。最新產(chǎn)品是在門(mén)扇內(nèi)組合一個(gè)過(guò)渡槽，見(jiàn)圖7。浴室門(mén)上一般采用通風(fēng)百葉。但應(yīng)注意避免在腳部區(qū)域出現(xiàn)吹風(fēng)現(xiàn)象。



圖5：遠(yuǎn)程噴嘴（左）可以安裝在門(mén)上面的墻上，而不會(huì)與門(mén)上的過(guò)渡風(fēng)口發(fā)生短路。也有安裝在天花板上的閥門(mén)（右）


圖6：消聲器和新風(fēng)系統(tǒng)的其他部件。應(yīng)該用蓋子保護(hù)以防止臟物進(jìn)入消聲器。只要工地上還有揚(yáng)塵，安裝好的管段也應(yīng)該采取防護(hù)措施

六、地?zé)釗Q熱器
   地?zé)釗Q熱器不是被動(dòng)房必備的建筑構(gòu)件。但它對(duì)防止板式換熱器霜凍很有幫助。在質(zhì)量保證中應(yīng)該檢驗(yàn)地?zé)釗Q熱器的尺寸是否可以在設(shè)計(jì)工況下將新風(fēng)熱交換器的進(jìn)風(fēng)溫度至少提高到-4°C，以便確實(shí)起到防凍作用。
   采用緊湊式熱泵機(jī)組時(shí)，推薦采用地道風(fēng)或者地?zé)釗Q熱器。地道尺寸設(shè)計(jì)最好保證地道出口風(fēng)溫至少達(dá)到+4°C。這樣熱泵全年都有足夠的乏氣溫度，以達(dá)到較好的能效比（C0P＞3）。




圖7：在門(mén)上面的擋梁部位安裝過(guò)渡風(fēng)口或者直接在門(mén)扇上組合過(guò)渡風(fēng)口。用這種辦法可以增加隔聲效果。如果對(duì)隔聲沒(méi)有特殊要求，則可以在門(mén)扇上簡(jiǎn)單開(kāi)一個(gè)口或者在門(mén)扇下方留大約1cm的縫。過(guò)渡口的阻力損失不得超過(guò)1Pa

   地道內(nèi)壁應(yīng)該光滑，減少摩擦和阻力損失。另外還要考慮管道易清洗。地道也不要采用90°彎頭，45°彎頭和分叉管易于清洗，而且阻力小很多。地道應(yīng)有均勻的坡度，使早春和夏季在管壁上形成的凝結(jié)水能順暢流出。凝結(jié)水疏水井應(yīng)便于清洗。

七、防凍加熱盤(pán)管
   如未設(shè)計(jì)地道風(fēng)，則應(yīng)在新風(fēng)熱交換器入口處設(shè)置防凍加熱盤(pán)管。其任務(wù)是將吸入的新風(fēng)溫度始終保持在-4°C以上，以保證始終有居室濕空氣通過(guò)的換熱器冷端不會(huì)被凍住。
    在被動(dòng)房上不允許像其他低能耗建筑上經(jīng)常做的那樣，在有上凍危險(xiǎn)時(shí)停用新風(fēng)機(jī)組。這樣做一方面會(huì)影響室內(nèi)空氣質(zhì)量，另一方面恰好在最冷的時(shí)節(jié)失去了新風(fēng)加熱的功能。如果建筑物是通過(guò)新風(fēng)加熱的，那么關(guān)掉新風(fēng)機(jī)組后整棟建筑就失去了全部供暖功率。所以應(yīng)該從根本上杜絕間斷性運(yùn)行方式。
   必須正確調(diào)節(jié)好防凍加熱盤(pán)管的溫度性能：在換熱器沒(méi)有上凍危險(xiǎn)時(shí)預(yù)熱新風(fēng)是毫無(wú)意義的。所以應(yīng)該把預(yù)熱啟動(dòng)閾值精確調(diào)節(jié)在-4°C。如果認(rèn)真執(zhí)行了，那么在中歐氣候條件下防凍盤(pán)管的能耗非常低，因?yàn)樗鼈円荒曛袥](méi)有幾天工作。
   所以選擇價(jià)格低、免維護(hù)的電加熱盤(pán)管比較合適。水力防凍盤(pán)管需要采用水和乙醇混合液作為熱媒，并需要獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)。在多住戶(hù)系統(tǒng)上使用比較經(jīng)濟(jì)合理。
   設(shè)計(jì)師必須注意的另一個(gè)安全回路是排風(fēng)機(jī)故障停機(jī)：當(dāng)排風(fēng)機(jī)故障停機(jī)時(shí)，就幾乎沒(méi)有熱的空氣從房間流向熱交換器。這樣從外面吸入的冷風(fēng)極有可能將防凍盤(pán)管和輔助加熱系統(tǒng)嚴(yán)重冷卻，以至于爆裂。為此加熱盤(pán)管應(yīng)有低溫緊急停用保護(hù)，它可激發(fā)設(shè)備報(bào)警并同時(shí)切斷新風(fēng)機(jī)電源。