随着我国经济的快速发展，环境问题日益严峻，尤其是在北方的采暖季节，室外环境问题一直影响着我们的身心健康。我国所需求的建筑能耗比重大，建筑能耗已经占据社会总能耗的1/3，显然在目前阶段发展被动式建筑对我国日益严峻的能源及环境问题有积极作用。

1新风系统在被动式建筑中的意义

1.1新风系统的概念

新风系统是由送风系统及排风系统组成的一套独立的空气处理系统。通常来讲，完整的新风系统应由进风段、过滤段、热回收段、送风段、回风段、排风段及末端的一整套管道系统组成。

新风系统的工作原理：室外含氧量较高的空气首先会经过新风系统的过滤段，同时室内冷量或热量较高的相对污浊的空气会通过回风段。室外的空气和室内的空气会在新风系统的热交换芯中进行能量交换。比如在夏季，室内回风中的冷量在通过热交换芯时会传递给进风的空气，以“冷却”室外高温的空气，通过过滤及能量回收后的新鲜空气会送进室内，从而形成循环。   

1.2新风系统的性能指标

（1）采用显热回收的新风系统，换热芯的显热回收效率应大于75％。采用全热回收的新风系统，换热芯的焓回收效率应大于70％，显热回收效率应大于75％。

一般来说，被动式建筑所要求的高效热回收效率，通过带有逆流板式热交换芯的新风系统才能实现。逆流板式换热芯拥有如此高的换热效率，得益于它更大的空气接触面积、更大的传热面积以及更合理巧妙的内部气流组织形式。空气以较低的风速通过逆流板式换热芯截面积也是实现高效率的关键所在，通常比较经济的运行风速范围在1m/s～2.5m/s，这样可以获得良好的经济运行效果（见图2）。

选择全热换热芯设备时，必须考虑室内外温湿度的参数。当室内空气的相对湿度较大或室外温度较低时，有可能会出现冷凝水，设计时必须查看焓湿图仔细校核。

选用何种形式的换热芯应根据不同区域的气候特点来决定。通常来讲，对于夏季室外湿度大、室内外焓差较大的区域，比如长江流域和华南区域有着显著的夏热冬冷或夏热冬暖的气候特征，选择全热回收的新风设备一般会有较好的节能效果，同时也应考虑全热换热芯的经济型。通常市面上的全热换热芯大多为纸质材质，使用一段时间后必定会有发霉的情况，由于纸质全热换热芯的不可清洗性，本质上它和过滤装置一样属于耗材，开发商应考虑后期的维护成本。尽管市面上已经有了可以水洗的全热换热芯，比如高分子镀膜的全热换热芯，但是造价相对较高，且对于大风量的汊流板式全热换热芯设备而言，能否达到被动式建筑的换热效率标准还值得考究。针对这个问题，比较好的解决措施是采用全热高分子镀膜的转轮换热芯，但是由于技术难度上的障碍，国内很少有厂家可以提供此类换热芯。使用全热转轮换热芯面临的另一个问题就是，必须要求设备内部的漏风率极低。极低的漏风率、优秀的设备保温及设备冷热桥的优秀处理等才可以保证高效的换热效率，这是相辅相成的。

而对于严寒和寒冷地区，全热换热芯和显热换热芯所能带来的节能效果差异并不大，并且显热回收装置的造价更低、后期免维护。但是需要考虑的重要问题是要防止换热芯发生结冻，在寒冷地区这是会大概率存在的问题。因此，新风设备加入防冻保护是必要的[1]。

（2）新风机组必须按照实际计算出来的压力损失来计算其单位能耗。必须指出的是，单位能耗的计算是以新风量或者回风量为基础的，而不是以两个体积流量的总和为基准的。针对小型户式居住单元带热回收的新风系统，单位风量风机能耗应小于0.45Wh/m³，计算方法如下：    

对于公共建筑而言，单位风量能耗应满足现行公共建筑节能设计标准的相关要求。对于新风量大于10000m³/h的新风系统，单位风量能耗WS不宜大于表1的数值。单位风量能耗应按下式计算：    

（3）设备的内外部漏风率应小于3％。

（4）冬季室内出风口温度不低于16℃。

（5）新风系统的空气净化装置对大于或等于0.5μm细颗粒物的一次通过计数效率高于80％，且不低于60％。通常在进风侧设置的过滤网效率应不低于F7标准的过滤级别，回风侧应设置的过滤网效率应不低于G4的过滤级别。

（6）设备的保温性能要高于5W/K。

（7）设备宜加入旁通功能。在炎热的夏季傍晚，通常室外比室内更加凉爽，如果此时我们继续将室内外空气进行热交换，就会导致负换热现象的产生，不能降低建筑的能耗，结果适得其反。

通过在设备内加入旁通功能，就可以避免这个问题。在夏季工况下，当系统检测到室外的空气焓值低于室内设计工况；或在冬季工况下，室外空气焓值高于室内设计工况时，系统便启动旁通功能，使得新风和回风不在热交换芯中进行能量交换。当然，也可以通过新风设备联动外窗开启进行自然通风。

（8）防冻保护功能。当室外温度低于-4℃时，换热芯就有结霜结冻的风险，厂家就要考虑在新风设备中增加防冻保护功能。一个解决方案是在进风口增设预热段，始终保证未经换热芯前的空气温度保持在较高值，通常设置为0℃~3℃，这是一个简单经济的方式，预热段应设置为无档或者至少两档可调。但在实际情况中，调节往往会出现意想不到的问题，进而引起持续的电能消耗。所以通常应该把预热启动阈值精确调节在-4℃。

如果预热段的运行状态非常精准，那么其实预热段的能耗会非常低，因为它们一年中没有几天工作。所以选择价格低、免维护的电加热盘管比较合适。水加热盘管需要采用水和乙醇混合液作为热媒，并需要独立的循环系统。在多住户系统上使用比较经济合理。

另一个解决方案是在排风侧增设温度传感器，当排风温度低于一定值时，设备主动把送风风机关闭，此时可通过回风的热量加热换热芯，以防止换热芯结冻，但代价就是此时无法继续向室内供应新风。

（9）当量空间吸声面积为4㎡时，设备间噪声＜35dB(A)；居室噪声＜30dB(A)。

1.3新风系统的功能

（1）得益于被动式建筑高效的气密性，在有效阻隔室外污染的前提下，新风系统可提高室内的含氧量。

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来源：慧聪新风网