唐 娟 李騰飛
(北京中環(huán)世紀(jì)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司,北京 100000)
根據(jù)德國被動(dòng)房研究所(簡稱“PHI”)的要求,新風(fēng)量的確定通常滿足三個(gè)要求:1)衛(wèi)生要求,V1=VL*N*1.3(VL[m3]:加熱區(qū)域體積;n[h-1]:空氣交換率,最低標(biāo)準(zhǔn)0.3h-1;1.3:附加系數(shù));2)人員所需最小新風(fēng)量,V2=[30m3/h*每人]*n(人數(shù))[m3];(3)補(bǔ)充室內(nèi)廢氣排放量,V3=∑廢氣排放量(廚房:60m3/h;浴室:40m3/h;淋?。?0m3/h;衛(wèi)生間:20m3/h)。我國的《被動(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》(試行)中新風(fēng)量按總?cè)藬?shù)確定,每人所需的最小新風(fēng)量按30m3/h計(jì)算,并與排風(fēng)量平衡。經(jīng)實(shí)踐,綜合PHI及我國導(dǎo)則要求,高層住宅戶內(nèi)新風(fēng)量基本可按每人30m3/h計(jì)算。
德國被動(dòng)房技術(shù)大多應(yīng)用于別墅類房屋以及一些多層辦公樓、公寓,這些建筑室內(nèi)空間較大,衛(wèi)生要求所需新風(fēng)量會(huì)大于人員所需最小新風(fēng)量,并且基本可將新風(fēng)量按人員要求分配到有新風(fēng)要求的房間。而我國高層住宅的戶型一般包含主臥室、次臥室、起居室、衛(wèi)生間、廚房,戶內(nèi)空間相對(duì)較小,衛(wèi)生要求所需新風(fēng)量會(huì)小于人員所需最小新風(fēng)量。由于戶內(nèi)人員大多數(shù)時(shí)間不同時(shí)使用臥室和起居室,在臥室和起居室的風(fēng)量分配上就出現(xiàn)了問題:1)如果各房間將總的新風(fēng)量均分,但會(huì)使單個(gè)房間新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)降低,當(dāng)單個(gè)房間人員密集時(shí),會(huì)造成新風(fēng)量不足;2)如果增加總的新風(fēng)量,滿足各個(gè)房間人員最多時(shí)的新風(fēng)量。雖然保證了房間所需新風(fēng)量,但各個(gè)房間基本會(huì)有一半空置時(shí)間,沒有實(shí)現(xiàn)新風(fēng)量的充分利用,造成能源浪費(fèi)。
1)增加樓宇自控系統(tǒng),為新風(fēng)系統(tǒng)增加樓宇自控系統(tǒng)。具體控制方式為,在各個(gè)房間門口處安裝紅外線探測器及計(jì)數(shù)器,用于檢測人員進(jìn)出并統(tǒng)計(jì)房間內(nèi)人員數(shù)量;在各個(gè)房間新風(fēng)支管上安裝電動(dòng)風(fēng)閥。使紅外線探測器、計(jì)數(shù)器與電動(dòng)風(fēng)閥聯(lián)動(dòng),根據(jù)紅外線探測器和計(jì)數(shù)器檢測到的人數(shù),調(diào)節(jié)電動(dòng)風(fēng)閥控制送入各個(gè)房間的風(fēng)量。這種控制方式省去了過多的人為操作,保證了各個(gè)房間人員新風(fēng)量的要求,并且也實(shí)現(xiàn)了新風(fēng)量的合理分配。
2)利用室內(nèi)循環(huán)風(fēng)調(diào)整室內(nèi)空氣分布,被動(dòng)式的高層住宅輔助供暖(冷)系統(tǒng)采用多聯(lián)機(jī),客廳的室內(nèi)機(jī)回風(fēng)口設(shè)在回風(fēng)過流區(qū)。將新風(fēng)量根據(jù)人員數(shù)量分配在主、次臥等房間。新風(fēng)通過門縫或者回風(fēng)口進(jìn)入過流區(qū),使客廳內(nèi)的室內(nèi)機(jī)保持運(yùn)行,通過室內(nèi)機(jī)的循環(huán)風(fēng)使新風(fēng)均勻的分布在客廳內(nèi),從而保證客廳的新風(fēng)要求,在無人使用客廳時(shí),可關(guān)閉室內(nèi)機(jī)節(jié)約能源。
由于烹飪習(xí)慣不同,中國廚房油煙量較大,因此常用排油煙機(jī)。西方國家沒有中國的油煎、炒等烹飪方式很少用,烤、炸等往往使用專門設(shè)備,因此產(chǎn)生的油煙很少,很少使用排油煙機(jī)。所以在德國被動(dòng)房設(shè)計(jì)中,廚房排風(fēng)量很少,僅有40m3/h,這個(gè)風(fēng)量在中國廚房是不適用的,僅僅起到防止異味擴(kuò)散作用。中國廚房都設(shè)有大風(fēng)量的排油煙風(fēng)機(jī),由于被動(dòng)式建筑氣密性非常高,廚房的補(bǔ)風(fēng)需要設(shè)置獨(dú)立的排油煙補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。《被動(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》(試行)中給出的廚房補(bǔ)風(fēng)方案為:補(bǔ)風(fēng)從室外直接引入,補(bǔ)風(fēng)管道引入口處設(shè)保溫密閉型電動(dòng)風(fēng)閥;電動(dòng)風(fēng)閥與排油煙機(jī)聯(lián)動(dòng),在排油煙系統(tǒng)未開啟時(shí),嚴(yán)密關(guān)閉。
在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,常規(guī)的排油煙機(jī)的排風(fēng)量在1000m3/h左右,由于被動(dòng)房的氣密性較好,補(bǔ)風(fēng)量也需按照1000m3/左右,才能保證排油煙機(jī)的排風(fēng)量,廚房的平時(shí)排風(fēng)量由新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)在廚房的排風(fēng)口提供。補(bǔ)風(fēng)管風(fēng)速按4m/s計(jì)算,選用直徑為300mm的風(fēng)管。但在實(shí)際運(yùn)行過程中,補(bǔ)風(fēng)管實(shí)際可達(dá)到的風(fēng)速僅為3m/s,排油煙風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量也達(dá)不到額定排風(fēng)量。如果增加補(bǔ)風(fēng)管的管徑,會(huì)增加建筑外墻的熱橋面積,增加建筑能耗,并且電動(dòng)風(fēng)閥的造價(jià)會(huì)大幅提升。
為了盡量減小補(bǔ)風(fēng)管尺寸,并且保證排風(fēng)量,可將自然補(bǔ)風(fēng)改為機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。在電動(dòng)風(fēng)閥后安裝與排油煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量相同的補(bǔ)風(fēng)機(jī)。風(fēng)管風(fēng)速可控制在5m/s,風(fēng)管管徑可以降低為250mm。這種解決方案雖然增加了風(fēng)機(jī)造價(jià),以及占用了一部分櫥柜空間,但是很好的解決了排油煙機(jī)的補(bǔ)風(fēng)問題,并且減少了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱橋。
通過以上在高層住宅被動(dòng)房設(shè)計(jì)施工過程中所遇到的問題分析,可以知道被動(dòng)房技術(shù)在融入我國國情的過程中還有需商榷之處,在設(shè)計(jì)過程中需要進(jìn)一步思考及完善,避免施工完成后發(fā)現(xiàn)不足。