新风热回收系统在养老院通风改造工程中的应用

范文辉

（北京建工建筑设计研究院，北京100044）

1 项目背景及工程概况

近年来，随着社会的发展和人民生活水平的提高，我国的老年人口比重不断上升，同时，越来越多的老年人选择去养老院生活，在那里，老年人可以得到更专业和贴心的服务，生活质量较高。

养老院（设施）就是为老年人提供居住、生活照料、医疗保健、文化娱乐等方面专项或综合服务的建筑通称[1]。

本工程为北京市某居民区内的一家民办养老院，2015 年成立，主要建筑是一栋2 层砖混结构的楼房，建筑面积约为1 100m2。经营方增设了集中空调系统，在每间公寓内安装风机盘管，用于夏季供冷，冬季则利用散热器系统供暖，通风方式为自然通风。

养老院开业以来，运行良好，床位基本住满。但据院方反映，不足之处是室内空气质量不稳定，尤其是在老人早上起床和室内就餐后，气味较差。经现场检测，室内空气主要污染物有：粉尘、微生物、挥发性有机气体（VOC）、二氧化碳（CO2）等。

为改善老年人的生活环境，提升养老院的品质，院方希望能在室内加装一套集中新风供应系统。因此，设计方经分析后决定采用带新风换气机的新风热回收系统来解决这一问题。

2 新风热回收系统

2.1 新风换气机

新风热回收系统的核心设备是新风换气机，它是一种带有独立的风机、空气过滤器和能量回收芯体，可以完成通风换气、能量回收功能的装置[2]。新风换气机一般用于设有供暖或空调的场所，且该场所必须有排风。这样就能确保既可提供干净的新风，又可使室内的冷、热量不会因排风散失过多，同时满足绿色建筑节能的有关要求。

2.2 新风换气机的选用原则及要点

新风换气机的选用原则及要点包括：（1）根据通风换气量确定设备的型号；（2）根据使用场所的空间环境，确定安装方式；（3）严寒和寒冷地区，宜选用显热型；（4）夏热冬冷和夏热冬暖地区，宜选用全热型；（5）新风和排风入口一般应设初效过滤器；（6）新风进风口应设在室外空气清洁的地方，与排风口要保持一定距离；（7）参与换热的新风和排风量要基本相等；（8）新风换气机的热交换效率不宜小于60%[3]。

2.3 新风换气机的有关参数计算

2.3.1 热湿交换效率

温度交换效率ηwd=（t1-t2）/（t1-t3）×100%

湿量交换效率ηsl=（x1-x2）/（x1-x3）×100%

焓交换效率ηh=（h1-h2）/（h1-h3）×100%

式中，t为干球温度，℃；x为含湿量，g/kg；h为空气焓值，kJ/kg。参数t1、h1、x1、t2、h2、x2、t3、h3、x3具体如图1 所示。

图1 （热回收式）新风换气机的原理

2.3.2 能量回收计算

根据热交换效率计算公式，计算出新风终态参数，进行能量回收计算。显热回收量Qx=LxρxCp（t2-t1）/3.6；全热回收量Qq=LxρxCp（h2-h1）/3.6。

3 新风系统实施方案

3.1 技术和经济方案比较

根据该养老院在通风方面存在的问题，通过加装新风换气机，来改善室内环境，同时满足现行国标GB 50867—2013《养老设施建筑设计规范》的要求。有2 个方案：（1）方案一，在楼顶设1 台大型的设备，通过集中的长风管输送新风，回收排风；（2）方案二，采用多台小型的设备，分层、分区设置在室内，通过短风管送风。方案一的优点是：设备放在室外，安装方便，运行不会干扰室内。缺点是：风量集中，风管截面积较大，占用空间大，不易于敷设；空气输送距离远，风机能耗高；设备暴露在室外，运行环境差，维护保养工作量大；工程量较大，施工周期长，造价较高。方案二的优点与方案一的缺点相反。

经过初步估算，养老院1 层、2 层共有35 间养老客房和2 间活动室，新风量标准按每人40m3/h 计[4]。方案一需设1 台风量为3 000m3/h 的机组，总风管管径为500mm×320mm。方案二需设4 台风量为800m3/h 的机组，单台所接风管的管径为250mm×200mm。方案一的估算工程总造价约为20 万元，其中设备费约为8 万元，材料费和安装费约为12 万元。方案二的估算工程总造价约为15 万元，其中设备费约为5 万元，材料费和安装费约为10 万元。

3.2 设计方案

该养老院的建筑2 年前刚经过装修。经现场勘查，吊顶内敷设的水、电管线较多，空间已比较紧张，再敷设大型新风管道已没有位置。根据这一情况，并结合前面所做的技术经济分析，决定采用方案二，暨新风换气机分散布置的方案。

具体做法是：在1 层、2 层老年活动室内分别吊装2 台800m3/h 的新风换气机，参考型号D8TH，显热回收率75%。为确保送风清洁，有利于老年人的健康，设计方还提出在新风换气机的新风段增加静电消毒装置。新风机的室外进风口设在本层的外墙上，排风口设在上层的外墙上。室内送、排风管敷设在走廊吊顶内，风管材质为镀锌钢板，外包橡塑保温材料[5]。每个房间内设送、排风口各一个，气流组织方式为侧吹下回。

3.3 施工方案

吊装的新风换气机，所选设备为超薄型低噪声产品。为防止噪声扩散，吊顶板采用隔声材料。走廊内的风管尽量敷设在原有管线的空隙内，对原有管线不做调整，风管穿墙处还要剔凿墙洞，需局部拆除吊顶。施工时间根据养老院的运行特点科学规划，尽量利用老年人上、下午活动时间，每天大约6h，每阶段停工后，要把现场收拾干净。总工期30d，施工季节定在9～10 月份。

3.4 运行节能效果估算

运行节能效果估算包括：

1）夏季排风温度t2：

2）4 台D8T 机组夏季回收能量（显热）Q1：

3）夏季节省空调能耗：

4）夏季节省空调电费，按民用电0.5 元/（kW·h）：

4 结语

工程竣工后，新风换气机开机运行，根据养老院管理方反映，房间内空气清新，没有异味，通风效果良好，并且运转噪声也很小，基本上达到了预期的目的。不足之处是每个新风系统的最末端房间，通风量稍有不足，分析原因是，在风管安装的过程中，这个问题可以通过在风管上加装增压风机来解决。总之，本养老院通过加装集中的新风换气系统，改善了老人们的生活环境，提高了品质，值得在类似的民用项目中进行推广。