范文輝

（北京建工建筑設(shè)計(jì)研究院，北京100044）

1 項(xiàng)目背景及工程概況

近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國(guó)的老年人口比重不斷上升，同時(shí)，越來越多的老年人選擇去養(yǎng)老院生活，在那里，老年人可以得到更專業(yè)和貼心的服務(wù)，生活質(zhì)量較高。

養(yǎng)老院（設(shè)施）就是為老年人提供居住、生活照料、醫(yī)療保健、文化娛樂等方面專項(xiàng)或綜合服務(wù)的建筑通稱[1]。

本工程為北京市某居民區(qū)內(nèi)的一家民辦養(yǎng)老院，2015 年成立，主要建筑是一棟2 層磚混結(jié)構(gòu)的樓房，建筑面積約為1 100m2。經(jīng)營(yíng)方增設(shè)了集中空調(diào)系統(tǒng)，在每間公寓內(nèi)安裝風(fēng)機(jī)盤管，用于夏季供冷，冬季則利用散熱器系統(tǒng)供暖，通風(fēng)方式為自然通風(fēng)。

養(yǎng)老院開業(yè)以來，運(yùn)行良好，床位基本住滿。但據(jù)院方反映，不足之處是室內(nèi)空氣質(zhì)量不穩(wěn)定，尤其是在老人早上起床和室內(nèi)就餐后，氣味較差。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，室內(nèi)空氣主要污染物有：粉塵、微生物、揮發(fā)性有機(jī)氣體（VOC）、二氧化碳（CO2）等。

為改善老年人的生活環(huán)境，提升養(yǎng)老院的品質(zhì)，院方希望能在室內(nèi)加裝一套集中新風(fēng)供應(yīng)系統(tǒng)。因此，設(shè)計(jì)方經(jīng)分析后決定采用帶新風(fēng)換氣機(jī)的新風(fēng)熱回收系統(tǒng)來解決這一問題。

2 新風(fēng)熱回收系統(tǒng)

2.1 新風(fēng)換氣機(jī)

新風(fēng)熱回收系統(tǒng)的核心設(shè)備是新風(fēng)換氣機(jī)，它是一種帶有獨(dú)立的風(fēng)機(jī)、空氣過濾器和能量回收芯體，可以完成通風(fēng)換氣、能量回收功能的裝置[2]。新風(fēng)換氣機(jī)一般用于設(shè)有供暖或空調(diào)的場(chǎng)所，且該場(chǎng)所必須有排風(fēng)。這樣就能確保既可提供干凈的新風(fēng)，又可使室內(nèi)的冷、熱量不會(huì)因排風(fēng)散失過多，同時(shí)滿足綠色建筑節(jié)能的有關(guān)要求。

2.2 新風(fēng)換氣機(jī)的選用原則及要點(diǎn)

新風(fēng)換氣機(jī)的選用原則及要點(diǎn)包括：（1）根據(jù)通風(fēng)換氣量確定設(shè)備的型號(hào)；（2）根據(jù)使用場(chǎng)所的空間環(huán)境，確定安裝方式；（3）嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，宜選用顯熱型；（4）夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)，宜選用全熱型；（5）新風(fēng)和排風(fēng)入口一般應(yīng)設(shè)初效過濾器；（6）新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口應(yīng)設(shè)在室外空氣清潔的地方，與排風(fēng)口要保持一定距離；（7）參與換熱的新風(fēng)和排風(fēng)量要基本相等；（8）新風(fēng)換氣機(jī)的熱交換效率不宜小于60%[3]。

2.3 新風(fēng)換氣機(jī)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算

2.3.1 熱濕交換效率

溫度交換效率ηwd=（t1-t2）/（t1-t3）×100%

濕量交換效率ηsl=（x1-x2）/（x1-x3）×100%

焓交換效率ηh=（h1-h2）/（h1-h3）×100%

式中，t為干球溫度，℃；x為含濕量，g/kg；h為空氣焓值，kJ/kg。參數(shù)t1、h1、x1、t2、h2、x2、t3、h3、x3具體如圖1 所示。

圖1 （熱回收式）新風(fēng)換氣機(jī)的原理

2.3.2 能量回收計(jì)算

根據(jù)熱交換效率計(jì)算公式，計(jì)算出新風(fēng)終態(tài)參數(shù)，進(jìn)行能量回收計(jì)算。顯熱回收量Qx=LxρxCp（t2-t1）/3.6；全熱回收量Qq=LxρxCp（h2-h1）/3.6。

3 新風(fēng)系統(tǒng)實(shí)施方案

3.1 技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方案比較

根據(jù)該養(yǎng)老院在通風(fēng)方面存在的問題，通過加裝新風(fēng)換氣機(jī)，來改善室內(nèi)環(huán)境，同時(shí)滿足現(xiàn)行國(guó)標(biāo)GB 50867—2013《養(yǎng)老設(shè)施建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。有2 個(gè)方案：（1）方案一，在樓頂設(shè)1 臺(tái)大型的設(shè)備，通過集中的長(zhǎng)風(fēng)管輸送新風(fēng)，回收排風(fēng)；（2）方案二，采用多臺(tái)小型的設(shè)備，分層、分區(qū)設(shè)置在室內(nèi)，通過短風(fēng)管送風(fēng)。方案一的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備放在室外，安裝方便，運(yùn)行不會(huì)干擾室內(nèi)。缺點(diǎn)是：風(fēng)量集中，風(fēng)管截面積較大，占用空間大，不易于敷設(shè)；空氣輸送距離遠(yuǎn)，風(fēng)機(jī)能耗高；設(shè)備暴露在室外，運(yùn)行環(huán)境差，維護(hù)保養(yǎng)工作量大；工程量較大，施工周期長(zhǎng)，造價(jià)較高。方案二的優(yōu)點(diǎn)與方案一的缺點(diǎn)相反。

經(jīng)過初步估算，養(yǎng)老院1 層、2 層共有35 間養(yǎng)老客房和2 間活動(dòng)室，新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)按每人40m3/h 計(jì)[4]。方案一需設(shè)1 臺(tái)風(fēng)量為3 000m3/h 的機(jī)組，總風(fēng)管管徑為500mm×320mm。方案二需設(shè)4 臺(tái)風(fēng)量為800m3/h 的機(jī)組，單臺(tái)所接風(fēng)管的管徑為250mm×200mm。方案一的估算工程總造價(jià)約為20 萬元，其中設(shè)備費(fèi)約為8 萬元，材料費(fèi)和安裝費(fèi)約為12 萬元。方案二的估算工程總造價(jià)約為15 萬元，其中設(shè)備費(fèi)約為5 萬元，材料費(fèi)和安裝費(fèi)約為10 萬元。

3.2 設(shè)計(jì)方案

該養(yǎng)老院的建筑2 年前剛經(jīng)過裝修。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，吊頂內(nèi)敷設(shè)的水、電管線較多，空間已比較緊張，再敷設(shè)大型新風(fēng)管道已沒有位置。根據(jù)這一情況，并結(jié)合前面所做的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，決定采用方案二，暨新風(fēng)換氣機(jī)分散布置的方案。

具體做法是：在1 層、2 層老年活動(dòng)室內(nèi)分別吊裝2 臺(tái)800m3/h 的新風(fēng)換氣機(jī)，參考型號(hào)D8TH，顯熱回收率75%。為確保送風(fēng)清潔，有利于老年人的健康，設(shè)計(jì)方還提出在新風(fēng)換氣機(jī)的新風(fēng)段增加靜電消毒裝置。新風(fēng)機(jī)的室外進(jìn)風(fēng)口設(shè)在本層的外墻上，排風(fēng)口設(shè)在上層的外墻上。室內(nèi)送、排風(fēng)管敷設(shè)在走廊吊頂內(nèi)，風(fēng)管材質(zhì)為鍍鋅鋼板，外包橡塑保溫材料[5]。每個(gè)房間內(nèi)設(shè)送、排風(fēng)口各一個(gè)，氣流組織方式為側(cè)吹下回。

3.3 施工方案

吊裝的新風(fēng)換氣機(jī)，所選設(shè)備為超薄型低噪聲產(chǎn)品。為防止噪聲擴(kuò)散，吊頂板采用隔聲材料。走廊內(nèi)的風(fēng)管盡量敷設(shè)在原有管線的空隙內(nèi)，對(duì)原有管線不做調(diào)整，風(fēng)管穿墻處還要剔鑿墻洞，需局部拆除吊頂。施工時(shí)間根據(jù)養(yǎng)老院的運(yùn)行特點(diǎn)科學(xué)規(guī)劃，盡量利用老年人上、下午活動(dòng)時(shí)間，每天大約6h，每階段停工后，要把現(xiàn)場(chǎng)收拾干凈。總工期30d，施工季節(jié)定在9～10 月份。

3.4 運(yùn)行節(jié)能效果估算

運(yùn)行節(jié)能效果估算包括：

1）夏季排風(fēng)溫度t2：

2）4 臺(tái)D8T 機(jī)組夏季回收能量（顯熱）Q1：

3）夏季節(jié)省空調(diào)能耗：

4）夏季節(jié)省空調(diào)電費(fèi)，按民用電0.5 元/（kW·h）：

4 結(jié)語

工程竣工后，新風(fēng)換氣機(jī)開機(jī)運(yùn)行，根據(jù)養(yǎng)老院管理方反映，房間內(nèi)空氣清新，沒有異味，通風(fēng)效果良好，并且運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲也很小，基本上達(dá)到了預(yù)期的目的。不足之處是每個(gè)新風(fēng)系統(tǒng)的最末端房間，通風(fēng)量稍有不足，分析原因是，在風(fēng)管安裝的過程中，這個(gè)問題可以通過在風(fēng)管上加裝增壓風(fēng)機(jī)來解決。總之，本養(yǎng)老院通過加裝集中的新風(fēng)換氣系統(tǒng)，改善了老人們的生活環(huán)境，提高了品質(zhì)，值得在類似的民用項(xiàng)目中進(jìn)行推廣。