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空調(diào)環(huán)境中的新風(fēng)應(yīng)用
前言
   在空調(diào)環(huán)境中采用的新風(fēng)，一般是指在封閉的或半封閉的環(huán)境中人為的送入外界自然環(huán)境的空氣。

   地球表面裹著大氣層，而緊貼地球表面的厚度約為12至16千米的一層稱對流層。這是地球表面上的人類和生物已經(jīng)適應(yīng)和賴以生存的空氣層，他混溶有氧、氮、二氧化碳等多種氣體。在非封閉性環(huán)境或山洞等空氣不流通情況，人們已廣泛采用各類通風(fēng)設(shè)備將外界空氣直接送入其中以保證空氣的清新和取代排出廢氣，并兼有一定的調(diào)溫調(diào)濕功能。
  在空調(diào)環(huán)境中，由于人為的保溫保濕等措施，環(huán)境內(nèi)外空氣不能自然對流交換。必須人為的輸送入外間自然空氣以保持環(huán)境內(nèi)空氣品質(zhì)的要求，送入的空氣稱之為新風(fēng)。
對新風(fēng)必須重視是因?yàn)榭照{(diào)環(huán)境中的空氣是經(jīng)過調(diào)溫調(diào)濕或凈化處理的，外界空氣的加入必須同樣經(jīng)過溫濕潔凈處理才能保持原環(huán)境空氣的恒定參數(shù)值。因此新風(fēng)的送入不再僅僅送風(fēng)設(shè)備耗能問題，而是大流量的連續(xù)送入的新風(fēng)調(diào)溫調(diào)濕大量耗功的問題。它在整個(gè)空調(diào)耗能中占有相當(dāng)大的比例。新風(fēng)既必須而又力求少耗能，因此必須重視分析。
新風(fēng)的必要性

   一、空氣污染

   在實(shí)際應(yīng)用空調(diào)的環(huán)境，包括人居環(huán)境或工業(yè)生產(chǎn)流程廠房，即使是在封閉條件下也不可保持原狀新鮮，因?yàn)楦黝惌h(huán)境都有不同的污染源，例如：
（一）人居環(huán)境或其他生物存在的環(huán)境，生命的循環(huán)過程會有吸氣放氣過程，如人吸氧

   氣而呼出二氧化碳，排出異味，吸煙者放煙霧等。

   （二）環(huán)境內(nèi)家具及四壁裝修釋放出有害氣體和揮發(fā)物質(zhì)。

   （三）生產(chǎn)流程中排放出的有害氣體或耗氧。

   （四)溫濕死角滋生的霉變物質(zhì)散發(fā)異味。

   在封閉中長時(shí)間積累將會是原存空氣變質(zhì)缺氧。人們在封閉空調(diào)環(huán)境中頭暈不適所謂空調(diào)病，就是由于原存空氣質(zhì)量變壞而導(dǎo)致惡果。

   二、改善空氣品質(zhì)的途徑

   解決空氣變質(zhì)可以有兩條途徑，其一：是通過人工制氧送氧及化學(xué)分解、物理吸附、電離與光催化等各種手段對癥下藥消除害氣和補(bǔ)充氧氣。但這種方式工藝復(fù)雜耗能大只適合于航天的宇宙飛船和水下潛行的潛艇，特種需要的實(shí)驗(yàn)室等小型空間。其二：對大型的民用空間來說較適合的方法就是用自然環(huán)境取之不盡的空氣去置換取代或稀釋原存超標(biāo)空氣，使空調(diào)環(huán)境內(nèi)總的空氣質(zhì)量改善。這一方法相對而言容易實(shí)施，耗能較少，所以應(yīng)用廣泛，也是我們空調(diào)環(huán)境中新風(fēng)系統(tǒng)工程常用方法。

   新風(fēng)的能耗

   空調(diào)環(huán)境中的新風(fēng)工程，基本上是封閉環(huán)境中的迎新送舊工程。由于原有空調(diào)環(huán)境內(nèi)空氣已是按人們要求進(jìn)行調(diào)溫調(diào)濕、凈化處理，以保持特定狀態(tài)。外界進(jìn)入的空氣必須進(jìn)行同樣的處理以保證溶合后的環(huán)境空氣恒定保持不變。連續(xù)進(jìn)入的大量新風(fēng)處理將大量耗能，有可能達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)總能耗的25%~40%。
所以說，新風(fēng)雖必要，尤須慎選取。

   新風(fēng)的應(yīng)用方式

   將新風(fēng)輸入滿足空調(diào)環(huán)境要求，可以通過三種方法實(shí)施。

   （一）全置換，用連續(xù)送入的外界新風(fēng)擠排取代原來的環(huán)境空氣。在空調(diào)環(huán)境中這種方式只用于特殊需要的小型環(huán)境中。例如環(huán)境試驗(yàn)室、特殊病房，應(yīng)用較少。而在礦山坑道作業(yè)區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)等非空調(diào)狀況則多有應(yīng)用。

   （二）局部置換，在大空調(diào)環(huán)境中一些需要重點(diǎn)確保較高要求的區(qū)域，采用定向定崗位吹送新風(fēng)。例如一些工業(yè)生產(chǎn)流程中用這種按需吹送鮮風(fēng)到工位上以保證較高要求。這種方式可以提高利用率降低新風(fēng)耗量，降低能耗。

   （三）混合調(diào)節(jié)，對原來大空調(diào)環(huán)境中超標(biāo)的空氣（如含氧量偏小，有害氣體含量過高等），用送入鮮風(fēng)的方法混合，使之稀釋后的大環(huán)境空氣穩(wěn)定保持在合格含量范圍內(nèi)。
這一方式容易實(shí)施，計(jì)算用量容易，故為常用的方式。
   但細(xì)分析這種方式，好比為保證身處其中的整個(gè)游泳池水喝飲時(shí)含藥量不得超標(biāo)，而將整池的水皆用新水稀釋至合格，新風(fēng)量大，達(dá)標(biāo)時(shí)間較緩慢，耗能較大。

   所以目前已有開展新的理論措施，就是選取新風(fēng)值時(shí)，可按其環(huán)境功能來確定新風(fēng)分布模式，而不是簡單按空間體積乘以理論單位新風(fēng)量值。
V新風(fēng)量的確定原則

   新風(fēng)量值的選取依據(jù)三個(gè)大前提。目的是力求降低用量。

   （一）依據(jù)空調(diào)環(huán)境的功能及要求

   如果工藝流程的生產(chǎn)車間、冷庫庫房等人少或無人的空間環(huán)境，則可根據(jù)環(huán)境實(shí)況總體確定通風(fēng)量是否必須，或需少量（m3/h）。如果是人居環(huán)境，則應(yīng)在保證人員的正常需要及舒適性要求，按人確定風(fēng)量值m3/h。以確保供氧及降低有害氣體濃度比，以達(dá)到要求。

   （二）依據(jù)新風(fēng)的布局和調(diào)節(jié)形式

   應(yīng)按照全置換換氣、局部置換換氣或混合調(diào)節(jié)換氣與射流送風(fēng)等不同形式而采用不同的供新風(fēng)量值。

   （三）按空調(diào)環(huán)境人群的密集程度和人員的活動(dòng)狀態(tài)確定平均每人需新風(fēng)量 （m3/h.人）值。

   VI以控制二氧化碳含量來確定新風(fēng)量

   美國等近年來已推行DCV法則，即是“按需控制通風(fēng)”Demand Control Ventilation 這是近年來采用的節(jié)能通風(fēng)策略，原則是以控制環(huán)境空氣中的CO2 濃度值，以及室外CO2濃度差值來確定新風(fēng)量值。

   一般空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)都是采用混合送風(fēng)方式，送進(jìn)室外新風(fēng)來稀釋室內(nèi)原有空氣，以保證空氣質(zhì)量不會降至要求指標(biāo)以下。室內(nèi)空氣品質(zhì)的指標(biāo)是多種的，包括含氧量必須值和各種有害氣體的最大限值。DCV策略是以“CO2濃度差”來確定新風(fēng)量。

   CO2來源于人及其他動(dòng)植物生命循環(huán)釋放的廢氣，表示其含量的物理單位是ppm，表示為每106個(gè)的單位體積空氣中含有CO2氣體相同單位體積的數(shù)量?？梢娛且粋€(gè)無量綱值10-6。

   地球自然環(huán)境中不同地區(qū)不同高度的ppm值不同，一般是在200ppm至1000ppm范圍。自然環(huán)境新鮮空氣約為400ppm。室內(nèi)環(huán)境則和功能場合有關(guān)，人在靜與動(dòng)不同，排出的CO2量也會相差數(shù)倍。建筑物內(nèi)，CO2含量可能有1000~3000ppm，空調(diào)環(huán)境宜取小于1000ppm。

   按美國ASHARE標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)為1000ppm，而室外空氣是CO2為300ppm，即差值為700ppm時(shí)，作為慣例取新風(fēng)值為每人25.5 m3/h.人。
   VII實(shí)際取新風(fēng)值的原則
   （一）室內(nèi)外環(huán)境不同，其CO2的濃度差值也不同，其時(shí)可按下值選取：
   2000ppm 對應(yīng)取 8.5 m3/h.人
   700ppm 對應(yīng)取 25.5 m3/h.人
   500ppm 對應(yīng)取 34 m3/h.人
   350ppm 對應(yīng)取 50 m3/h.人

   （二）實(shí)際選取還須依據(jù)實(shí)際環(huán)境使用要求和實(shí)際空氣品質(zhì)及其他有害氣體含量而修正。

   （三）選取新風(fēng)，必須注意室外實(shí)際環(huán)境，如果外界空氣污染嚴(yán)重，品質(zhì)惡劣，引入新風(fēng)無異引狼入宅。其時(shí)則應(yīng)采用凈化措施與適量新風(fēng)綜合應(yīng)用。
   綜合分析借鑒實(shí)例選值

   在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的新風(fēng)量，可以以25.5 m3/h.人作為參考基準(zhǔn)，根據(jù)不同要求而上下延伸選取，在保證功能條件下，力求節(jié)能。下列是借鑒實(shí)際各類工程案例推介值：
   大體育館、劇院 8.0~8.5 m3/h.人
   百貨商店、教室 8.5~10 m3/h.人
   游樂場所、普通客房 17~20 m3/h.人
   餐廳、會議室 20~25 m3/h.人
   辦公室 25 m3/h.人
   高級賓館客房 30 m3/h.人
   功能不明確則選取25.5~30 m3/h.人作為參考基準(zhǔn)。
   結(jié)論

   新風(fēng)應(yīng)用是中央空調(diào)系統(tǒng)中重要的一環(huán)，關(guān)系到整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的使用效果和運(yùn)行能耗。必須力求方案正確、取值恰當(dāng)、布局合理、以達(dá)到效果良好而節(jié)能的目的。
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