要想空气好,就看这一篇

为了保护人们免受空气污染所带来的危害,一款可过滤空气污染的神器在美国诞生了:

这是由美国一家初创公司开发的可过滤空气污染的新型面罩,两侧配有两个小风扇,过滤器会首先清洁面罩内的空气,风扇以保证佩戴者脸部周围的空气循环,清除透明塑料上形成的雾气,将其蒸发。这款面罩每天可重复使用, 40个小时更换一次风扇中的过滤器,如同一个穿戴式新风系统。

事实上,目前针对室外空气污染,我们单个个体能做的不多,只能通过这种牺牲舒适性的面罩来换干净空气,但室内我们完全可以能够打造出一个优质的呼吸环境。今天我们就来系统地看看室内空气品质,希望从今天起,你知道如何创造条件让自己的家也拥有愉悦的呼吸环境。

空气品质我们归纳由三个方面构成:空气洁净度、空气新鲜度、空气温湿度;这个归纳可能是一种非严谨分类,因而有必要对每个方面给一个定义:

空气洁净度

指空气的“干净”程度,即空气中有害物质的含量,包括甲醛、苯及同系物、TVOC、氡,也包括花粉、灰尘、PM2.5。

空气新鲜度

指空气是否“清新”,包括空气中二氧化碳的含量,也包括空气负离子含量(密闭室内含量显著降低)。

空气温、湿度

就是空气的温度和湿度,很好理解。空气保持适当的温度、湿度不仅能让人体感舒适,畅快呼吸也将不再是梦!

补充:空气温、湿度涉及空调及加/除湿系统,我们将另起篇章,这篇主要聚焦在室内“空气洁净度”、“空气清新度”的创造。而这两个问题的终极解决方案就是一台设备选型明智、设计科学、安装规范、调试用心的新风系统(“好的”新风系统)。

为什么空气净化器不是一个终极选择?

简单,主要原因有三个:(1)空气净化器不能带来新鲜空气;

(2)空气净化器净化的污染物种类范围有限(如有的只能净化PM2.5、有的对苯及同系物这样的VoC无能为力,像“氡”这类的惰性气体污染物目前市面上没有哪款空气净化器能有效去除);

(3)适用面积有限(有人说,配一台大的就行,但别忘了各房间之间有房门啊,门一关相当于形成了多个空间,若在各个空间都配净化器,对于大部分人本来就不大的居室面积绝对是nightmare)。

那么,又为什么在“新风系统”前加了这么多定语?

这里结合市场的诸多论调:如“还是空气净化器才能真正起到净化作用”、“新风换气效果不好,还是要开窗”等来一个澄清。市场上绝大多数新风系统的供应商没有能够做到“好的”新风系统,一方面经销商本着赚快钱的动机尽量省事儿卖设备,另一方面新风的实施要从理论出发真正适应、克服各种复杂实际情况不是那么简单的事儿。

有必要再展开说说这里的玄机。

首先,如果你还没装修,那么肯定是考虑双向流送排风系统。从设备选型方面,主要考量是:

换气量

常见的标称新风机换气量在200-350立方米/小时,但不要相信这是最终换气量!不要相信这是最终换气量!不要相信这是最终换气量!(重要的事情说三遍)。

新风机换气量是指理想条件下从设备出口(不考虑管路损耗)的风量,而安装完毕后,一般实际送风的换气量大约只有标称换气量的60%(按中国普遍的120平的优化管道排布情况来计算)。举个栗子,一台350风量的机器,7个出风口的风量大约只有210。即便顶送,最多能指望新风机换气量的75%。这样的话,拿100平米(套內使用面积)的房子举例,3米高的屋顶(原顶),也就是说室内的实际空气面积是100x3=300m³,那么不好意思,一台350的机器(号称没问题的)完全达不到卖家通常宣称的一个小时换气一次。而“一个小时换一次气”仅仅是一个60分标准(换气0.6-0.8次是40分标准,如果达不到这个水平,室内难以形成正压),如果能有1.5-2次的换气,可能是一个优良的标准。这个换气量,是室内换气效果的基础和保证,再加上出风回风设的气流组织优化设计(下面会详述),会让新风的换气效果大大增强,达到它应有的水准。

但总之,关于新风机换气量选择的建议,就是:

选择风量要足够大。例如:室内面积是80平米的,建议选购实际换气量不小于350立方米/小时的新风净化系统。

另外,一个简单的小提示:从新风机性能的角度考虑,最好排除那些“单电机”新风系统

净化装置

目前新风系统的净化方式主要分为静电集尘和HEPA (High efficiency particulate air Filter,高效空气过滤器,空气净化器中常见的玩意儿)滤网两种,两种过滤方式各有利弊,商家也经常互相“攻击”:静电集尘产生臭氧;HEPA耗材成本太高。

而实际上,HEPA优势在于净化得干净(对PM2.5的一次净化效率可达95%以上,根据HEPA级别可能更高),但缺点在于:一、耗材成本高(HEPA不可重复利用)、二是风阻相对大(尤其是吸附大量脏东西又来不及更换时),影响新风的换气效率;而静电除尘的巨大优势就在于几乎没有耗材成本,但不足是的确有臭氧产生(但达标产品不用担心,且后置活性炭滤网有吸附作用),一次净化效率较低(但也能达到实验室90%,实际85%)。

(看我,洗洗就能再工作,特皮实!)

那么,怎么选择,就比较明确了。简而言之,如果预算有限,建议上静电集尘,并且后置(先经过新风机、再经过静电集尘,主要考虑是新风机有混风,前置的净化效果可能不佳);预算充足的情况下,建议静电集尘前置,然后再后置一个HEPA过滤(建议HEPA箱带风机,以弥补通过HEPA的压损)。

静压值

系统运行时,新风主机接上回风管道及软管、风阀、风口等管材管件,运行阻力明显加大,静压值也就是施加的阻力值。那么,要想知道在多少阻力下,风量会衰减到多少?多大的风量才满足自己的需求呢?这里我们就需要参照静压-风量特性曲线图。

(以某品牌新风机为栗子)

这个曲线图是根据什么绘制的呢?是从新风主机的裸机运行开始测试,分别给它施加一定的阻力(可以理解为风管长度越长阻力越大),取不同阻力值,分别看在每个阻力值时相对应的风量运行值,静压值越小,风量才能更大,效果更好。打个比方你在风机出口蒙一层布,风机力大的就能穿过布给你鼓风,力小的就没戏了,这就叫力大出奇迹,哈哈哈...

以常见的350风量的新风机为例,各品牌新风机最大静压值通常在90-110之间,也有像霍尼350中国版这样的,静压值被调高到150的。

热交换效率

新风既然是从屋外吸入新鲜空气,冬天夏天或者屋里开着空调/暖气时,新鲜空气和室内空气的温差会过大,将极大影响空调/暖气的效果。为了解决这个问题,新风系统就引入了热交换的措施,相当于用屋子里的废气给新鲜空气加热/降温。目前热交换的效率好的可以做到70%上下(未验证),而热交换效率一般的可能仅能达到50%上下(未验证)。这方面选择国际上的大品牌,一般问题都不太大。

(新风主机内部,那个大大的菱形就是热交换器)

混风率

有一次北京雾霾破500,有号友私信我们说室外PM2.5爆表时即使开新风也只能降到150,还得依靠空气净化器。其实导致这种情况出现的原因有很多,除了屋内门窗的密封性(很多人的新风系统由于没有设计安装好,没有形成正压;同时,在卫生间或厨房排风设备工作时,室内几乎肯定是较大的负压),导致室外污浊空气从这些缝隙进来。净化效果不佳的另一个原因就是新风机的混风,热交换机不可避免地会有一定混风率,国标规定是10%以内,而实际很多机器应该大大高于这个水平。

有了以上的新风设备选择要点,在选购新风时应该能更有信心了吧?!但问题此时远远没有结束,因为新风系统也是“两分靠选型、七分靠安装设计”(还有一分给室内的密闭条件)的系统,即使如霍尼韦尔、百朗这样的新风大品牌,没有真正靠谱、专业的人进行设计、安装、调试,效果一样难以令人满意。而这个部分比较复杂,且碰到实际项目时有很多要“特殊处理”的地方,需要很强的专业性和经验,这里只能挑几个相对简单的方面来说说:

主机及主送风/排风口

因为新风的主机需要隐藏在吊顶里,为了避免噪音,主机通常安装在厨房、卫生间,主机外面额外包上一层隔音或保温层以减少噪音,另外主机会接两根进出风管道到室外,这两根管道最好分开远一些(最好错开高度或不在一个平面),避免把屋子里的废气又吸进去,进风管的位置也得选好,千万别挨着热水器的排烟口等等。

关于管路

首先,从送风/回风方式,优先推荐“地送顶回”(顾名思义,地送一般是地面送风或墙体里面距地30公分的位置送风),其次再考虑“顶送顶回”。这里主要是从气流组织的角度,在同等风量情况下,地送顶回的换气效果要好于顶送顶回,但对设计、施工要求更高。

第二,管路布局的几个原则:(1)尽量走直线,尽量少弯;(2)尽量避免90度弯,可采用135度弯;(3)避免滥用软管;(4)各支路的长度最好相差不要太大。

(90度弯的连接方式)

(正确135度角的连接方式)

第三,从管道材质上,市面上pvc管较流行,这种管的特点是使用期限比较长,缺点是在管道连接和法兰连接处容易积聚灰尘和细菌,并且难以清理,容易使房间内空气质量恶化,建议有条件的可以选择u-pvc管,u-pvc管是一种进口食品级管材,管道内壁光滑无螺纹,见下图:

第四,关于管径选择,一般而言,扁管一般用厂家配置的即可,其他主管,一般用16CM的管(对于350主流机型),而更大的机型可能需要配20CM的管。实际实施中,可能会出现口径不对需要边径的情形,这时候就考察设计师的专业水准和经验了。

(地面铺的扁管)

调试部分

设计安装好了(即便CAD的模型都建了),还不算完,后期调试对新风系统发挥威力非常重要,再设计精良的,没有太多特殊项的时候,主要是通过蝶阀调整阻力,使得送风回风量有合理差距,有利于形成室内正压;同时,各支路风速平衡,出风口达到0.6m/s左右的送风量(地送)。

设计、安装、调试的“水”其实很深,远不止上面这些简单的原则,而且实际项目中,可能遇到各种“特别”情况,不能把理论原则直接硬套,比如如何考虑在空调、加湿/除湿对气流的扰动下的空间气流组织,使得送风排风效果优化;再比如由于户型格局所限,管路支路长度难以均等或者总送风管比总排风管长很多且有很多弯道时如何处理等等,这些量体裁衣式的优化解决方案往往需要较强的专业性和较丰富经验。

上面说的好像明白了。那,对于已经装修的号友,怎么解决新风问题?

已经装修了的房子不方便装上述的新风系统,因为要打孔、布管道。那怎么做呢?建议考虑壁挂式新风,壁挂式只需要在外墙上开一个或者两个墙洞,就像分体空调一样,利用康达效应(Coanda Effect),也称之为附壁作用或柯恩达效应,可以将新风沿着墙壁和房顶送达房间大部分区域。壁挂式新风无管道的新风系统,是在不同的房间安装多个新风装置,分别负责不同房间的新风功能,灵活性更高。但壁挂式也有硬伤,比如成本较高(要处理好,大多情况需要多台壁挂新风),其次是可能没有中央新风机的核心功能-热交换(部分可能有电阻丝加热,冬天会好一点,但增加电耗)。

看完了这期,你们对自己打造良好空气质量是不是更有信心了?若有问题,欢迎随时留言!

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