新风系统关键技术与评价标准及问题

李振海

近两年由于严重的大气污染，新风行业呈现出爆发性发展，而且受到各方专注。实际上，新风行业是长久、永恒的产业，人居室内就需要新风，不仅仅是解决雾霾的问题。之所以这样说，其原因主要有以下三点：

一是，由于建筑的气密性越来越好，导致房间自然换气量越来越少，由此而带来很多的问题需要解决。二是，经济、技术、市场的变化，消费者使用的含有化学物质的建材、装饰材料、家具、日用品等增多，不可避免会散发一些污染物。三是，由于大气的污染，家居开窗通风得到的已经不是新鲜的空气，使用机械换气系统加净化是一个非常重要的解决手段。国际上从上世纪90年代起就非常关注家用换气系统，已在做相应的研究。室内污染问题是新风净化行业持续发展的重要原因。

在日常生活中，来自室内外的污染有多种，目前主要关注的是颗粒物与化学污染，例如，PM2.5、装修污染、甲醛、VOC等。实际上研究领域所研究的还包括室内微生物的污染，普通消费者除了在传染病爆发时会考虑这一问题以外，日常还并没有特别注意微生物的污染。现在消费者最为关注的是PM2.5，PM2.5的形成主要是工业排放、汽车尾气等，其形成的机理比较复杂，所造成的污染，粒径的分布及成分不一，，我国现有的卫生标准当中对室内各种污染物的含量也有限制标准。

住宅新风换气产品标准现状

目前，企业在新风产品的销售时，多会强调有多大的风量，实际上风量的选取要与对象空间的性质与大小相对应。从上世纪90年代开始，由于装修污染等世界各国都在研究到底室内要换多少空气，要多大的换气量才能同时满足新鲜空气与节能的需求。国际上对住宅建筑必要换气量的标准，是以住宅模型进行相应的测算，房间的气容量是多少，一小时可以换多少次气，大致维持在一个什么样的标准。其最主要是以室内供氧和二氧化碳的稀释，以及甲醛、VOC等的去除为主要评价指标。

但到底在有污染存在的情况下换多少气是恰当的？世界各国对于室内必要的换气量要求也是各不相同。具体到我们国家住宅换气的标准到底要将室内空气解决到什么样的程度，涉及的各种各样的相关标准很多，包括：《室内空气质量标准》、《民用建筑室内环境污染控制规范》、《采暖通风与空气调节设计规范》、《公共建筑节能设计标准》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《公共场所卫生标准》、《中小学校教室换气卫生标准》、《饭馆（餐厅）卫生标准》、《旅馆建筑设计规范》、《办公建筑设计规范》、《医院洁净手术部建筑技术规范》、《民用建筑空调设计手册》等，对室内换气量均有相应的要求。

例如，我国于2003年颁布的GB/ T18883-2002《室内空气质量》标准中，规定了各项室内空气指标值，其中规定新风量不小于30m3/h，该标准规定的是最小值，如要达到舒适性房间标准，每人所需新风量还要更多些，同时亦规定二氧化碳浓度不超过1000PPM（室外平均值为400～500PPM左右）。标准规定的新风量是必须的，充足的新风量才能确保室内CO2不超标，不会出现缺氧危机。

2012年我国民用建筑供暖通风设计规范中对换气次数也有相关的规定，对低密度人群建筑，人均居住面积小于10m2的，每小时换气次数为0.70次，人均居住面积大于10m2小于20m2的，每小时换气次数是0.60次，人均居住面积大于50m2的，每小时换气次数为0.45次，一般的住宅、办公室要达到这样的要求。公共场所根据人员密度不同，对于风量的要求会有所差别。

总体来看，各类标准中对于室内空气质量的要求有两類：

第一类是从换气量来规范室内的换气次数是多少。

第二是室内的污染物维持到什么样的程度。

以前的新风主要就是换气，不涉及到净化功能，现在则必须要附有净化的功能，因此，对产品性能的评价就又涉及到新风的对空气的净化程度到什么样才是合适的，对于消费者来讲，就是说采用新风以后室内的空气质量能够达到什么样的效果。

关键部件对系统性能的影响

住宅需要良好的通风系统，而且国家有相应的标准，传统的建筑门窗缝隙都很大，自然的通风基本上就能够满足室内换气要求，但是现房屋越建越美观，密闭性也越来越好，自然通风已经解决不了室内通风的问题，就必须要采用机械通风，以及机械通风与自然通风混合的方式来达到相应的标准，那么配套相应产品的换气性能就至关重要。

室内换气有各种各样的形式，如何来确保室内的换气量，除换气技术本身以外，还涉及到系统的概念，普通居民住宅都是几房几厅，不是用户自己买了新风机就可以使用，单一的换气机如果不能够合理的分配风量，很难保证用户实际使用效果。因此，新风机的使用和安装都是需要技术指导的，有送风与排风，要让新风能够到我们需要的地方，不新鲜的空气从污染的房间排出去，这就需要气流组织的合理设计，并使风量分配能够实现设计的效果。所以，在系统方面必须要考虑风量分配、气流组织设计、室外噪声遮断等问题。

目前住宅新风中应用最广泛的机型是全热交换换气机（静止式），其整机的性能关联的问题包括参数确定、结构设计优化、 流道设计优化、噪声控制 、压力平衡、净化组件等等。而芯体是最为核心部件，是热湿交换性能提高的关键，其性能的提高需要从热湿交换膜材料选取、膜材料后处理工艺、流道结构优化、芯体结构参数确定等几方面来综合考虑。

对于全热交换整机性能方面，关键参数如何来确定，也是设计新风系统时要考虑的关键问题。性能的提供涉及到产品设计优化、风道的结构优化、压力的平衡等等。以前的新风机虽然也有热回收，但没有空气净化过滤组件，在原有的热回收机器上增装过滤组件之后，整个的压力就会不平衡，就会造成性能的一系列变化，比如说漏气等各方面的问题，造成送风排风量的不平衡等。因此，在产品设计时要要充分考虑这一问题，而且，厂家应该加大低阻高效的净化组件的研发工作。endprint

另外，系统考虑也需要重视。现在厂商肯定是希望安装新风以后，进风大于排风，室内形成一个正压，室外空气只能通过净化之后才能进入房间。影响热交换效率的主要因素，就是全热交换系统中热交换膜的膜材料选取，芯体结构参数等等。也就是说，在新风系统当中，核心部件非常重要，它是影响新风系统性能的最重要的部件。同时，换芯维护方面的便利性也要充分考虑。

新风产品的性能评价问题

新风换气机的评价同样也牵扯到整机机体和材料的问题，目前国内只有整机的一个评价标准。实际上芯体的评价目前都是沿用整机的评价办法来做的，对于最关键的膜材料的评价，现在还缺乏相应的方法。

关于整机的各种各样的评价方法，从国内外全热交换器评价方法的对比中可以看出，我们国家现在用的标准目前来看是相对有些落后的，有些要求还需要推敲。比较美国、日本、加拿大等的标准，标准大体的分类不同，适用范围也不太一样，检测项目也不尽相同，有的多一些，有的少一些，但最主要的就是焓效率和溫度效率。

关于新风机的功能，因为我国的特殊情形，需要对新风进行净化，目前国内原有标准中并没有直接对新风净化性能进行评价的相关要求，而国外的标准中也没有涉及这一问题，这成为目前我们面临的一个新问题，需要尽快解决。

对于是否将来能够参照空气洁净过滤器的标准对新风机进行评价，将来新风机要如何来设计净化功能，安装过滤器后要达到什么样的效果，也没有相应的标准。简单来讲，新风机产品效果的评价就只能是参照卫生标准来进行。

新风产品面临的问题和对策

可以说室内空气污染问题是一个永恒的问题，也是自古以来，从人类进入一个密闭的空间居住以来就一直都面临的问题，所以行业发展的前景是长远的。但现在新风行业还是一个比较混乱的大发展时期，也意味着很多东西不完善。

首先就是标准的完整性问题，这可能需要研究领域和设计、生产领域共同努力，慢慢来完善相关的标准。

第二是设计方法与预测评价方法的问题。在一些行业会议及论坛中，也经常会谈到这个问题，对新风产品的评价方法，我们不能够也无法照搬照抄国外的东西，还是要有自己的东西，现在已经有很多的机构在做相应的研究，估计不久的将来就会有中国自己的新风产品评价方法出台。

第三是产品的完整性问题。国家的情况不同，需求也是不同，要有完全针对我国不同的建筑、不同场所的适应性产品，这就需要我们逐步去完善产品系列。如果没有完善的产品系列，想要获取更大发展是不太可能的。因为，只要让用户觉得使用了这个产品之后非常合适，改善了他们的环境才会有更大的市场。所以，在产品系列的完整性方面也希望企业能够注重。

第四新技术与产品性能提升问题。现在有很多新的技术不断出现，比如说机器里很关键的膜材料，就已经有高分子膜出现，核心材料也都在不断的升级和进步，企业应关注并采用这样的新材料。

第五是系统的配置和安装的问题，新风产品不同于传统的家电产品，用户拿着说明书就可以使用，是需要技术支撑和安装支持的，包括系统的设计及调试，仅仅是装好并不表示就能用，如果单独安装一台机器在客厅，肯定就解决不了卧室的问题。特别是，大部分用户是已经装修好的用户，新风系统是不是一装就可以，其实也是需要我们去解决的一个问题。所以，行业要努力找到一个更适合当中国消费者家庭的系统配置及安装模式。

第六是系统有效运行管理问题。因为环境所致，新风机运行一段时间之后性能会有影响，新风机存在运行成本问题。在运行多长时间后，能够维持在初始性能的多少时应该进行维护，到底怎么样来进行运营维护也是一个比较严峻的问题。

新风机的普及是我国经济发展的一个必然，消费者对生活品质的要求也在不断的提高，大多数的住宅都没有新风系统，当前市场的需求较为迫切。本世纪初开始因为装修污染严重，导致了健康的危害，媒体有很多的报道，引起消费者对污染的重视，导致了一系列的国家标准和行业标准及对策出台，来解决装修污染的问题。现在雾霾严重，大家又都在说雾霾的问题怎么来解决，那将来再过十年，突出的问题又是什么呢？也许会是微生物污染的问题，也许会是其他。

因此，营造健康舒适绿色的生活环境，厂商前景广阔，但任重道远。endprint