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要想空氣好,就看這一篇

 裝家_五福來盟 2020-10-29

為了保護人們免受空氣污染所帶來的危害,一款可過濾空氣污染的神器在美國誕生了: 

這是由美國一家初創公司開發的可過濾空氣污染的新型面罩,兩側配有兩個小風扇,過濾器會首先清潔面罩內的空氣,風扇以保證佩戴者臉部周圍的空氣循環,清除透明塑料上形成的霧氣,將其蒸發。這款面罩每天可重復使用, 40個小時更換一次風扇中的過濾器,如同一個穿戴式新風系統。

事實上,目前針對室外空氣污染,我們單個個體能做的不多,只能通過這種犧牲舒適性的面罩來換干凈空氣,但室內我們完全可以能夠打造出一個優質的呼吸環境。今天我們就來系統地看看室內空氣品質,希望從今天起,你知道如何創造條件讓自己的家也擁有愉悅的呼吸環境。

空氣品質我們歸納由三個方面構成:空氣潔凈度、空氣新鮮度、空氣溫濕度;這個歸納可能是一種非嚴謹分類,因而有必要對每個方面給一個定義:

空氣潔凈度

指空氣的“干凈”程度,即空氣中有害物質的含量,包括甲醛、苯及同系物、TVOC、氡,也包括花粉、灰塵、PM2.5。

空氣新鮮度

指空氣是否“清新”,包括空氣中二氧化碳的含量,也包括空氣負離子含量(密閉室內含量顯著降低)。

空氣溫、濕度

就是空氣的溫度和濕度,很好理解。空氣保持適當的溫度、濕度不僅能讓人體感舒適,暢快呼吸也將不再是夢!

補充:空氣溫、濕度涉及空調及加/除濕系統,我們將另起篇章,這篇主要聚焦在室內“空氣潔凈度”、“空氣清新度”的創造。而這兩個問題的終極解決方案就是一臺設備選型明智、設計科學、安裝規范、調試用心的新風系統(“好的”新風系統)。

 為什么空氣凈化器不是一個終極選擇?

   簡單,主要原因有三個:(1)空氣凈化器不能帶來新鮮空氣;

(2)空氣凈化器凈化的污染物種類范圍有限(如有的只能凈化PM2.5、有的對苯及同系物這樣的VoC無能為力,像“氡”這類的惰性氣體污染物目前市面上沒有哪款空氣凈化器能有效去除);

(3)適用面積有限(有人說,配一臺大的就行,但別忘了各房間之間有房門啊,門一關相當于形成了多個空間,若在各個空間都配凈化器,對于大部分人本來就不大的居室面積絕對是nightmare)。

那么,又為什么在“新風系統”前加了這么多定語?

這里結合市場的諸多論調:如“還是空氣凈化器才能真正起到凈化作用”、“新風換氣效果不好,還是要開窗”等來一個澄清。市場上絕大多數新風系統的供應商沒有能夠做到“好的”新風系統,一方面經銷商本著賺快錢的動機盡量省事兒賣設備,另一方面新風的實施要從理論出發真正適應、克服各種復雜實際情況不是那么簡單的事兒。

有必要再展開說說這里的玄機。

首先,如果你還沒裝修,那么肯定是考慮雙向流送排風系統。從設備選型方面,主要考量是:

換氣量

常見的標稱新風機換氣量在200-350立方米/小時,但不要相信這是最終換氣量!不要相信這是最終換氣量!不要相信這是最終換氣量!(重要的事情說三遍)。

新風機換氣量是指理想條件下從設備出口(不考慮管路損耗)的風量,而安裝完畢后,一般實際送風的換氣量大約只有標稱換氣量的60%(按中國普遍的120平的優化管道排布情況來計算)。舉個栗子,一臺350風量的機器,7個出風口的風量大約只有210。即便頂送,最多能指望新風機換氣量的75%。這樣的話,拿100平米(套內使用面積)的房子舉例,3米高的屋頂(原頂),也就是說室內的實際空氣面積是100x3=300m3,那么不好意思,一臺350的機器(號稱沒問題的)完全達不到賣家通常宣稱的一個小時換氣一次。而“一個小時換一次氣”僅僅是一個60分標準(換氣0.6-0.8次是40分標準,如果達不到這個水平,室內難以形成正壓),如果能有1.5-2次的換氣,可能是一個優良的標準。這個換氣量,是室內換氣效果的基礎和保證,再加上出風回風設的氣流組織優化設計(下面會詳述),會讓新風的換氣效果大大增強,達到它應有的水準。

但總之,關于新風機換氣量選擇的建議,就是:

選擇風量要足夠大。例如:室內面積是80平米的,建議選購實際換氣量不小于350立方米/小時的新風凈化系統。

另外,一個簡單的小提示:從新風機性能的角度考慮,最好排除那些“單電機”新風系統

凈化裝置

目前新風系統的凈化方式主要分為靜電集塵和HEPA (High efficiency particulate air Filter,高效空氣過濾器,空氣凈化器中常見的玩意兒)濾網兩種,兩種過濾方式各有利弊,商家也經常互相“攻擊”:靜電集塵產生臭氧;HEPA耗材成本太高。

而實際上,HEPA優勢在于凈化得干凈(對PM2.5的一次凈化效率可達95%以上,根據HEPA級別可能更高),但缺點在于:一、耗材成本高(HEPA不可重復利用)、二是風阻相對大(尤其是吸附大量臟東西又來不及更換時),影響新風的換氣效率;而靜電除塵的巨大優勢就在于幾乎沒有耗材成本,但不足是的確有臭氧產生(但達標產品不用擔心,且后置活性炭濾網有吸附作用),一次凈化效率較低(但也能達到實驗室90%,實際85%)。

(看我,洗洗就能再工作,特皮實!)

那么,怎么選擇,就比較明確了。簡而言之,如果預算有限,建議上靜電集塵,并且后置(先經過新風機、再經過靜電集塵,主要考慮是新風機有混風,前置的凈化效果可能不佳);預算充足的情況下,建議靜電集塵前置,然后再后置一個HEPA過濾(建議HEPA箱帶風機,以彌補通過HEPA的壓損)。

靜壓值

系統運行時,新風主機接上回風管道及軟管、風閥、風口等管材管件,運行阻力明顯加大,靜壓值也就是施加的阻力值。那么,要想知道在多少阻力下,風量會衰減到多少?多大的風量才滿足自己的需求呢?這里我們就需要參照靜壓-風量特性曲線圖。

(以某品牌新風機為栗子)

這個曲線圖是根據什么繪制的呢?是從新風主機的裸機運行開始測試,分別給它施加一定的阻力(可以理解為風管長度越長阻力越大),取不同阻力值,分別看在每個阻力值時相對應的風量運行值,靜壓值越小,風量才能更大,效果更好。打個比方你在風機出口蒙一層布,風機力大的就能穿過布給你鼓風,力小的就沒戲了,這就叫力大出奇跡,哈哈哈...

以常見的350風量的新風機為例,各品牌新風機最大靜壓值通常在90-110之間,也有像霍尼350中國版這樣的,靜壓值被調高到150的。

熱交換效率

新風既然是從屋外吸入新鮮空氣,冬天夏天或者屋里開著空調/暖氣時,新鮮空氣和室內空氣的溫差會過大,將極大影響空調/暖氣的效果。為了解決這個問題,新風系統就引入了熱交換的措施,相當于用屋子里的廢氣給新鮮空氣加熱/降溫。目前熱交換的效率好的可以做到70%上下(未驗證),而熱交換效率一般的可能僅能達到50%上下(未驗證)。這方面選擇國際上的大品牌,一般問題都不太大。

(新風主機內部,那個大大的菱形就是熱交換器)

混風率

有一次北京霾破500,有號友私信我們說室外PM2.5爆表時即使開新風也只能降到150,還得依靠空氣凈化器。其實導致這種情況出現的原因有很多,除了屋內門窗的密封性(很多人的新風系統由于沒有設計安裝好,沒有形成正壓;同時,在衛生間或廚房排風設備工作時,室內幾乎肯定是較大的負壓),導致室外污濁空氣從這些縫隙進來。凈化效果不佳的另一個原因就是新風機的混風,熱換機不可避免地會有一定混率,國標規定是10%以內,而實際很多機器應該大大高于個水平。

有了以上的新風設備選擇要點,在選購新風時應該能更有信心了吧?!但問題此時遠遠沒有結束,因為新風系統也是“兩分靠選型、七分靠安裝設計”(還有一分給室內的密閉條件)的系統,即使如霍尼韋爾、百朗這樣的新風大品牌,沒有真正靠譜、專業的人進行設計、安裝、調試,效果一樣難以令人滿意。而這個部分比較復雜,且碰到實際項目時有很多要“特殊處理”的地方,需要很強的專業性和經驗,這里只能挑幾個相對簡單的方面來說說:

主機及主送風/排風口

因為新風的主機需要隱藏在吊頂里,為了避免噪音,主機通常安裝在廚房、衛生間,主機外面額外包上一層隔音或保溫層以減少噪音,另外主機會接兩根進出風管道到室外,這兩根管道最好分開遠一些(最好錯開高度或不在一個平面),避免把屋子里的廢氣又吸進去,進風管的位置也得選好,千萬別挨著熱水器的排煙口等等。

關于管路

首先,從送風/回風方式,優先推薦“地送頂回”(顧名思義,地送一般是地面送風或墻體里面距地30公分的位置送風),其次再考慮“頂送頂回”。這里主要是從氣流組織的角度,在同等風量情況下,地送頂回的換氣效果要好于頂送頂回,但對設計、施工要求更高。

第二,管路布局的幾個原則:(1)盡量走直線,盡量少彎;(2)盡量避免90度彎,可采用135度彎;(3)避免濫用軟管;(4)各支路的長度最好相差不要太大。

(90度彎的連接方式)

(正確135度角的連接方式)

第三,從管道材質上,市面上pvc管較流行,這種管的特點是使用期限比較長,缺點是在管道連接和法蘭連接處容易積聚灰塵和細菌,并且難以清理,容易使房間內空氣質量惡化,建議有條件的可以選擇u-pvc管,u-pvc管是一種進口食品級管材,管道內壁光滑無螺紋,見下圖:

第四,關于管徑選擇,一般而言,扁管一般用廠家配置的即可,其他主管,一般用16CM的管(對于350主流機型),而更大的機型可能需要配20CM的管。實際實施中,可能會出現口徑不對需要邊徑的情形,這時候就考察設計師的專業水準和經驗了。

(地面鋪的扁管)

調試部分

設計安裝好了(即便CAD的模型都建了),還不算完,后期調試對新風系統發揮威力非常重要,再設計精良的,沒有太多特殊項的時候,主要是通過蝶閥調整阻力,使得送風回風量有合理差距,有利于形成室內正壓;同時,各支路風速平衡,出風口達到0.6m/s左右的送風量(地送)。

設計、安裝、調試的“水”其實很深,遠不止上面這些簡單的原則,而且實際項目中,可能遇到各種“特別”情況,不能把理論原則直接硬套,比如如何考慮在空調、加濕/除濕對氣流的擾動下的空間氣流組織,使得送風排風效果優化;再比如由于戶型格局所限,管路支路長度難以均等或者總送風管比總排風管長很多且有很多彎道時如何處理等等,這些量體裁衣式的優化解決方案往往需要較強的專業性和較豐富經驗。

上面說的好像明白了。那,對于已經裝修的號友,怎么解決新風問題?

已經裝修了的房子不方便裝上述的新風系統,因為要打孔、布管道。那怎么做呢?建議考慮壁掛式新風,壁掛式只需要在外墻上開一個或者兩個墻洞,就像分體空調一樣,利用康達效應(Coanda Effect),也稱之為附壁作用或柯恩達效應,可以將新風沿著墻壁和房頂送達房間大部分區域。壁掛式新風無管道的新風系統,是在不同的房間安裝多個新風裝置,分別負責不同房間的新風功能,靈活性更高。但壁掛式也有硬傷,比如成本較高(要處理好,大多情況需要多臺壁掛新風),其次是可能沒有中央新風機的核心功能-熱交換(部分可能有電阻絲加熱,冬天會好一點,但增加電耗)。

看完了這期,你們對自己打造良好空氣質量是不是更有信心了?若有問題,歡迎隨時留言!

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