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新风系统与空调有什么区别?温湿度调节与气流洁净度的分工

发布日期 :2019.09.15 浏览次数 : 3716 鼎格舒适家官网

新风系统与空调常被放在一起讨论,问题往往集中在"功能看起来相似,能不能只装一个"。要回答这个问题,需要先看清两者各自解决的是空气调节中的哪几个参数。空气调节涉及温度、湿度、气流组织与洁净度四个方面,空调主要作用于前两者,新风系统主要作用于后两者。分工不同,也就谈不上互相取代。

住宅室内的吊顶式设备安装:新风系统的送排风管道与空调系统的风管在同一吊顶空间内协调布置
图注:新风与空调解决的是空气调节的不同参数。两者在住宅中通常共存,共用吊顶空间时需要提前协调管路的走向与标高。

一、空气调节的四个参数

把"舒适"拆开看,室内空气可以从四个参数描述:温度、相对湿度、气流速度与洁净度。温度决定冷暖,湿度决定干湿,气流速度决定体感上的"闷"或"吹",洁净度则涉及颗粒物、气态污染物与二氧化碳的浓度。更完整的清单与判据整理在暖通知识库,可按主题检索。

空调的核心任务是把温度调到位,同时通过表冷器的冷凝作用带走部分水汽;部分机型具备辅助电加热或加湿功能,但加湿在住宅空调中并不常见。洁净度与"换气"这两件事,多数家用空调并不承担,室内机循环的是房间内原有的空气,只经过过滤网拦下较大的灰尘,不引入室外新鲜空气。

新风系统的核心任务是换气:把室外空气经过滤处理后送入室内,同时把室内空气排出,形成一个持续的气流通道。这一过程中,温度与湿度只是被"顺带处理"——不带热回收的新风会把室外的冷热干湿一起带进室内,带热回收的机型可以在排风与送风之间交换一部分热量与湿度。

二、空调在做什么

空调制冷时,室内空气被风机抽入室内机,穿过温度较低的表冷器,空气中的水蒸气在表冷器表面凝结成水并排走,处理后的空气送回房间。这个过程同时降低了温度与含湿量,因此夏季空调运行时房间会变干。

制热时有两条路径。热泵制热靠制冷剂循环反向运行,把室外热量搬到室内,出风温度通常低于电加热;电辅热依靠电加热元件直接加热空气,升温快但耗电明显增加。无论哪条路径,空调都不引入室外新鲜空气,房间的换气仍然要靠开窗或机械新风。

成都属夏热冬冷地区。按 GB 50736—2012,夏季空调室外计算干球温度 31.8 ℃、湿球温度 26.4 ℃,日平均温度 27.9 ℃;冬季供暖室外计算温度 2.7 ℃、冬季空调室外计算相对湿度 83 %。夏季室外含湿量不低,除湿负荷在总冷负荷中占一定比例;冬季湿度大,热泵制热时会较频繁地进入化霜工况,出风温度出现短时下降属于正常现象。这些特点都属于空调的工作内容,与换气无关。

三、新风系统在做什么

新风系统的功能可以归纳为三件事:引入、过滤与排出。

  • 引入——把室外空气通过取风口、风管与风机送入室内各房间,形成有组织的送风。
  • 过滤——在送风路径上设置过滤段,按滤材等级拦下不同粒径的颗粒物。
  • 排出——通过排风口把室内空气排出室外,与送风一起形成定向气流,避免污染空气在室内循环。

按气流形式区分,住宅新风常见单向流与双向流两种。单向流只做机械送风或只做机械排风,靠门窗缝隙或专门风口补风;双向流同时设置送风机与排风机,风量可以匹配,并在两股气流之间设置热回收芯体。JGJ/T 440—2018《住宅新风系统技术标准》规定,采用机械送风加机械排风时,排风量应为新风量的 80 %~90 %;双向流热回收系统的排风量与新风量之比宜控制在 0.75~1.0,以兼顾热回收效率与冬季防结霜。

四、关窗之后室内会发生什么

理解新风必要性的关键在于看到关窗状态下室内空气的变化。人在室内呼吸会消耗氧气、产生二氧化碳与水汽;烹饪产生油烟与燃气燃烧产物;装修材料会缓慢释放挥发性有机物;洗浴产生大量水汽。门窗关闭时,这些物质不断累积,浓度随时间上升。

二氧化碳浓度是其中最直观的指标。按 GB/T 18883—2022《室内空气质量标准》,二氧化碳浓度限值为不超过 0.10 %(1 小时平均值,约相当于 1000 ppm),新风量要求不低于 30 m³/(h·人)。该标准属于推荐性国标,引用时应写全标准号。当房间密闭、人员在室时间较长时,二氧化碳浓度会明显上升,这是"闷"的直接来源,而空调只循环室内空气,无法降低这一浓度。

污染物来源主要产出空调是否能处理
人体呼吸二氧化碳、水汽不能,需换气稀释
烹饪与燃气油烟、燃烧产物不能,靠厨房排风与通风
装修材料甲醛、苯、挥发性有机物不能,需持续通风稀释
洗浴与晾晒水汽制冷时可部分除湿,但仍需排出
室外渗入细颗粒物不能,靠新风的过滤段拦截

五、新风量按什么确定

新风量有明确的计算口径,而不是按房间面积随意取值。GB 50736—2012 第 3.0.6 条把最小新风量分成三档:表 3.0.6-1 针对公共建筑主要房间,给出每人所需最小新风量,办公室与客房为 30、大堂与四季厅为 10 m³/(h·人);表 3.0.6-2 针对居住建筑,建议按换气次数法确定;高密度人群建筑另按人员密度取值。

住宅适用的是换气次数法。人均居住面积不超过 10 ㎡ 时取 0.70 次/h,10~20 ㎡ 取 0.60 次/h,20~50 ㎡ 取 0.50 次/h,超过 50 ㎡ 取 0.45 次/h。风量的计算方式是面积乘以层高再乘以换气次数。得到换气次数法对应的风量之后,还需要与"按卧室与起居室分别计算的新风量之和"作比较,取两者中的较大值作为设计新风量。

人均居住面积 Fp每小时换气次数
Fp ≤ 10 ㎡0.70
10 ㎡ < Fp ≤ 20 ㎡0.60
20 ㎡ < Fp ≤ 50 ㎡0.50
Fp > 50 ㎡0.45

需要澄清一个流传较广的说法:把"每人 30 m³/h"当作住宅新风的国标要求是不准确的。表 3.0.6-1 的 30 m³/(h·人) 适用于公共建筑,住宅对应的换气次数法给出的风量口径与之不同。两套算法分别对应不同的建筑类型,混用会得出偏大或偏小的结果。

六、两者能不能互相代替

把功能对照起来,答案比较清楚。

对比项中央空调新风系统
主要作用参数温度、湿度气流组织、洁净度
是否引入室外空气通常不引入,循环室内空气持续引入并排出
能否降低二氧化碳浓度不能可以,靠换气稀释
能否过滤室外颗粒物仅拦下室内循环空气中的较大灰尘可以,按滤材等级拦截不同粒径颗粒
能否显著改变室温可以不带热回收时会把室外温度带入,影响有限且不承担主要调温任务
耗电构成压缩机为主风机为主,功耗量级明显更低

结论是两者不构成替代关系。新风系统无法把室温降到空调所能达到的水平,也承担不了除湿负荷;空调则无法降低二氧化碳浓度,也不能在关窗状态下引入新鲜空气。把"关窗开空调"与"关窗开新风"两种状态对比,会发现前者解决了冷暖、后者解决了闷,而理想状态是两者同时运行。

七、带新风功能的空调与独立新风的差别

市面上部分空调机型标注具备新风功能,通过一根风管把室外空气引入室内机再送入房间。这种方式确实能引入部分室外空气,但引入量受机型限制,通常远低于按换气次数法计算出的居住建筑新风量;在需要较大新风量的房间,仅靠这类机型往往不能满足设计要求。

独立新风系统的优势在于风量可按房间逐个分配,送风口与排风口的位置可以按气流组织需要布置,过滤段可以按需求选择滤材等级,双向流机型还可以配置热回收。取舍点在于占用吊顶空间、需要预留取风口与排风口的穿墙位置、以及初投资与后期滤材更换。

无论采用哪种方式,都需要在装修阶段确定,因为风管与风口属于隐蔽工程。已装修完成的住宅若想补装,通常只能选择壁挂式或柜式新风机,仅对单个房间有效,全屋换气效果与集中式系统不同。

八、成都住宅的适用条件

成都的气候特征让新风的作用具有本地特点。夏季相对湿度高、静风频率高,自然通风的实际效果在闷热天气里有限;冬季室外温度不算低但湿度大,开窗换气会带来明显的冷感与热量损失,带热回收的双向流系统在这个季节的价值更明显。

另外,城市住宅的临街情况、周边施工与交通密度都会影响开窗的可行性。当窗外噪声或空气质量让人不愿开窗时,机械新风就承担了原本由开窗完成的换气功能。这也是新风系统在住宅中越来越常见的原因——它解决的不是"比开窗更好",而是"在不能开窗时如何换气"。

方案阶段需要一并核对的内容包括以下几项。

  • 吊顶净空——空调风管、新风管道与冷凝水管的标高能否在同一吊顶空间内容纳。
  • 取风口与排风口位置——两者应保持足够距离,避免排出的空气被重新吸入形成短路。
  • 穿墙孔洞——取风口与排风口需要在结构上确认开孔位置,避开梁、柱与承重构件。
  • 过滤段的维护通道——滤材需要定期更换,机组检修口的位置应便于实际操作。

把两者放在同一套方案里考虑,通常的做法是先按房间逐间计算冷负荷确定空调容量,再按 3.0.6 条的换气次数法确定新风量,然后核对吊顶净空能否同时容纳空调风管、新风管道与冷凝水管,并在取风口与排风口的位置上避免短路。这几项在方案阶段一并核对,比先做空调、后期再补新风要省事得多。

本文标准数值引自 GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第 3.0.6 条、GB/T 18883—2022《室内空气质量标准》与 JGJ/T 440—2018《住宅新风系统技术标准》;管路风量衰减、滤材更换周期等标注为工程经验口径。实际风量应由设计人员按现场条件计算确定。本文由四川鼎格舒适家整理,供新风与空调方案比较参考。想先知道大致造价与可行性的,可以直接获取配置与报价方案。

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