室内空气污染的深度解析与高效新风系统应用探讨

在当今社会，随着工业化进程的加速和城市化水平的提高，室内空气污染问题日益凸显，成为影响人们生活质量与健康的重要因素。尤其在我国中东部地区，频繁出现的雾霾天气更是加剧了这一问题的严峻性。人们对居住环境的要求不再仅仅局限于基本的居住功能，而是更加注重室内空气的品质与居住的舒适性。因此，新风除霾系统作为改善室内空气质量的有效手段，逐渐走进了千家万户。本文将从室内空气污染的主要来源、室内空气品质要求、新风量的计算方法、住宅常用新风系统方式以及两种新风系统方式的比较等方面，进行深入探讨。

一、室内空气污染的主要来源

室内空气污染是一个复杂而多元的问题，其污染源主要可以归纳为以下几个方面：

建筑材料与装修材料的挥发物：现代建筑广泛使用的各种建筑材料和装修材料，如油漆、涂料、胶合剂、板材等，在使用过程中会不断释放出甲醛、苯、挥发性有机化合物（VOCs）等有害气体。这些物质不仅具有强烈的刺激性气味，长期吸入还可能对人体健康造成严重影响，如引发呼吸道疾病、过敏反应甚至致癌。

电器设备散发的有害气体：随着家用电器的普及，电视、计算机、冰箱等电器设备在使用过程中也会散发出臭氧、VOCs等有害气体。虽然这些气体的浓度相对较低，但长时间累积仍可能对室内空气质量造成不利影响。

空调系统滋生的霉菌：空调系统，特别是其内部的空调箱和风机盘管系统管道，容易成为霉菌滋生的温床。如果系统设计不合理或运行管理不当，如过滤网未及时清洗或更换，就会导致霉菌大量繁殖，进而污染室内空气。

厨房与卫生间的通风问题：厨房和卫生间是室内空气污染的重灾区。不合理的通风方式或系统设计不仅会导致本房间内空气品质的下降，还会通过空气流动将污染物扩散到其他生活或工作空间。

二、住宅室内空气品质要求

为了保障居民的健康与舒适，住宅室内空气品质应满足以下基本要求：

温度控制：在起居室、卧室、厕所、走廊、浴室等区域，温度应全年保持在16-26℃之间，以确保人体感觉舒适。

湿度调节：室内湿度应全年保持在40-70%之间，避免过干或过湿对人体健康造成不利影响。

二氧化碳浓度：二氧化碳浓度是衡量室内空气新鲜度的重要指标之一，其浓度应低于1000ppm，以确保室内空气流通良好。

悬浮粉尘浓度：悬浮粉尘是室内空气中的主要污染物之一，其浓度应低于每立方米0.15毫克，以减少对人体呼吸系统的刺激。

噪声控制：室内噪声应小于50分贝，以营造宁静的居住环境，避免噪声污染对人体造成干扰和损害。

三、新风量计算方法

新风量的计算是设计新风系统的基础。不同国家和地区根据各自的气候条件、生活习惯和建筑特点，制定了不同的新风量标准。以下是一些典型的新风量计算方法：

· 美国标准（1981）：规定住宅类最小通风量为17m³/(人·h)。

· ASHRAE Handbook & Product Direction（1974）：推荐居室房间的最小通风量为42.5m³/(人·h)。

· 英国标准（1982）：以空间容量确定新风量，人均居住面积为14㎡/人，新风量为12.4m³/(人·h)。

· 日本推荐值：3m³/(㎡·h)。

· ASHRAE Standard 62-99：推荐卧室新风量为54m³/(h·间)，起居室为64.8m³/(h·间)。

在我国，《住宅设计规范》（GB50096-2011）规定居住建筑新风换气宜为1次/h计算；《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）则规定人均居住面积小于等于10㎡时，新风量可按每小时换气次数0.7次计算。

四、住宅常用新风系统方式

针对室内空气污染问题，住宅常用的新风系统方式主要包括自然通风、排气扇通风以及安装性能良好的通风换气设备。

自然通风方式：通过开窗换气的方式，在短时间内使室内进行全面换气。然而，自然通风方式受室外环境影响大，无法保证室内的清洁度，且直接对室内温度产生影响。随着住宅外围护结构气密性能的提高，自然通风的局限性日益凸显。因此，在有些天气情况下，开窗引入新风既无法保证新风的质量（包括洁净度、温湿度），又不利于节能。

排气扇通风：排气扇一般设于卫生间、厨房等区域，可以快速有效地将污浊空气排出。然而，由于没有进风设施，室内外压差较大，导致噪音大、冷热损失大。此外，排气扇通风方式也无法实现室内空气的全面净化。

安装性能良好的通风换气设备：这类设备能将室内污染物排出室外，同时将过滤干净的新鲜空气送入室内。常见的通风换气设备包括单向流新风系统和双向流新风系统。

单向流新风系统：由主机、风道、排风口、窗式进风器（墙式进风器）及其他附件组成。其工作原理是通过排风机运转排出室内原有空气，形成负压，使室外新鲜空气在压差作用下进入室内。该系统具有能耗低、换气均匀、稳定可靠等优点，但易受建筑密闭性影响，且存在气流盲区。

双向流新风系统：在单向流系统的基础上增加了机械送风单元，能够实现室内外空气的双向流动。该系统具有能量回收的特点，可以有效减少室内热量或冷量的损耗，但能耗较高，系统较为复杂，造价也相对较高。

五、两种新风系统方式的比较

单向流新风系统与双向流新风系统各有优缺点，适用于不同的场景和需求。

单向流新风系统：

优点：能耗低、换气均匀、稳定可靠、系统简单、占用空间小、持续不断送风、可避免二次污染。进风口具有降噪、隔尘、防结露、挡蚊虫和自动风压保护等功能。

缺点：受建筑密闭性影响较大，室外空气中的粉尘可能通过缝隙渗入室内；如果建筑密闭性不足，则无法形成负压，影响系统效果。

以山东省青岛市某项目为例，该项目采用单向流新风系统，将通风机组固定在卫生间内，通过卫生间外窗进行排风，卧室及客厅外窗窗台下方设置进风口。该系统在保证空气质量的同时，有效节约了成本。

双向流新风系统：

优点：具有能量回收功能，能够减少室内热量或冷量的损耗；适用于寒冷地区，可避免室外冷空气直接进入室内导致热量损失。

缺点：能耗较高、系统复杂、造价高；管道布置可能影响房间净高和装修；在空调关闭时，热回收效果不佳。

以山东济南某项目为例，该项目采用双向流带热交换型新风系统。在极端低温天气下，该系统能够有效减少室外冷空气对室内温度的影响，降低供热系统负担。

六、结语

综上所述，单向流新风系统和双向流新风系统各有其适用场景和优缺点。在选择新风系统时，应综合考虑建筑特点、气候条件、经济成本以及居民的实际需求。对于大多数普通住宅而言，单向流新风系统因其造价成本低、安装及运行简单易行而成为开发商的优先选择。然而，在寒冷地区或对室内空气质量有更高要求的情况下，双向流带热交换型新风系统则更具优势。

此外，新风系统的设计安装还需注意以下几点：一是要确保气流的合理分布，避免气流盲区；二是要定期清洗维护设备，防止灰尘积聚影响风机效率和新风品质；三是要结合设备厂家提供的详细性能参数进行选型设计，以确保系统的高效节能运行。

未来，随着科技的进步和人们对居住环境要求的不断提高，新风系统将会朝着更加智能化、高效化、人性化的方向发展。通过不断优化设计和提升技术水平，我们有理由相信，未来的新风系统将能够更好地满足人们对室内空气品质的追求和期待。