室內空氣污染的深度解析與高效新風系統應用探討

在當今社會，隨著工業化進程的加速和城市化水平的提高，室內空氣污染問題日益凸顯，成為影響人們生活質量與健康的重要因素。尤其在我國中東部地區，頻繁出現的霧霾天氣更是加劇了這一問題的嚴峻性。人們對居住環境的要求不再僅僅局限于基本的居住功能，而是更加注重室內空氣的品質與居住的舒適性。因此，新風除霾系統作為改善室內空氣質量的有效手段，逐漸走進了千家萬戶。本文將從室內空氣污染的主要來源、室內空氣品質要求、新風量的計算方法、住宅常用新風系統方式以及兩種新風系統方式的比較等方面，進行深入探討。

一、室內空氣污染的主要來源

室內空氣污染是一個復雜而多元的問題，其污染源主要可以歸納為以下幾個方面：

建筑材料與裝修材料的揮發物：現代建筑廣泛使用的各種建筑材料和裝修材料，如油漆、涂料、膠合劑、板材等，在使用過程中會不斷釋放出甲醛、苯、揮發性有機化合物（VOCs）等有害氣體。這些物質不僅具有強烈的刺激性氣味，長期吸入還可能對人體健康造成嚴重影響，如引發呼吸道疾病、過敏反應甚至致癌。

電器設備散發的有害氣體：隨著家用電器的普及，電視、計算機、冰箱等電器設備在使用過程中也會散發出臭氧、VOCs等有害氣體。雖然這些氣體的濃度相對較低，但長時間累積仍可能對室內空氣質量造成不利影響。

空調系統滋生的霉菌：空調系統，特別是其內部的空調箱和風機盤管系統管道，容易成為霉菌滋生的溫床。如果系統設計不合理或運行管理不當，如過濾網未及時清洗或更換，就會導致霉菌大量繁殖，進而污染室內空氣。

廚房與衛生間的通風問題：廚房和衛生間是室內空氣污染的重災區。不合理的通風方式或系統設計不僅會導致本房間內空氣品質的下降，還會通過空氣流動將污染物擴散到其他生活或工作空間。

二、住宅室內空氣品質要求

為了保障居民的健康與舒適，住宅室內空氣品質應滿足以下基本要求：

溫度控制：在起居室、臥室、廁所、走廊、浴室等區域，溫度應全年保持在16-26℃之間，以確保人體感覺舒適。

濕度調節：室內濕度應全年保持在40-70%之間，避免過干或過濕對人體健康造成不利影響。

二氧化碳濃度：二氧化碳濃度是衡量室內空氣新鮮度的重要指標之一，其濃度應低于1000ppm，以確保室內空氣流通良好。

懸浮粉塵濃度：懸浮粉塵是室內空氣中的主要污染物之一，其濃度應低于每立方米0.15毫克，以減少對人體呼吸系統的刺激。

噪聲控制：室內噪聲應小于50分貝，以營造寧靜的居住環境，避免噪聲污染對人體造成干擾和損害。

三、新風量計算方法

新風量的計算是設計新風系統的基礎。不同國家和地區根據各自的氣候條件、生活習慣和建筑特點，制定了不同的新風量標準。以下是一些典型的新風量計算方法：

· 美國標準（1981）：規定住宅類最小通風量為17m3/(人·h)。

· ASHRAE Handbook & Product Direction（1974）：推薦居室房間的最小通風量為42.5m3/(人·h)。

· 英國標準（1982）：以空間容量確定新風量，人均居住面積為14㎡/人，新風量為12.4m3/(人·h)。

· 日本推薦值：3m3/(㎡·h)。

· ASHRAE Standard 62-99：推薦臥室新風量為54m3/(h·間)，起居室為64.8m3/(h·間)。

在我國，《住宅設計規范》（GB50096-2011）規定居住建筑新風換氣宜為1次/h計算；《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》（GB50736-2012）則規定人均居住面積小于等于10㎡時，新風量可按每小時換氣次數0.7次計算。

四、住宅常用新風系統方式

針對室內空氣污染問題，住宅常用的新風系統方式主要包括自然通風、排氣扇通風以及安裝性能良好的通風換氣設備。

自然通風方式：通過開窗換氣的方式，在短時間內使室內進行全面換氣。然而，自然通風方式受室外環境影響大，無法保證室內的清潔度，且直接對室內溫度產生影響。隨著住宅外圍護結構氣密性能的提高，自然通風的局限性日益凸顯。因此，在有些天氣情況下，開窗引入新風既無法保證新風的質量（包括潔凈度、溫濕度），又不利于節能。

排氣扇通風：排氣扇一般設于衛生間、廚房等區域，可以快速有效地將污濁空氣排出。然而，由于沒有進風設施，室內外壓差較大，導致噪音大、冷熱損失大。此外，排氣扇通風方式也無法實現室內空氣的全面凈化。

安裝性能良好的通風換氣設備：這類設備能將室內污染物排出室外，同時將過濾干凈的新鮮空氣送入室內。常見的通風換氣設備包括單向流新風系統和雙向流新風系統。

單向流新風系統：由主機、風道、排風口、窗式進風器（墻式進風器）及其他附件組成。其工作原理是通過排風機運轉排出室內原有空氣，形成負壓，使室外新鮮空氣在壓差作用下進入室內。該系統具有能耗低、換氣均勻、穩定可靠等優點，但易受建筑密閉性影響，且存在氣流盲區。

雙向流新風系統：在單向流系統的基礎上增加了機械送風單元，能夠實現室內外空氣的雙向流動。該系統具有能量回收的特點，可以有效減少室內熱量或冷量的損耗，但能耗較高，系統較為復雜，造價也相對較高。

五、兩種新風系統方式的比較

單向流新風系統與雙向流新風系統各有優缺點，適用于不同的場景和需求。

單向流新風系統：

優點：能耗低、換氣均勻、穩定可靠、系統簡單、占用空間小、持續不斷送風、可避免二次污染。進風口具有降噪、隔塵、防結露、擋蚊蟲和自動風壓保護等功能。

缺點：受建筑密閉性影響較大，室外空氣中的粉塵可能通過縫隙滲入室內；如果建筑密閉性不足，則無法形成負壓，影響系統效果。

以山東省青島市某項目為例，該項目采用單向流新風系統，將通風機組固定在衛生間內，通過衛生間外窗進行排風，臥室及客廳外窗窗臺下方設置進風口。該系統在保證空氣質量的同時，有效節約了成本。

雙向流新風系統：

優點：具有能量回收功能，能夠減少室內熱量或冷量的損耗；適用于寒冷地區，可避免室外冷空氣直接進入室內導致熱量損失。

缺點：能耗較高、系統復雜、造價高；管道布置可能影響房間凈高和裝修；在空調關閉時，熱回收效果不佳。

以山東濟南某項目為例，該項目采用雙向流帶熱交換型新風系統。在極端低溫天氣下，該系統能夠有效減少室外冷空氣對室內溫度的影響，降低供熱系統負擔。

六、結語

綜上所述，單向流新風系統和雙向流新風系統各有其適用場景和優缺點。在選擇新風系統時，應綜合考慮建筑特點、氣候條件、經濟成本以及居民的實際需求。對于大多數普通住宅而言，單向流新風系統因其造價成本低、安裝及運行簡單易行而成為開發商的優先選擇。然而，在寒冷地區或對室內空氣質量有更高要求的情況下，雙向流帶熱交換型新風系統則更具優勢。

此外，新風系統的設計安裝還需注意以下幾點：一是要確保氣流的合理分布，避免氣流盲區；二是要定期清洗維護設備，防止灰塵積聚影響風機效率和新風品質；三是要結合設備廠家提供的詳細性能參數進行選型設計，以確保系統的高效節能運行。

未來，隨著科技的進步和人們對居住環境要求的不斷提高，新風系統將會朝著更加智能化、高效化、人性化的方向發展。通過不斷優化設計和提升技術水平，我們有理由相信，未來的新風系統將能夠更好地滿足人們對室內空氣品質的追求和期待。