在现代建筑中,商用中央空调系统不仅承担着调节室内温度的职责,还肩负着提供新鲜空气、改善室内空气质量的重要任务。其中,新风量的合理计算与配置是确保系统高效运行、提升室内环境舒适度的关键环节。不同类型的商业场所对新风量的要求各不相同,因此在设计过程中必须根据实际使用场景进行科学计算。
所谓新风量,是指单位时间内从室外引入室内的新鲜空气体积,通常以立方米每小时(m³/h)为单位。新风量的大小直接影响室内空气质量、人员舒适度以及空调系统的能耗水平。合理的新风量可以有效稀释室内污染物、二氧化碳浓度,提升空气质量,同时避免因新风量过大而造成能源浪费。
新风量的计算一般有以下几种常用方法:
按人数计算法
这是最常见的计算方式之一,适用于人员密集的场所,如会议室、商场、办公室等。其基本公式为:
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新风量 = 每人所需新风量 \times 室内人数
$$
其中,“每人所需新风量”根据国家标准或行业规范确定,通常为每人每小时30~50 m³。
按换气次数法
适用于空间较大、人员数量变化较大的场所,如餐厅、健身房等。计算公式为:
$$
新风量 = 房间体积 \times 每小时换气次数
$$
换气次数依据房间用途不同而有所差异,如普通办公空间为1~2次/h,卫生间为10~15次/h。
按空调负荷计算法
在某些对温湿度要求较高的场所,如实验室、医院手术室等,新风量还需结合空调负荷进行综合计算,以确保系统的整体运行效率。
综合法
实际设计中,往往采用综合法进行新风量计算,即同时考虑人数、空间体积以及功能需求,取其中最大值作为最终新风量标准。
由于各类商业场所的功能、使用频率及人员密度存在较大差异,因此其新风量标准也有所不同。以下是几种常见场所的新风量推荐标准:
办公区域是新风系统应用最广泛的场所之一。根据国家标准,每人所需新风量建议为30~50 m³/h。若一个办公室容纳10人,则新风量应为300~500 m³/h。同时,还需考虑空间体积与换气次数,确保空气质量。
商场和超市属于人员流动性大、密度高的场所,新风量需求较高。通常建议每人新风量为20~30 m³/h,同时每小时换气次数不少于1~2次。对于大型商场,还需设置局部排风系统,以应对高峰时段的空气污染。
餐厅内人员密度大、空气污染源多(如油烟、二氧化碳等),因此新风量需求较高。建议每人新风量为30~50 m³/h,且每小时换气次数应达到6~8次,以有效稀释空气中的污染物。
健身房内人员活动强度大,呼吸频率高,二氧化碳浓度上升快,因此新风量要求较高。建议每人新风量为50~80 m³/h,换气次数不低于8~10次/h,以维持良好的空气环境。
医院病房、手术室等场所对空气质量要求极高,需严格控制细菌、病毒等污染物。通常建议新风量为每人60~100 m³/h,并结合高效过滤系统使用。手术室每小时换气次数应达到20~30次,其中新风占比不低于15%~30%。
学校教室人员密度高,学生长时间停留,对空气质量敏感。建议每人新风量为30~40 m³/h,换气次数不低于3~4次/h,以保障学生健康与学习效率。
这类场所空间大、人员流动频繁,空气质量控制难度较大。通常建议每人新风量为20~30 m³/h,换气次数为2~4次/h,并结合分区送风策略进行设计。
合理分区设计
大型商业建筑应根据功能区域划分新风系统,避免不同区域之间的空气交叉污染。
新风与回风比例控制
新风量并非越大越好,在满足空气质量的前提下,应合理控制新风与回风的比例,以降低能耗。
空气质量监测与调节
建议在系统中加入CO₂浓度监测装置,根据实际空气质量动态调节新风量,实现节能与舒适并重。
过滤与净化系统配套
新风进入室内前应经过初效、中效甚至高效过滤,特别是位于城市中心或空气污染较严重区域的建筑。
节能与热回收设计
在新风系统中引入热回收装置,可有效降低空调负荷,实现节能运行。
商用中央空调系统中的新风量配置,是影响室内空气质量与人员舒适度的重要因素。通过科学的计算方法与合理的系统设计,不仅能提升空间环境的健康水平,还能有效降低能耗、延长设备使用寿命。在实际工程应用中,应结合具体场所的功能需求、人员密度、空气质量标准等因素,综合制定新风量方案,从而实现舒适与节能的双重目标。
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