学校教室采用热回收式中央新风系统
的实用性分析
（重庆鸿聚贸易有限公司技术部）
前言：
“……室内空气质量尤为重要。如果室内空气受到污染，就可能引起人体的各种疾病。……”
“……（室内空气）防止室内空气污染对人体健康的损坏，制止室内空气中的病原体和有害物质的侵害。在冬季采暖和夏季空调期间应有室内新鲜空气交换和补充的设备。……”
“……技术措施是：（1）在建筑设计中注意通风问题。（2）主要室内空间在密闭门窗时有新鲜的空气补充装置，保证室内有足够的新风量、洁净空气量和换气次数……“
建筑节能设计要点
我们每天要消耗12公斤的新鲜空气，相对于水和食品来说，空气是人体最大的消耗品，而都市人有70%~80%的时间是在室内度过的，老弱病残和儿童在室内的时间更长，可达90%以上。这个意义上可以说：室内空气使我们最大的消耗品。
广州市广科室内环境检测技术
秋冬来临，儿童健康呼吸更加不容忽视。美国专家研究表明，室内空气的污染程度要比室外空气严重二至五倍。在特殊情况下可达到一百倍。那么，是谁经常在室内并受到室内空气污染的危害？是那些儿童|、孕妇、老人和慢性病人。特别是儿童，秋冬季节更应关心儿童呼吸健康。
京华时报
人一生有85%的以上的时间呆在室内。而室内污染是可以逐渐累积的。世界上新建和改建的建筑，约有35%是致病建筑。全球每年有10万人因为室内空气污染引发哮病而死亡。其中我国占相当大的比例。中国室内环境检测中心证实，目前国内经他们检测的房间，90%以上污染超标，国内室内装饰市场的需求量巨大，装饰过的房间隐藏着大量的室内空气污染隐患。
北京大学人民医院呼吸科主任
摘要：自然通风无法有效的解决学校教室新风不足的问题，设置热回收式机械新风系统才是处理教室通风问题的有效办法，从健康舒适和建筑节能两个方面以实际案列分析了教室设置热回收式中央新风系统的实用性.。
关键词：通风、健康、热回收、节能。
术语:
通风：用自然或机械的方法向某个房价或空间送入空气，和由某一房间或空间排除空气的过程。
热回收：利用室内排风中的能量来预冷（热）引入的室外新风，从而达到降低新风系统能耗的热交换过程。
1.关注教室的空气品质
教室内需要足够的新风量，以便消除有害气体、余热、余湿以及稀释C O2浓度。如果教室新风量长期达不到最小新风量的标准，将会导致在教室内学习的学生们出现乏力、皮肤干燥、嗜睡、烦躁、头晕、胸闷、恶心等症状，统称为“病态建筑综合症”，造成同学们的学习效率低下。
为了保证同学们的健康成长和较高的学习效率，我们必须通过有效的手段保证室内空气的品质和充裕的新风量。
2.教室需要多少新风量才能保证室内空气品质？
C O2作为人体散发污染物（包含C O2、气味、和生物挥发物等）的的指示剂，在以人活动为主的教室我们可以以稀释C O2浓度来
计算的新风量评价室内学生的呼吸效果。
对于室内C O2浓度控制值，《室内空气质量标准》中规定，C O2浓度限制在1000ppm以下。
我们通过一个重庆已竣工的案列（重庆耀宗国际中学某教室）进行分析计算：教室面积为48平方米，人数为30人，层高为3m,每人呼吸散发的C O2为19L／h，室外初始C O2浓度为0.30L ／m3=300ppm。利用公式1.1对室内每人需要的新风量进行计算，结果见下表。
L=Q p／（C-C0）
式中:L---按稀释室内C O2浓度计算的新风量，m3／h·人Q p---C O2发生量，L／h·人
C0---室外初始C O2浓度，ppm
C---室内C O2允许浓度，ppm
Q p=19×30=570L／h=0.1583L／S
L≈815m3／h
综合计算值和国家相关的卫生标准对于该教室的新风量可以取 30m3／h每人，和换气次数6次的标准。
3.自然通风能否满足教室的通风要求？
室内在没有机械通风设备的情况下，要消除室内的余热、余湿，会优先考虑自然通风。自然通风包括开窗和闭窗两种，这也是一般教室常采用的通风方式。
A闭窗渗透
是指靠风压、热压的作用通过渗透获得室外空气的方式。
有专家对15个闭窗房间的换气次数进行跟踪实验，结果最大换气次数为0.5次／h,最小才0.09次／h。说明随着建筑节能水平的逐年提高，特别是近几年建造的建筑，门窗的密闭性越来越好了，那些希望借助建筑结构通过自然通风，依靠通过渗透获得室外空气来实现室内换气的方式完全是一厢情愿，已经越来越不可能。
B开窗通风
当室内空气污浊或热、湿散发量比较集中不易扩散排除时，开窗通风这是最常用的自然通风方式。但其明显的缺点就是，首先，通风量不易控制，受季节和气候因素影响大，受建筑结构的限制；其次，无法避免室外灰尘和噪声的侵入，另外，自然通风的间断性，对于连续产生污染的问题，如甲醇的污染，采用这种方式效果就不明显；最后，在冬夏两季开窗通风还会造成大量的能源浪费。根据清华大学一项针对北京夏季88户自然通风民用建筑的现场测试。测试结果表明，自然开窗通风下，这些建筑的热环境基
本处于ASHRAE标准的舒适区之外。
所以，通过开窗进行自然通风，只能间歇的进行换气，实不是一种理想的通风换气的方式。
4.机械通风是解决教室通风问题的最终途径
通过上述研究可得知，随着建筑节能的发展，教室采用机械通风的方式将成为解决同学们呼吸环境的主要手段。
教室机械通风的原则：
1.通风途径：使室外新鲜空气顺着室内的空调和自然通风气流组
织，有序的进入教室，在进风口的远端位置设置回风口把污染空气排出教室。
2.通风量：主要满足教室日常学习的最基本的新风量，驱逐各类
污染物，保证同学们的呼吸环境的健康。
3.通风方式：整个教室保持全天有组织的，定风量的连续通风。
4.通风质量：通风尽量干净、安静。
5.采用热交换式的机械通风才能满足节能的要求。
既然机械通风能够有效的解决教室空气问题，在解决空气质量问题的同时又产生了新的问题，如何节能？
通过计算我们可知教室所需的新风量和换气次数非常大，这跟教室的人员密集程度有着直接的关系，这么大的新风量将给教室空调带来很大的新风冷负荷。
下面我们继续以重庆耀宗国家中学的教室进行分析。
该项目采用的全热交换主机为，普瑞泰Dpurat的全热交换主机，风量为1000m3（30m3/人.h,6次换气/h）
新风冷负荷计算公式：Q=CM（t1-t2）
式中Q---空调新风冷负荷
C----空气的比热
t1----空调室外计算温度
t2----空调室内计算温度
夏季工况节能分析：
可以看出采用热交换（75%）的机械通风系统可以在夏季减少3.64KW的新风冷负荷。
3.64KW的冷负荷是多少？大概是一个1.5P的空调的制冷效果。冬季工况节能分析：
同理，可以得出采用热交换（75%）的机械通风系统可以减少4.32KW的新风热负荷。相当于1.8P的空调的制热效果。
综合冬夏工况可知，采用热回收式的机械通风系统，能够节约相当大的空调造价和运行费用，是解决大风量，大换气次数通风问题的最节约的方法。
6.总结
对于学校教室，只有采用热回收式的机械通风系统,才能既满足学生健康舒适的需要，又能满足建筑节能的要求。
参考文献：