何森 CEO

无锡科希家室内环境有限公司

何森，60后，研究生学历，曾任大学教师、科研和设计工作者、三次创业经历；《室内环境健康指南》和《中国舒适家居行业发展白皮书》的主编；在空气质量新风系统、室内舒适环境等方面有较深的理论研究和实践，目前为无锡科希家室内环境有限公司CEO，专注互联网+室内环境云平台的开发工作。

      气流组织是指空气的流场特征。空气流动的动力有三类：一是压力，空气从压力高的地方向压力低的地方运动；二是密度，密度高的空气向密度低的地方流动。空气温度高，密度低，因此冷空气向热地方流动；三是组分浓度，空气中的污染物，从高浓度向低浓度处扩散。如果三种因素综合在一起，气流的流动就会变得很复杂。

      通风换气（新风）的作用有两个：一是将处理过的室外空气尽快送到人呼吸的地方，让人享受室外空气的“新鲜”，此作用称作“换气”，评价指标是“空气龄”，指空气从室外到室内再排到室外所需的平均时间，其倒数称作“换气次数”。这个换气次数是实际的数值，也就是带“换气效率”的实际数值；而设计计算中是以新风量除以房间体积的换气次数，相当于换气效率100%，实际上夸大了效果；另一是将室内产生的污染尽快排到室外，此作用称作“通风”，评价指标是排气口的浓度与室内平均浓度之比，这个也叫“通风效率“。好的气流组织就是“换气效率”和“通风效率”高的气流组织方式，这两个效率与合理布置通风口和排风口相对位置关系密切。“置换通风”就是一种高效率的气流组织形式，但其效果也需要通过计算换气和通风效率来评价。通风换气效率高，在达到同样室内空气质量的前提下，可以减少处理空气量，减少设备系统投入运行能耗。另外在某些风管安装尺寸受限值条件，如住宅辐射空调，没有送风管道截面积小，必须通过合理的气流组织提高“通风换气效率”来实现除湿设计目标。

       房间里的空气龄最小的情况是什么样的呢？最小的情况是底部均匀送风，而顶部均匀排风，这种情况在房间中产生的污染物（如人体发出的病毒）会完全被气流带走。这时空气龄取决于房间高度和风速。这里例子中，气流是上送，如果改为下送效果如何？这个效果与室内污染源的位置有关。空气污染扩散中，房间空间的压力差、温度差、浓度差三种因素都会对气流组织产生影响，新风实际上是强制通风，但其换气次数并不是很大，动力不是很大，因此出风口的风速和风向对实际空间的气流组织有一定影响，也导致不同的通风换气效率。但计算一个房间的实际通风换气效率非常麻烦，实际设计中则是按通风换气效率的一般规律来合理布置送排风口。

       在非均匀气流的情况下，房间里会有气流漩涡，也就是虽然主导气流朝一个方向流动，但是局部会有回旋气流反方向运动。比如，虽然抽油烟机吸力很大，但还是有味道被排到厨房以外的原因，这就是气流组织还有不理想的地方。侧吸式抽油烟机的气流组织要好于上吸式，因此其需要风量更小。所谓“大吸力”抽油烟机在技术上实际上用风量来弥补气流组织不合理（效率低）。

      空气污染物分为化学污染物（分子）、细颗粒物（PM2.5等）、细菌等。化学污染物分子直径很小，可以随着气流运动，随着气流逐步增高，在排风口处浓度较高。也就是说，新风的合理气流方向是从距人活动较近的风口进入，从污染物浓度最高的地方排出，住宅中这个地方是卫生间、设备间或衣帽间，这就是比较好的气流组织方式。由于厨房所需要的排风量远大于新风风量，因此不在厨房做新风排风。

       PM2.5和细菌比较大，能随速度高的气流运动，但不能被低速气流带走。因此，其主要在空间做布朗运动，空间分布比较均匀，新风排风口对排污效果影响不大。

      住宅中每个房间都需要布置新风送风口，但没有必要在每个房间布置排风口，其主要原因是房间送风口的风量固定调整，但如果装排风口，排风口的风量是无法调整到与送风量相同的。如果每个房间的送风量和排风量不相等，按物质守恒定律，一定会有空气从门缝进入或排出。这样的送回风口布置方式不如每个房间送风、集中排风的布置方式。

       空气处理包含温度和空气质量处理，而新风只是空气处理的一部分。空气处理属于多功能空气处理，是新风、过滤、净化、加湿、除湿、热回收等功能的组合，设计住宅中的空气处理系统，可参考以下内容。

1）住宅每个房间的通风换气量（新风）有最小要求。

2）而风量基本与风管截面积（直径）有关，送风管道大小要根据风量确定。

3）在全年使用的情况下，热回收新风机不一定能降低总能耗，也就是未必是经济的。新风选型要考虑安装和管道布置问题，比如在严寒地区要保证风管外壁不结露。

4）送风口和回风口的位置布置要从通风换气效率角度去评价。地板送风顶部回风的效果要好于顶送顶回的布置方式。每个房间都安装送风和回风口的布置未必是最好的布置方式。

在住宅内，由于空间和装饰限制，很难有富裕的通风管道的布置位置，管道小通风量就小，要达到良好的通风换气效果，则必须提高通风换气效率，也就是更合理的气流组织，主要是合理布置送风口和排风口。

5）新风机风量较少，精确分配比较难。比较合理的分配方式是采用分风箱，主管道风量比较均匀地分配到各支管道中。

6）新风机的额定风量都是在指定风压下的数值，管道阻力加大和滤网阻力增加会减少实际送风量，因此最好使用变频风机以便有效调节风量。最好使用恒风量变频风机，以保持正常使用过程中风量稳定。

7）新风机的换气次数一般小于1次，这种小风量即使滤网精度再高也难保证室内PM2.5处于较低数值，因为房间内有很多污染渗透点（门窗、走廊等）和室内散发源。要充分排出室内颗粒物必须外配净化装置（过滤风机或净化器）。

另外，对室内散发的污染物，一定要知道散发强度匹配通风量才能保证其浓度低于健康标准，其保证根本还是要低释放。比如装修污染，不知浓度的情况下，靠标准设计的新风量是不能保证达标的。如果室内有较大污染源又无法加大新风量的话，需要采用物理吸附和化学吸附器（网）来处理这些污染释放。

过滤网是有使用寿命的，达到使用寿命后滤网阻力会增加很大，而且也会增加滤网拦截污染物二次污染的风险，因此有必要对滤网使用时间进行监视和显示。

8）新风机可以配加湿，但需要合理配置才能达到满意的效果。住宅中，加湿部分最好独立安装在管道上，超声波和湿膜加湿不适合使用，电极加湿效果也不理想且需要经常更换损耗件。比较理想的是电加热加湿，但其需要RO纯水作为加湿水源。

9）新风机配除湿是可行的，但要保证除湿效果就要增大新风量或者采用深度除湿。一般单独新风的换气次数为0.5～1次，而保证效果的除湿换气次数为1～2次。因此新风除湿一般有内循环风量。

10）空气质量监控。随着传感器技术和物联网技术的发展，空气传感器数值可以实时监测并可以用此来控制新风、净化、加湿和除湿等空气处理装置的运行，实现智能控制。