通风设计指南

指南 (Blomsterberg, 2000 ) [参考文献 6] 的目的是指导从业者（主要是 HVAC 设计师和建筑经理，但也包括客户和建筑用户）如何在应用传统和创新的情况下实现具有良好性能的通风系统技术。该指南适用于住宅和商业建筑中的通风系统，以及建筑的整个生命周期，即简报、设计、施工、调试、运行、维护和拆除。

通风系统的基于性能的设计需要以下先决条件：

• 已经为要设计的系统指定了性能规范（关于室内空气质量、热舒适性、能源效率等）。
• 应用了生命周期的观点。
• 通风系统被认为是建筑物的一个组成部分。

目的是设计一个通风系统，满足项目特定的性能规范（见第 7.1 章），应用传统和创新技术。通风系统的设计必须与建筑师、结构工程师、电气工程师和加热/冷却系统设计师的设计工作相协调，以确保完成的建筑物具有加热、冷却和通风系统表现良好。最后，同样重要的是，应该咨询建筑经理关于他的特殊愿望。他将在未来多年负责通风系统的运作。因此，设计师必须根据性能规格确定通风系统的某些因素（特性）。这些因素（属性）的选择方式应使整个系统在指定的质量水平下具有最低的生命周期成本。进行经济优化时应考虑到：

• 投资成本
• 运营成本（能源）
• 维护成本（更换过滤器、清洁管道、清洁空气末端装置等）

一些因素（属性）涵盖了在不久的将来应该引入或更加严格的性能要求的领域。这些因素是：

• 从生命周期的角度进行设计
• 高效用电设计
• 低声级设计
• 建筑能源管理系统使用设计
• 运维设计

有生命周期的设计 看法 

必须使建筑物具有可持续性，即建筑物在其生命周期内必须对环境产生尽可能小的影响。对此负责的是几个不同类别的人员，例如设计师、建筑经理。产品要从生命周期的角度来评判，要关注整个生命周期对环境的所有影响。在早期阶段，设计师、买方和承包商可以做出环保的选择。一座建筑由几个具有不同寿命的不同组件组成。在这种情况下，必须考虑可维护性和灵活性，即办公楼的使用在建筑物的使用寿命期间可能会发生多次变化。通风系统的选择通常受到成本的强烈影响，即通常是投资成本，而不是生命周期成本。这通常意味着以最低投资成本满足建筑规范要求的通风系统。例如，风扇的运行成本可能是生命周期成本的 90%。与生命周期观点相关的重要因素是：
寿命。

• 对环境造成的影响。
• 通风系统发生变化。
• 成本分析。

用于生命周期成本分析的一种直接方法是计算净现值。该方法在建筑的部分或整个运营阶段结合了投资、能源、维护和环境成本。能源、维护和环境的年度成本在目前重新计算 oa 成本（Nilson 2000）[参考文献 36]。通过这个程序，可以比较不同的系统。成本对环境的影响通常很难确定，因此经常被忽略。通过包括能源，在一定程度上考虑了环境影响。通常进行 LCC 计算以优化运行期间的能源使用。建筑物生命周期能源使用的主要部分是在此期间，即空间加热/冷却、通风、热水生产、电力和照明（Adalberth 1999）[参考资料 25]。假设建筑物的使用寿命为 50 年，其运营期可占总能耗的 80-85%。剩下的 15-20% 用于建筑材料和建筑的制造和运输。

为高效使用而设计 通风用电 

通风系统的用电量主要由以下因素决定： • 管道系统中的压降和气流条件
• 风扇效率
• 气流控制技术
• 调整
为了提高用电效率，以下措施值得关注：

• 优化通风系统的整体布局，例如尽量减少弯曲、扩散器、横截面变化、T 形件的数量。
• 改用效率更高的风扇（例如，直接驱动而不是皮带驱动，更高效的电机，向后弯曲的叶片而不是向前弯曲的叶片）。
• 降低连接风扇 - 管道系统（风扇入口和出口）处的压降。
• 降低管道系统中的压降，例如通过弯头、扩散器、横截面变化、T 形件。
• 安装更有效的气流控制技术（频率或风扇叶片角度控制，而不是电压、风门或导叶控制）。

对于通风的整体使用电力而言，重要的当然还有管道系统的气密性、空气流速和运行时间。

为了显示具有非常低压降的系统与迄今为止采用“高效系统”的系统之间的差异，SFP（特定风扇功率）= 1 kW/m³/s，与“正常系统”进行了比较”, SFP = 5.5 – 13 kW/m³/s 之间（见表 9）。一个非常有效的系统可以有 0.5 的值（见第 6.3.5 章）。

表 9：计算的压降和 SFP “高效系统”和“当前 系统”。 

低声级设计 

设计低声级的起点是设计低压力级。这样可以选择以低转速运行的风扇。低压降可以通过以下方式实现：

• 低风速，即大管道尺寸
• 尽量减少具有压降的组件数量，例如管道方向或尺寸的变化、阻尼器。
• 最小化必要组件的压降
• 空气入口和出口处的良好流动条件

考虑到声音，以下用于控制气流的技术是合适的：

• 控制电机的旋转频率
• 改变轴流风机的扇叶角度
• 风扇的类型和安装对声级也很重要。

如果这样设计的通风系统不能满足声音要求，那么很可能必须在设计中加入消声器。不要忘记噪音可以通过通风系统进入，例如通过室外通风口的风噪声。
7.3.4 BMS使用设计
建筑物的建筑物管理系统 (BMS) 以及跟踪测量和警报的例程，确定了供暖/制冷和通风系统正常运行的可能性。HVAC 系统的最佳运行要求可以单独监控子过程。这通常也是发现系统中的小差异的唯一方法，这些差异本身不会增加足够的能源使用以激活能源使用警报（通过最大水平或后续程序）。一个例子是风扇电机的问题，它没有显示建筑物运行的总电能使用量。

这并不意味着每个通风系统都应由 BMS 监控。除了最小和最简单的系统外，所有系统都应考虑 BMS。对于非常复杂和大型的通风系统，可能需要 BMS。

BMS 的复杂程度必须与操作人员的知识水平相一致。最好的方法是为 BMS 编制详细的性能规范。

7.3.5 操作设计和 维护
为了实现正确的操作和维护，必须编写适当的操作和维护说明。为了使这些说明有用，在通风系统的设计过程中必须满足某些标准：

• 技术系统及其组件必须便于维护、更换等。风扇室必须足够大并配备良好的照明。通风系统的各个组件（风扇、风门等）必须易于接近。
• 系统必须标明管道和管道中的介质、流向等信息。 • 必须包括重要参数的测试点

操作和维护说明应在设计阶段准备好，并在施工阶段完成。

请参阅本出版物的讨论、统计数据和作者简介：https://www.researchgate.net/publication/313573886
提高机械通风系统的性能
作者，包括：Peter Wouters、Pierre Barles、Christophe Delmotte、Åke Blomsterberg
本出版物的一些作者也在从事这些相关项目：
建筑物的气密性
被动气候：FCT PTDC/ENR/73657/2006