在当前严峻的空气质量环境下,新风系统能给室内环境带来怎样的改善?未来新风系统实行强制安装有怎样的可行性?中小学新风系统将走向何方?

北京建筑节能与环境工程协会副会长 金继宗
12月16日,“科罗迪托杯”第二届新风净化产业高峰论坛在北京九华山庄隆重召开,北京建筑节能与环境工程协会副会长金继宗以协会调研结果为依据,指出了未来北京市住宅和部分公共建筑新风系统的发展方向。
近年来新风净化系统在我国发展迅猛,其可以同时解决室内CO2浓度过高和PM2.5及其他污染物超标的问题。我国目前有《室内空气质量标准》和《中小学校教室换气卫生标准》两项标准,虽然只是推荐性国家标准,但我国已经把“健康中国”作为重要的发展目标。

保证人民身体健康和提高建筑节能水平的双重责任,决定了建筑节能主管部门和相关领域企事业单位推进居住建筑和中小学建筑的新风系统发展是势在必行的,就此协会对住宅建筑以及中小学校安装新风系统的可行性进行了调研分析。
住宅建筑安装新风系统的调研及建议
依据《室内空气质量标准》GB/T 18883-2002中室内CO2浓度的标准限值:1000ppm,协会进行了抽样调查,结果显示26个调查样本均超标,平均超标率28%。2015年,清华大学发起了“北京室内环境PM2.5调研行动”,采集了总时长11万小时的室内PM2.5数据,结果显示北京室内平均PM2.5浓度为82.6g/m³,属于轻度污染。

室内二氧化碳抽样调查结果
哈佛大学相关研究显示,室内CO2浓度对人们的决断力、主观能动性以及信息分析能力均产生不同程度的影响,当CO2浓度达到2500ppm时,影响表现已较为明显。

北京室内环境PM2.5调研结果
针对此问题,协会对单向流系统、带热回收的双向流系统、带热回收的集中式新风系统三种解决方案的运行能耗、节能量及经济性进行分析,同时考虑了室内污染物保证率的影响。调研对设备以下四方面指标进行了考察:
一、通风能耗与室内保证率。净化效率越高,室内保证率越高,单位风量耗功率越大,对冬季而言,带热回收的新风机有较好的节能效果。
二、节能量分析。以冬季工况为重点,结果显示双向流系统的能耗降低较大,以北京阶梯电价中一档为基础进行核算,全热交换式双向流新风系统最节能,可节约单位费用2.28~2.67元/(m³/h)。
三、结露校核分析。在冬季工况下,新、回风量=1:1的情况下,排风不会出现结露情况。
四、经济性分析。大多数住宅新风系统的后期维护成本约400~600元/年,约占总调研企业的45%,600元/年以上的系统,约占总调研企业的30%。

针对北京地区,在保障室内新风量及净化效率的条件下,冬季带热回收的节能效果远高于夏季。几类新风方案的增量成本在50~150元/㎡,维护费用大多在400~600元/年。
针对住宅建筑新风系统的安装建议:
住宅建筑的安装形式建议选择带热回收的双向流或集中式的通风系统,新建75%节能住宅应为新风系统预留安装位置及孔洞。
中小学校安装新风系统的调研及建议
针对中小学室内空气质量现状,协会对现有的中小学校新风系统相关标准进行了调研,与国外相比,结果如下:

对当前中小学室内空气质量的评价,协会以三所中小学为样本进行了问卷调查,结果显示:大部分师生认为教室内新风量不足;教室内有异味,且异味主要由人体散发;粉笔是教室内粉尘的主要来源。综合调查结果得出结论:大部分师生认为有必要采用新风净化系统改善室内空气质量。
根据学校采用的空调采暖形式及建筑类型,调研对集中式新风净化系统以及单体式新风净化系统两种方案进行了分析,通过对3所学校改造后PM2.5、CO2的浓度进行实地检测,给出了解决方案。
针对设有集中空调的教室,建议在空调机组、送风管或风口加装过滤净化设备;针对非集中空调的学校,建议采用集中式新风净化系统或者单体式新风净化系统。
针对中小学校新风系统的安装建议:
建议市住房城乡建设主管部门和教育主管部门协商,从提高青少年身体健康水平、振兴中华民族的高度,做出本市中小学新建和既有建筑统一安装新风净化系统的决定。

下一步调研建议
基于以上调研结果,协会提出了住宅建筑和中小学校安装新风系统的下一步调研建议:
一、针对CO2浓度超标对人体健康的危害影响程度,建议进行更为深入的调研。
二、建议组织更全面的工程试点、测试、鉴定、分析,进一步提高北京地区发展新风系统的技术路线的科学化水平。
三、跟进和参与十三五国家研发计划“绿色建筑与工业化”专项项目“居住建筑室内通风与室内空气质量营造”课题,适当调整北京地区发展新风系统的技术路线。


