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由于现代住宅的设计建造特别强调住宅本身的节能效果,因而住宅的保温围护构造,已经变得越来越好。为了保证室内空气质量的优良,以及顾及到住宅内部能源的消耗要少,现代住宅的设计建造,又增加了一种相关配套措施——“能量回收通风系统ERV”设备的安装。
“能量回收通风系统ERV”,这一现代节能空调新技术,最早是由欧美国家发明的,在后来,日本在这方面,又进行了借鉴和改良,于是诞生了日本所谓的“24小时通风换气”技术。
现在,日本“一户建”现代独立住宅中,已经普遍应用了“24小时通风换气”技术。
传统空调技术
在具体介绍“日本24小时通风换气”技术之前,先来通过一些图例,回顾一下,已经使用多年的人们非常熟悉的“传统空调技术”。
Indoor Air Quality(室内空气质量)
上部双坡屋顶狭小空间中,安装有吸风排气扇,可以改善室内的空气质量,但是,这种简易空调方式,无论是在夏季,还是在冬季,都会造成一些能源的浪费。
早期的“窗式空调”,室内空气流动,空调效果,示意图。
Figure 5-3 Air circulation with an accompanying cooling effect provided by typical window-mounted air-conditioning unit.
(图5-3:通过典型的窗户安装的空调机组,并提供相应的空气循环冷却效果。)
从图中可以看出,传统的空调系统,只是对室内空气,进行制冷或者制热处理,室内空气与外界室外空气,没有交换流通,只是室内空气,在反复循环使用,因而这种空调形式,在长时间使用之后,室内空气的质量,肯定会是不太好。
Closed Supply Vents(封闭供应通风)
AHU(air handling unit——空气处理单元)
Supply Air(供气/供应空气)
Return Air(回气/返回空气)
从图中可以看出,室内空气是反复循环使用。没有外界外面空气的补充进入,因而这种空调形式,在长时间使用之后,室内空气的质量,肯定会存在一些问题。
在美国独立住宅中常见的热风空调系统的主机,局部示意图。
美国独立住宅,早期的设计建造中,在地下室设备间的内部,往往会安装有热风空调系统的主机,配套部分管道,将已经处理过的室内空气输送到各楼层的各个房间里面,然后再回收已经用过的室内空气,再次进入主机,进行再次加热,这样循环处理。
Filter(过滤)、Fan(风机)、Heat exchanger(热交换)、AC coil(空调盘管)、Supplyir(供气)、Return(返回空气)
美国独立住宅,热风空调系统,组成、运行,示意图。地下室设备间里面,安装有热风空调系统的主机。
Air leaking into the house(室外空气渗透进入住宅室内)
Air leaking out of the house(室内空气溢出到住宅室外)
地下室设备间里面,安装热风空调系统,地下室热风空调主机上的通风管道,向上垂直输送。1楼地面的下面,有通风管道,通过地面上的通风口,向室内供气;2楼上部,天棚的上面,有通风管道,通过天花板上的通风口,向下面的室内供气。
Take Action to Improve Air Quality in Every Room(采取行动提高每个房间的空气质量)
美国独立住宅,早期的设计建造中,在地下室设备间的内部,往往会安装有热风空调系统的主机,配套部分管道,将已经处理过的室内空气输送到各楼层的各个房间里面,然后再回收已经用过的室内空气,再次进入主机,进行再次加热,这样循环处理。
common duct problemes(常见的管道问题)
A: Leaky, torn, and disconnected ducts(泄漏、撕裂和断开的管道)
B: Poorly sealed registers and grills(密封不良的存储器和烤架)
C: Leaks at furnace and filter slot(炉膛和过滤槽泄漏)
D: Kinks in flexible ductwork restricting airflow(柔性管道中的扭结限制气流)
传统的分体式空调系统,示意图。
分体式空调,由室内机和室外机组成,分别安装在室内和室外,中间通过管路和电线连接起来。
分体式空调室的室内机,有壁挂式、立柜式、吊顶式、嵌入式、落地式。
分体式空调,就是把空调系统,分成室内机组和室外机组两部分,把噪声比较大的压缩机、轴流风扇等,安放在室外机中;把电气控制电路部件和室内换热器等室内不可缺少的部分安装在室内机组中。
从图中可以看出,传统的分体式空调系统,只是对室内空气,进行制冷或者制热处理,室内空气与外界室外空气,没有交换流通,只是室内空气,在反复循环使用,因而这一空调形式,在长时间使用之后,室内空气的质量,肯定会是不好。
Air Conditioners Provide Cooling When It’s Warm.(空调在暖和时提供冷却)
Flexible and Quiet(灵活安静)
Mini splits offer flexibility because they can be suspended from a ceiling, mounted flush behind a drop ceiling,hung on a wall or floor-standing.
(微型拆装提供灵活性,因为它们可以从天花板悬挂下来,安装在落地吊顶后面,挂在墙上或地板上。)
Ductless heat pumps allow for a peaceful inside environment by enabling the contractor to install components like compressors and motors outdoors.
(无管式热泵通过使承包商能够在室外安装压缩机和马达等组件,实现宁静的内部环境。)
Split air conditioning system(分体式空调系统)
Forced Air Central Split System(强制空气中央分流系统)
The Good and Bad of Indoor Air Quality(室内空气质量好坏)
Asbestos(石棉)(在建筑住宅上使用石棉制品,国际上早已禁用多年。注:保温材料中的“岩棉”,与“石棉”是2个不同的概念。)
pesticides and cleaning products(农药和清洁用品)
carbon monoxides(gas and combustibles(一氧化碳(燃气和可燃物))
Lead(铅)
Plants(植物)
Ventilation(通风)
UV lights(紫外线灯)
electromagnetic energy cells(电磁能电池)
Filters(过滤器)
vacuums/mops(真空吸尘器/拖把)
Smoke(吸烟/抽烟)(first and second hand)(一手和二手)
biological(pollens and pets(生物(花粉和宠物))
Radon(氡)(一种放射性気体元素)
分体式空调系统,示意图。
室内机(挂机/柜机)、室外机(风机+压缩机)等。
Outdoor unit(室外单元)、Indoor unit(室内单元)
24小时通风换气系统
建築基準法24時間換気システムの解説(建筑基准法24小时通风换气系统说明)
24時間換気システムとは、従来の自然換気とは異なり、強制的に室内の空気の入れ替えを自動的に行う事を可能とした「換気設備」のことじゃ。
(24小时通风系统,和传统的自然通风不一样,它通过“通风换气设备”强制房间的空气进行自动更换。)
24時間常時強制的に換気できる環境を整えるための換気設備の導入は2003年に法的に義務化され、義務化に伴い急速に普及してきた経緯がある。
(24小时随时可以强制通风环境的通风设备的引进是2003年法律规定的,强制性迅速普及已有一段历史。)
現在では建築業界が抱える大きな課題であり、常に問題として話題に登る「シックハウス対策」の対策手段としても非常に有効であるとして急速に認知度が高まってきておる。
(现在是建筑业界的一个巨大的课题。作为“不良住宅对策”问题话题的一种对策手段,这一认识,在迅速增加。)
24時間換気システムの設置義務化に伴い、建築コストの向上、ファンを常時稼動させる電気代、いわゆるランニングコストの向高騰化などの問題も発生しておる点を忘れてはいかんのお。
(随着24小时通风换气系统的强制安装,住宅的建造成本也在提升,还由于风扇一刻也不停地运行所产生的电费,所谓的运行成本也在上升的问题也随之出现,这一点被忽略了。)
24時間換気システムとは?(什么是24小时通风换气系统?)
そんな入門者の方の為に、まず24時間換気システムの概要について確認しておくとしよう。
(作为初学者,首先要了解24小时通风换气系统的一些要点。)
下の図は24時間換気システムの3種類の主な換気パターン?換気方式別の空気の流れを示しておる図じゃ。
(下图的图例,反映24小时通风换气系统,在3种类型模式下,空气流动的情况。)
第3种通风换气——自然进气+机械排气,示意图。
第2种通风换气——机械进气+自然排气,示意图。
第1种通风换气——机械进气+机械排气,示意图。
以上3种通风换气技术,各有优点和缺点,“全热交换通风换气系统”,属于第1种通风换气方式。
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近年省エネルギーを目的として住宅などの気密性、断熱性が向上した。その一方、換気不足によるシックハウス症候群(シックビル症候群)の発生対策として、2003年改正の建築基準法により、常時換気設備の設置が義務付けられた。
(近些年来,为了节源能源,住宅的保温效果、构造密封,都在大大增强。另一方面,作为病态建筑综合症,由于住宅内部缺乏通风,2003年经订的建筑标准法,授权永久安装通风设备的对策。)
この換気に対して、全熱交換器を使用することで、ビルや住宅の空気質IAQ(Indoor Air Quality)確保と、省エネルギー性の両立を図ることができる。
(通过使用全热交换器的通风换气技术,建筑和住宅的“室内空气质量-IAQ”,在安全和节能,这2个方面,能够同时实现。)(也就是说,住宅内部,安装全热交换型通风换气技术设施,就可以起到,既能保证室内空气质量的安全,又能节省住宅内部能源消耗的这样一个双重目的。)
2000年7月に日本工業規格JISB8628全熱交換器(小型、中型)が制定され、2003年3月の改正で定格風量2000m3/h以上の大型全熱交換器の規格が追加された。
(2000年7月,日本工业规格JISB 8628全热交换器(小型、中型)被制定,2003年3月份修改额定风量2000立方米每小时以上的大型全热交换器规格被追加了。)
回転型全熱交換器(旋转式全热交换器)
静止型全熱交換器(静止式全热交换器)
顕熱換器と全熱交換器(显热交换器和全热交换器)
全热交换型通风换气系统的主机,工作原理,示意图。
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日本某地,一幢现代节能住宅的外观一瞥。
換気概念図(独立住宅内部,通风换气,空气流动,图解)
在日本的现代独立住宅设计建造中,下部基础,一般为整体结构的全现浇钢筋混凝土“地下架空层基础”,上部结构,一般为木结构承重框架结构类型。
基礎の中(基础里面)、壁の中(外墙里面)、天井裏(上方的天花板)
从图中可以看出,本案图例中,住宅内部空气的流动,有2大类型:1是住宅3大部位上空气的流动——基础、外墙、屋面,2是住宅内部,2个楼层上,个各功能房间内部,通过安装“全热交换型通风换气系统”,进行的空气的流动。
独立住宅的内部,通过安装“全热交换型通风换气系统”,进行室内房间中,空气的供气和排气。
換気システムの分類と種類(通风换气系统的种类划分)
“全热交换型通风换气系统”,在夏季和冬季,2种情况下的2种不同的作用。
左边:夏季,室外空气,温度35度,通过管道,进入“全热交换型通风换气系统”的主机,经过处理,温度降低为28度,然后通过管道,输送到室内各个房间;室内空气,温度27度,通过管道,进入“全热交换型通风换气系统”的主机,经过处理,温度升高,然后通过管道,排放到室外。
右边:冬季,室外空气,温度0度,通过管道,进入“全热交换型通风换气系统”的主机,经过处理,温度提升为18度,然后通过管道,输送到室内各个房间;室内空气,温度20度,通过管道,进入“全热交换型通风换气系统”的主机,经过处理,温度降低,然后通过管道,排放到室外。
从图中可以看出,在下部的“地下架空层基础”中,安装“全热交换器”,在上部的1楼房间中,安装常规的“暖房器具”——比如,壁挂式分体空调系统。
独立住宅的内部,“全热交换型通风换气系统”,布设组成,三维立体剖解,示意图。
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“全热交换型通风换气系统”,实物模型一例。
“全热交换型通风换气系统”的主机,正待进行安装到位。
安装在坡屋顶下部狭小空间中的“全热交换型通风换气系统”,局部特写。
安装在整体结构的全现浇钢筋混凝土“地下架空层基础”中的“全热交换型通风换气系统”局部。
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室内墙壁上,进行“全热交换24小时通风换气系统”控制的开关一例。
安装在墙壁上,用于控制“全热交换型通风换气系统”的面板,局部特写。
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独立住宅的内部,“全热交换型通风换气系统”,在使用一段较长的时间以后,也是需要进行定期清理的。
END
来源:民智一郎
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