
低碳能源,创造未来
杭州御居环境工程有限公司|全空气系统技术支持
在住宅恒温全空气系统设计中,经常会使用“换气次数”或ACH(Air Changes per Hour)这个参数来估算不同房间的循环送风量。
但这里需要特别说明:本文讨论的“换气次数”,主要指全空气系统的总循环送风次数,并不是单纯指室外新风每小时更换房间空气多少次。
对于恒温运行的住宅全空气系统,循环次数的主要作用是帮助确定不同房间的基础送风量,再根据冷热负荷、房间朝向、玻璃面积、楼层位置、新风需求以及实际使用条件进行修正。
房间体积 × 循环次数
↓
得到初始循环风量
↓
再根据冷热负荷和实际建筑条件进行修正
换气次数ACH表示每小时送入房间的总空气量,相当于房间自身空气体积的多少倍。
基本计算公式为:
ACH = 房间总循环送风量(m³/h) ÷ 房间体积(m³)
例如一个卧室面积20㎡,层高3m:
房间体积 = 20 × 3 = 60m³
如果设计循环送风量为300m³/h:
300 ÷ 60 = 5次/h
也就是说,这个房间每小时的总循环送风量约相当于房间空气体积的5倍。
恒温全空气系统并不是单纯把室外新风不断送入房间,而是室外新风与室内回风按照系统设计进行混合,再共同进入空气处理机组处理。
室外新风 + 室内回风
↓
混合空气
↓
空气处理机组 AHU
↓
过滤 / 冷却 / 加热 / 除湿 / 加湿
↓
送入各个房间
↓
房间回风
↓
重新回到AHU继续循环
因此,房间送风口出来的空气,实际上是经过处理后的新风 + 回风的混合空气。
例如一个60m³的卧室按照5次/h循环次数设计,总循环送风量约为300m³/h,但并不意味着需要引入300m³/h室外新风。
新风只是总循环风量中的一部分,主要负责空气品质和人员通风需求;回风则承担大部分冷热量循环和空气再处理任务。
因为不同房间的冷热负荷、空间用途、朝向、玻璃面积以及楼层位置不同。
恒温全空气系统的目标并不是所有房间使用完全相同的风量,而是让各个空间在长期连续运行状态下,温度和空气环境保持相对平衡。
因此,循环次数只能作为初期设计参考值,最终还需要根据房间实际情况进行修正。
✓ 房间面积和层高
✓ 房间朝向
✓ 外墙和屋顶情况
✓ 玻璃面积和玻璃类型
✓ 地下室或地上楼层位置
✓ 人员数量
✓ 灯光及电器内部发热
✓ 房间实际使用时间
根据YUJU在住宅恒温全空气系统中的实际设计经验,可以将以下数据作为前期方案阶段的循环送风次数参考。
| 空间类型 | 循环次数参考 | 设计考虑 |
| 朝北卧室 / 书房 | 3~5次/h | 太阳辐射负荷通常相对较低,可保持较低循环风量 |
| 朝南卧室 / 书房 | 4~6次/h | 结合日照、玻璃面积和实际冷热负荷调整 |
| 朝东房间 | 4~6次/h | 重点考虑上午太阳辐射负荷 |
| 朝西房间 | 4~6次/h | 重点考虑夏季下午西晒负荷,必要时适当增加 |
| 大面积落地窗客餐厅 | 6~8次/h | 空间大、玻璃负荷和人员负荷通常较高 |
| 地下室 | 2~4次/h | 外围护结构和太阳辐射负荷通常较低,应避免送风量过大造成与地上空间温度失衡 |
以上数值属于住宅恒温全空气系统前期方案设计参考值,并不是固定套用的国家标准值。实际项目仍需要根据建筑负荷和系统运行方式进一步校核。
地下室与地上楼层的建筑热环境不同。
地下室通常没有明显太阳直射,玻璃面积较少,同时墙体和地面与地下土壤接触,其瞬时冷热负荷通常低于大面积玻璃的地上空间。
如果在恒温连续运行状态下,地下室也机械地按照地上卧室、客厅相同的4~6次/h甚至6~8次/h设计,总送风量可能偏大。
这会造成地下室温度变化速度快于地上高负荷房间,进而使不同楼层之间出现温差。
因此在恒温全空气系统中:
地下室通常可以将2~4次/h作为循环送风量的初始设计参考,再根据地下室面积、用途、湿度和实际冷热负荷进行修正。
需要注意的是,循环次数较低并不代表地下室可以忽略新风和湿度控制。地下室的空气品质、除湿、防潮仍需要单独进行系统设计。
不是。
循环次数增加以后,总送风量增加,虽然可以提高冷热量输送能力,但同时也可能带来一些问题。
✓ 风管尺寸需要增加
✓ 风机功耗可能增加
✓ 风口风速可能升高
✓ 噪声风险增加
✓ 房间可能出现明显吹风感
✓ 不同楼层可能出现温度变化速度不一致
因此,恒温全空气系统追求的并不是“更大的风量”,而是在满足冷热负荷的前提下,用合理的循环次数保持不同空间的温度和空气环境平衡。
YUJU在住宅恒温全空气系统设计中,不建议只采用“每平方米固定风量”或者“所有房间统一循环次数”的方式确定最终送风量。
比较合理的设计流程是:
房间面积 × 层高
↓
计算房间体积
↓
根据用途和位置选择初始循环次数
↓
得到初始循环送风量
↓
计算并校核房间冷热负荷
↓
根据朝向、玻璃、楼层等条件修正
↓
确定室外新风需求
↓
新风与回风混合处理
↓
校核送风温差、风速、静压及噪声
↓
最终确定房间设计风量
因为循环次数只是快速设计方法,最终房间能不能达到设定温度,仍然取决于送入房间的空气能够携带多少冷量或热量。
例如同样是20㎡卧室:
一个位于朝北位置、玻璃面积较小;另一个位于西侧并带大面积落地玻璃,两者房间体积虽然相同,但实际夏季冷负荷可能明显不同。
所以最终设计应该采用“循环次数确定基础风量 + 冷热负荷进行校核修正”的方式,而不是只看其中一个参数。
新风量需要根据住宅人员、房间用途及实际空气品质需求单独确定。
确定新风量以后,新风进入AHU,与系统回风共同混合和处理,再作为总送风量的一部分送入房间。
总送风量
=
新风量 + 循环回风量
因此,新风和回风虽然来源不同,但在全空气系统中最终会共同参与空气处理和送风循环。
恒温全空气系统真正追求的并不是单个房间风量越大越好,而是整个建筑在长期运行过程中形成稳定的空气环境。
不同楼层、不同朝向和不同用途的房间,通过不同循环次数和风量设计,使冷热量分配与房间实际负荷相匹配。
再通过新风、回风、温湿度处理和智能控制,使系统实现温度平衡、空气循环、空气品质和运行能耗之间的合理协调。
不是。6次/h指的是房间总循环送风次数,新风只是总送风中的一部分,其余主要是室内回风经过处理后重新循环。
地下室太阳辐射和外围护结构负荷通常低于地上高负荷空间。在恒温运行条件下,如果采用与地上空间相同的高循环次数,可能造成地下室温度变化过快,与其他楼层产生温差。
不一定。朝西主要会影响夏季太阳辐射冷负荷,应根据玻璃面积、遮阳和实际冷热负荷进行修正,而不是单纯按照朝向固定风量。
不建议。循环次数适合用于前期快速估算,最终还需要结合冷热负荷、新风量、送风温差、风速、静压和噪声进行综合校核。
全空气风量设计,不是所有房间用同一个数字
根据空间负荷和使用条件分配空气,才能真正实现恒温与系统平衡。
关于御居环境
杭州御居环境工程有限公司成立于2014年,专注于住宅及建筑全空气空调、空气源热泵、新风、除湿、空气净化及智能分区控制,根据不同建筑空间的冷热负荷、房间体积、朝向和使用需求进行循环风量、新风量及空气处理系统设计。