1 引言

可持續(xù)發(fā)展是當代社會文明進步的重要標志。當人們逐漸提高對生活品質(zhì)的要求時，對能源消耗的增長與可持續(xù)發(fā)展形成了一種挑戰(zhàn)。作為人們必不可少生存條件、也是能耗的大戶――住宅建筑在人類可持續(xù)發(fā)展中具有重大的影響作用。因而被動式住宅建筑是我們研發(fā)的目標。中國北方地區(qū)的住宅，冬季室內(nèi)的新風大多依靠門窗縫隙補入，設計計算中通風換氣次數(shù)大多取0.5次/小時，其攝入量在廚房衛(wèi)生間排風系統(tǒng)的正常使用下是遠遠不夠的，這就需要增設新風裝置，進行有組織的通風處理。新風的補入自然會提高空氣的品質(zhì)，但同時會造成一定程度上的能源消耗。為此，我們需要尋求一種恰當?shù)哪茉纯沙掷m(xù)利用方式來避免能源的浪費。住宅新風能耗作為被動式住宅建筑的重要影響因素是本研究分析的對象。

2 研究內(nèi)容

2.1建筑模型概述

本文運用dest-h軟件分析住宅建筑隨室外氣溫逐時變化時的新風負荷能耗。建筑模型為中國遼寧沈陽地區(qū)的某單元棟住宅樓，建筑總面積為1185.3m2，共六層，一梯兩戶，每戶兩室兩廳一衛(wèi)一廚，南北朝向，層高2.9m，每戶面積為85.66m2，其中每戶廚房面積為8.6m2，衛(wèi)生間的面積為4.45m2。采暖時間為11月1日～3月31日。建筑圍護結構的傳熱系數(shù)如表1。

2.2不同模式條件下的氣流組織分析

被動式住宅建筑應該具有良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)，衛(wèi)生通風是保證良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)最低標準。為此，在僅靠自然通風方式的情況下增設對廚房、衛(wèi)生間的衛(wèi)生排風是十分必要的。

當利用新風供應處理裝置對室內(nèi)住宅進行新風換氣處理時，有效組織室內(nèi)氣流，同時因廚房、衛(wèi)生間的排風系統(tǒng)的開啟，有利于室外空氣主動置換室內(nèi)空氣，充分改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。

相反如果廚房、衛(wèi)生間的排風系統(tǒng)的沒有開啟，將會使室內(nèi)空氣污染物無法從濃度低的居室流入濃度高的廚房、衛(wèi)生間進行集中排放，并可能發(fā)生相反的污染擴散，致使室內(nèi)空氣品質(zhì)惡化。

新風的增加將會使總體采暖負荷有所增加。如果采用全熱交換新風處理裝置，能夠在采暖季節(jié)有效地回收排風中的熱量，將廢棄的能量重新加以利用。減少一定量的新風負荷，進而減少采暖負荷，將節(jié)約能源、保護環(huán)境、提高經(jīng)濟性以及提高設備利用率等多方面融為一體，實現(xiàn)可持續(xù)性住宅建筑的多功能性。

由此可知有效地開啟廚房衛(wèi)生間的排風系統(tǒng)可在一定程度上保證了室內(nèi)建筑環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 廚房衛(wèi)生間排風裝置開啟時通風作息時間的設定

廚房排風系統(tǒng)的通風作息時間比較固定，一般選在炊事時間開啟排油煙機進行排風。住宅建筑的炊事時間大多為：工作日選早7點和晚6點，休息日選早8點、中午12點和晚6點。排油煙機換氣次數(shù)取10次/h，其余時間取0.5次/h，具體分布如圖1所示。

由于居民不同的生活規(guī)律，衛(wèi)生間排風系統(tǒng)的通風作息時間比較隨機。實際設計中設定排放量100～250m3/h，折合成換氣次數(shù)為10～20次/h。為了保證室內(nèi)空氣充分進行有組織的排放，衛(wèi)生間排風扇的開啟時間不僅僅局限于對衛(wèi)生間使用的時間，而是根據(jù)人員的作息時間制定通風作息時間，分別取如下兩種模式。

模式a 人在房間活動時取最大排風20次/h，睡眠后2h與睡醒前2h取12次/h，其余為0.5次/h，如圖2分別列出工作日與休息日24h的新風換氣次數(shù)。

模式b 人在房間活動時取12次/h，其余為0.5次/h，如圖3分別列出工作日與休息日24h的新風換氣次數(shù)。

2.4廚房衛(wèi)生間排風裝置開啟與不開啟的新風負荷能耗分析

根據(jù)《居住建筑節(jié)能設計標準》規(guī)定，居住建筑冬季采暖的室內(nèi)熱環(huán)境應達到通風換氣次數(shù)不低于0.5次/h。本文以0.5次/h換氣次數(shù)為基本模型，計算并比較在冬季采暖季節(jié)廚房衛(wèi)生間排風系統(tǒng)不同開啟工況下的新風負荷量。

工況1當廚房排油煙機、衛(wèi)生間排風系統(tǒng)均不開啟時，取自然通風換氣次數(shù)0.5次/h ；工況2當廚房排油煙機、衛(wèi)生間排風系統(tǒng)全開啟時，衛(wèi)生間按模式a排風；工況3當廚房排油煙機、衛(wèi)生間排風系統(tǒng)全開啟時，衛(wèi)生間按模式b排風。

現(xiàn)將通過計算并進行采暖季節(jié)的逐月累加，匯總在圖4中。

通過分析可以表明，當住宅建筑廚房衛(wèi)生間的排風系統(tǒng)全部開啟時，新風負荷明顯有所增加，在一月份中負荷達到最大。

3 計算分析

計算結果如下：工況1 采暖季節(jié)新風累加負荷為42480.15kwh；工況2 采暖季節(jié)新風累加負荷為55853.88kwh，新風負荷相對增加率為31.48%；工況3采暖季節(jié)新風累加負荷為44738.39kwh，新風負荷相對增加率為5.31%。

通過計算表明當對廚房排油煙機、衛(wèi)生間排風系統(tǒng)采用采用工況2的通風換氣次數(shù)時新風負荷相對增加31.48%，而采用工況3的通風換氣次數(shù)時新風負荷相對增加5.31%。通過對比可知，對于住宅建筑，適當?shù)?a href='http://hainantop.net/sell/search-htm-kw-%E6%8E%A7%E5%88%B6.html'>控制新風攝入量的增加時，新風負荷并沒有像人們所想象的成為建筑能量消耗的負擔。通過主動引入新風量使室外空氣充分置換成室內(nèi)空氣，這種通風方式不僅改善了室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量，還避免了由于室內(nèi)環(huán)境的破壞產(chǎn)生的病態(tài)建筑綜合癥（sbs），為人類健康的可持續(xù)發(fā)展提供了必要的保障。

4 結語

（1）在被動式住宅建筑中，由于廚房、衛(wèi)生間的污染源比較集中，采取及時開啟廚房排油煙機、衛(wèi)生間排風系統(tǒng)，特別是延長衛(wèi)生間排風扇的開啟時間的方法去除污染物是十分必要的。

（2）利用新風供應處理裝置對室內(nèi)住宅進行新風換氣處理，不但有組織地使室內(nèi)外空氣進行交換，還通過及時的補風，使排風系統(tǒng)能有效地排除人體活動產(chǎn)生的有害物和室內(nèi)家具、裝修材料散發(fā)的有毒物質(zhì)，保證室內(nèi)衛(wèi)生條件。雖然增加了引入新風設備的耗電量，因新風的補入，降低了廚房衛(wèi)生間的負壓，使排風系統(tǒng)中風機的壓頭有所降低，減少了部分排風系統(tǒng)的耗電量，兩者可以相互抵消一些能耗。隨著人們消費需求的多元化，針對住宅研發(fā)安全節(jié)能、清潔環(huán)保的新技術、新型產(chǎn)品，成為推進國家被動式建筑的建設與發(fā)展的必要手段。

（3）有組織地添加新風攝入量后，新風負荷并不會盲目地使采暖負荷大幅度增加，新鮮、清潔的空氣有利于人們的生理健康和心理健康，使室內(nèi)空氣品質(zhì)在一定程度上有所改善，為人們營造了舒適的生活居住環(huán)境。節(jié)能并不應該以犧牲人們對健康舒適環(huán)境的追求為代價，而是在保證身心健康的基礎上，采取措施盡量減少新風能耗，這對于人類生存的可持續(xù)發(fā)展有著很大的意義。