1 概述

随着建筑气密性和新风健康标准的不断提高，新风换气在住宅中受到日益重视。2020年江苏省修订《江苏省住宅设计标准》，并将于2021年7月1日颁布实施，要求新建住宅必须设置新风系统或新风装置，因此新风的能耗问题必须引起足够重视。笔者通过对典型城市住宅新风能耗的计算对比，对不同气候区新风节能措施进行分析研究，为住宅采暖空调系统的新风设计提供参考。

2 温湿频法计算新风能耗过程

2.1 温湿频数据来源及处理

建筑能耗计算中温频法[2]早有应用，温湿频法[4]计算空调新风能耗直观准确，是简易可靠的计算工具。本文城市气象数据采用典型气候年[1]气象参数，经过数据处理形成采暖、空调季温湿频数据表，温湿度参数的频度为1小时1次，见表1、表2。

表1 南京空调季（5~9月）温湿频表

表2 南京采暖季（11.15~3.15）温湿频表

2.2 新风能耗计算

新风能耗采用逐时焓差累积计算，湿空气焓值：hma=1.01t+0.001d(2501+1.85t)，其中室外空气温度、湿度采用统计区间中心点参数。空调室内温湿度依据国家现行暖通空调设计规范[7]选取：夏季室内空调设计温度范围为24~28℃，计算采用26℃，相对湿度40~70%；冬季室内空调设计温度范围为18~22℃，计算采用20℃，相对湿度30~60%。

笔者对南京市新风能耗进行了试算，先以温度区间2℃，湿度区间1.0g/kg干空气生成低密度温湿频表；后以温度区间1℃，湿度区间0.5g/kg干空气生成高密度温湿频表。通过二者计算得到的全年能耗差异小于1%。

2.3 典型城市单位新风能耗计算分析（见表3）

表3 不同室内相对湿度下典型城市单位新风量全年（m³•a）能耗

2.4 典型城市单位建筑面积（m²•a）不同换气次数能耗计算分析（见表2）

表4 典型城市住宅单位面积年新风能耗

 

3 各气候区新风能耗特点及节能措施

昆明属温和地区，当夏、冬季室内相对湿度分别采用70%及30%低限时，除湿及加湿负荷基本为零，因此在全年多数时间里都可利用自然通风措施，较好地实现室内温湿环境的调节。

广州属夏热冬暖地区，全年新风能耗主要为夏季新风除湿消耗，在冬季即使不加湿也基本满足相对湿度低限。因此新风节能措施以夏季为主，采用全热回收为佳[5]。

南京属夏热冬冷地区，冬夏季节的新风负荷相当，夏季新风负荷以除湿为主；冬季新风负荷以加热为主，在不加湿情况下，基本能够达到室内相对湿度30%低限。应考虑全年新风节能措施，以全热回收为优[5]。

北京属寒冷地区，冬季新风加热加湿能耗较大，夏季新风处理以降温为主。可以采用全热回收，也可以冬季为主，采用显热交换器[5]或乙二醇溶液循环热回收[5]作为新风节能措施。

哈尔滨属严寒地区，冬季能耗占主要部分，加湿负荷较大。冬季严寒容易造成热回收装置冷凝甚至严重结冰，因此较适合采用热管或乙二醇溶液循环热回收装置，利于凝结水排放，在发生结冰时，可暂停新风热回收为排风侧热交换器融霜[6]。

 

4 总结

中国每年新建住宅面积庞大，因此新风节能在建筑节能中有举足轻重的作用。除了应合理计算选择新风量或换气次数[7]，还应结合和利用当地气候特点，尽可能利用自然通风等方式实现免费制冷；在设置空调新风系统时宜采用热回收措施，在室内温度满足规范的舒适度要求前提下，合理选择室内湿度设计指标，室内相对湿度夏季可取高限，冬季可取低限，以利节能。

此外，物联网智能控制系统与空调新风系统相结合，能进一步提升新风节能效果：可设置二氧化碳探测器，与风机变频控制配合实现按需供给新风；家居智能系统还可根据业主居家离家状态，进行新风阀门及风机的启闭来控制新风供应。

新风节能设计应因地制宜，选择合理的舒适标准，结合精细的设计与控制，使新风系统成为住宅舒适、健康、节能性能的可靠保证。