重點說明: 全熱交換器在現代居家和商業建築中扮演著至關重要的角色。隨著人們對室內空氣品質的關注提升,如何正確計算通風換氣量成為了設計全熱交換系統的核心步驟之一。全熱交換器的通風換氣量計算方法,確保您在設計安裝過程中避免錯誤。全熱交換器設計換氣量計算方法 有三種:地坪面積計算法、換氣次數計算法、以及人均換氣量計算法。選擇合適的全熱交換器是確保居住者生活品質的關鍵。
室外空汙與室內空氣品質變化
面對近年,大氣空汙的變化,都市住宅建築密度高,棟距又近,想要擁有健康環境,實在不容易,大氣汙染物濃度的變化對室內汙染物分佈情形均有顯著影響,亦發現每單位溫度的增加會顯著影響汙染物室內外關係,室內空氣品質受到室外影響甚劇是不容置疑,建築物處於潮濕甚至淹水狀態,室內空氣中的真菌、細菌濃度因而增加;另一方面,室內溫度的增加促使揮發性和半揮發性有機物(如甲醛、磷苯二甲酸酯類等)的逸散量劇增,進而引發室內人員的健康風險,易感族群尤其遭受威脅。
長期綜觀來看,室內空氣品質在近5年內有逐步惡化的趨勢,且與室內外溫度的上升有關,顯現在未來氣候變化加劇或更多極端天候事件的衝擊下,室內環境恐面臨更為嚴峻的考驗。
室內空氣品質改進策略
要改進和提高內室空氣質量,除了嚴格地控制各種汙染源的排放外,增加和保证室内必需通風換氣量也是一項重要措施, 換氣能提高室內空氣品質與降低空氣傳播感染疾病, 通風也可以改善室內空氣品質,減少空氣傳播傳染病的傳播,機械通風系統已成為評估的主要重點。
什麼是通風換氣量?
通風換氣量指的是單位時間內,室內空氣被新鮮空氣替換的總量。它是確保室內空氣清新、減少污染的關鍵指標。全熱交換器透過換氣過程,不僅保持室內空氣的潔淨,還能有效降低能源消耗,實現舒適環境與節能的雙重效果。
通風換氣量的重要性
不正確的換氣量計算,會導致系統運行效率下降或空氣品質不達標。換氣量過低,室內空氣品質下降,導致健康問題;換氣量過高,則會增加能耗,影響能源使用效率。因此,精確計算通風換氣量對於全熱交換系統的設計至關重要
近年來疫情後關係,大家開始重視室內空氣品質,室內空氣品質規劃已成為顯學,網路上看有些屋主抱怨,裝了全熱交換空氣還是很悶沒甚麼感覺變化,還是要開窗戶通風,想不清楚到底哪個環節出錯,設備本身沒有錯,錯是在沒有事先專業設計規劃,換氣量也是要針對家庭生活需求去計算規劃適合的換氣量。
如何計算全熱交換器換氣量?
全熱交換器設計換氣量計算方法 : 地坪面積計算法,換氣次數計算法,人均換氣量計算法,換氣量3種計算方法:
以下用同樣案例說明:
成員: 屋主夫婦一兒女,假日有高齡長輩或親友來訪,兒子有運動習慣
屋況:共地坪30坪,屋高2.7米,兩間浴室合計3.5坪,廚房2坪
本案廚房為封閉式廚房非開放式廚房
1.地坪面積計算法:
室內地坪面積*預計換氣量/坪=所需總換氣量
根據建築技術規則100條、101條、102條針對, 建築物供各種用途使用之空間,設置機械通風設備時,通風量規定如下:
| 房間用途 | 樓地板面積每平方公尺所需通風量(立方公尺/小時) | ||
| 臥室、起居室、私人辦公室等容納人數不多者。 | 8 | 8 | |
| 辦公室、會客室 | 10 | 10 | |
| 工友室、警衛室、收發室、詢問室。 | 12 | 12 | |
| 會議室、候車室、候診室等容納人數較多者。 | 15 | 15 | |
| 展覽陳列室、理髮美容院。 | 12 | 12 | |
| 百貨商場、舞蹈、棋室、球戲等康樂活動室、灰塵較少之工作室、印刷工場、打包工場。 | 15 | 15 | |
| 吸煙室、學校及其他指定人數使用之餐廳。 | 20 | 20 | |
| 營業用餐廳、酒吧、咖啡館。 | 25 | 25 | |
| 戲院、電影院、演藝場、集會堂之觀眾席。 | 75 | 75 | |
| 廚房 | 營 業 用 | 60 | 60 |
| 非 營 業 用 | 35 | 35 | |
| 配膳室 | 營 業 用 | 25 | 25 |
| 非 營 業 用 | 15 | 15 | |
| 衣帽間、更衣室、盥洗室、樓地板面積大於15平方公尺之發電或配電室 | - | 10 | |
| 茶水間 | - | 15 | |
| 住宅內浴室或廁所、照相暗室、電影放映機室 | - | 20 | |
| 公共浴室或廁所,可能散發毒氣或可燃氣體之作業工場 | - | 30 | |
| 蓄電池間 | - | 35 | |
| 汽車庫 | - | 25 |
依總坪數30坪,依 臥室、起居室、私人辦公室等容納人數不多者,單位換氣量8m3/hr
30坪*3.305=99.15*8=793.2
總換氣量:793.2 m3/hr
| 空間 | 坪數面積 | m2 | 換氣量 | m3/hr | ||||
| 室內地坪 | 30 | 坪 |
|
8 |
|
|||
| 總換氣量 |
|
但各國機械通風換氣量規定,標準差異很大,以日本建築基準法第22條之2針對,臥室、起居室、私人辦公室等容納人數不多者,換氣量2m3/hr,與台灣的8m3/hr相差4倍之多,各單位換算的換氣量,會與用途不同,溫度,設備都有關。
2.換氣次數計算法:
室內空間體積*所需換氣次數 = 換氣量
首先,計算所需通風空間的體積。這可以通過測量房間的長度、寬度和高度來獲得。公式如下:
室內空間體積(立方米) = 長度 (米) × 寬度 (米) × 高度 (米)
「換氣次數」即每一小時把新鮮空氣引入室內,並將室內空氣排走的次數。「換氣」次數越高,越能有效稀釋室內的污染物, 換氣次數的大小與房間的體積、高度、位置、送風方式以及室內空氣變差的程度等許多因素有關,是一個經驗係數。
· 住宅:每小時換氣次數為2到3次。
· 辦公空間:每小時換氣次數為3到4次。
· 餐廳或商業空間:每小時換氣次數為4到6次。
依總坪數30坪*3.305*2.7(室內高度)*2(換氣次數)=535.42 m3/hr
總換氣量:要535.42m3/hr
| 室內體積 | 長*寬 | 高 | m3 | 換氣次數 | m3/hr |
| 99.15 | 2.7 | 267.71 | 2 | 535.42 | |
| 535.42 |
3.人均換氣量計算法:
各空間使用人數*預計換氣量/人=所需換氣總量
人均換氣量計算法是通過確定建築物或房間內每個人所需的換氣量,來計算總換氣量的一種方法,首先確定人數,然後根據建築物的用途、活動水平等因素,確定每人所需的換氣量,將每人換氣量乘以人數,得到總換氣量需求,這個方法確保了建築物內空氣的品質和舒適度,並確保了居住者或使用者的健康和舒適 ,這可能包括預期的最大人數,例如在訪客預留加總乘上預計換氣氣量/人。
目前世界各國對於室內通風或空調系統的規範主要是參考美國 ASHRAE(American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers,美國冷凍空調協會)訂定的通風規範(ASHRAE Standard 62-89)。ASHRAE通風標準裡設定:室內每人需要的換氣量大約是 15~20 cfm,並建議二氧化碳濃度值不應超過1,000ppm,所以每人換氣量約25m3/hr
步驟說明:
1.確定人數:首先確定空間內的使用人數。
2.計算每個人所需的換氣量:根據建築物的用途和活動水平,確定每個人所需的換氣量。
3.計算總換氣量:將每人換氣量乘以X,得到所需的總換氣量需求
人均換氣計算方法如下:
客廳:因假日有訪客,還有兒子會有運動習慣,運動耗氧量高, 所以多抓採8位共200 m3/hr 換氣量
餐廳:用餐區抓4位
主臥:2位
次臥1:1位
次臥2:1位
總換氣量:要410m3/hr
| 空間 | 換氣 | 人數 | 換氣量計算 | ||||
| 客廳 | 25 | m3/hr | * | 8 | 位 | 200 | m3/hr |
| 餐廳 | 25 | m3/hr | * | 4 | 位 | 100 | m3/hr |
| 主臥 | 30 | m3/hr | * | 2 | 位 | 60 | m3/hr |
| 次臥1 | 25 | m3/hr | * | 1 | 位 | 25 | m3/hr |
| 次臥2 | 25 | m3/hr | * | 1 | 位 | 25 | m3/hr |
| 410 | m3/hr |
依據地坪面積換氣法 總換氣量:793.2 m3/hr
換氣次數 總換氣量:要535.42m3/hr
人均換氣計算法 總換氣量:要410m3/hr
依上述3種換氣計算方法都計算過一次給業主看,分析給業主看,哪種方式換氣計算法是符合生活需求。
在考慮適合那個機型前,還需要考慮壓損問題,還需要因為空間施工關係,會裝設風管,會過梁,管徑大小,風速,每個空間風量分配,...等等都會有壓損問題產生,要預加計壓損免得最後換氣量不足,經過計算風量,管徑大小,風速專業計算下預抓1成壓損,在未經計算過壓損可能超過4~5成以上
依以上案例採用人均換氣計算:410m3/hr,並考慮壓損問題(預加10%壓損)410*1.1=451 m3/hr。
上述計算結果選擇適合的全熱交換器,以大金機器規格來看:適合VAM500GJVE(500),再搭配前置過濾箱,要找跟500搭配適合的機器。
總結來說:換氣量也不是越多越好,機器越大台噪音量越大,唯有根據業主生活習慣適合的換氣量,也不會造成換氣不足,達不到效果,再根據完善的風管路徑規劃,才能確保室內空氣的品質和健康。
資料參考來源:https://vwdesign.pixnet.net/blog/category/3445989
