新风与排烟系统的技术和算法

新风与排烟系统的技术和算法涉及多领域交叉，需结合建筑类型、环境需求及安全规范进行设计。以下是综合各证据的核心技术要点：

风量计算与正压控制

人员需求：按每人40m³/h计算，并叠加维持正压所需风量（如精密空调送风量的5%）和每小时4-5次换气量。

节能算法：采用热回收技术（如全热交换式设备），回收排风能量达60%-70%，双向流系统通过热交换降低能耗。

空气处理技术

过滤系统：多级过滤（预过滤+化学过滤+末端过滤）去除PM2.5、有害气体。数据中心需满足粒度≥0.5μm、≤18000粒/分米³的洁净度。

温湿度控制：采用电加热/制冷段调节新风温湿度，结合精密空调实现温度误差±2℃、湿度±10%。

系统架构与算法

类型选择：分户式或集中式，单向流/双向流系统。数据中心采用双向流结合精密空调回风口安装。

智能控制：基于CO₂浓度或使用情况自动调节风量；无感FOC矢量控制算法实现双电机（进/排风）高效运行，减少转矩波动与噪音。

楼宇自动化（BA系统）：通过温湿度传感器动态调节新风/回风比例，优化能耗。

核心设计规范

排烟量计算：按《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017），排烟量≥6次/h换气（地下车库，），补风量≥排烟量50%。特殊场景采用公式V=MρT/ρ0T0计算。

设备选型：高静压耐高温轴流风机（3000-4500m³/h），配套防火阀、防雨百叶。

火灾联动控制

紧急切换：火灾时关闭新风系统，启动排烟风机与补风机。气体灭火后需开启排风系统清除残留气体。

分区管理：按防火分区独立设计排烟系统，采用自然排烟（外窗）与机械排烟结合。

创新算法与结构

自然通风优化：新型分隔板+通风筒设计限制烟雾扩散，提升热去除效率。

传感器反馈：排烟系统与火灾报警联动，实时监测烟雾浓度并调整风机转速。

能耗平衡：居住建筑排风量设为新风量的80%-90%，公共建筑利用余热或太阳能驱动除湿。

管道设计：排烟管道穿越防火区需加装70℃熔断防火阀，厨房排油烟系统需防倒灌设计。

智能运维：一键开关机功能集成冷冻水阀、风机等设备控制，BA系统实现远程监控。

数据中心：强调正压维持（5%精密空调送风量）与气体灭火后应急排风。

居住建筑：分户独立系统为主，厨房需联动补风。

商业/工业：大型空间采用分层取风、机械诱导通风，油烟净化用静电吸附法。

综上，新风与排烟系统通过精确算法（如FOC控制、热回收计算）、智能传感器联动及分级过滤技术，实现空气质量与消防安全的动态平衡，同时依托建筑类型定制化设计提升能效。

新风系统中热回收技术的最新进展和效率提升方法主要集中在以下几个方面：

高热回收率：

旋转式热交换器是目前较为先进的热回收技术之一，可以实现高达90%的热回收率。这种技术通过高效的热交换，将室外新鲜空气与室内排出空气进行有效热交换，从而显著降低能耗。

新型高效换热器：

上海同悦推出的热泵热回收型新风机组采用了四级全效设计，集成了多种换热技术，特别是高效换热冷凝模块的引入，使得设备在多种工况下能够稳定运作。这种设计不仅提高了热回收效率，还优化了室内空气质量。

气气余热回收技术：

气气余热回收技术利用高温废气与新进风进行热交换，通过预处理提高新风温度，实现能量回收。该技术采用叉流式或交叉逆流式静止热交换芯体，具有高热交换率、无运动部件、可靠性高和低混风率的特点。这种技术在工业领域也有广泛应用，能够显著提高能源利用效率。

多级闪蒸回收单元：

一种通过多级闪蒸回收单元逐步回收利用冷凝水热量来加热新风的方法，可以提高能源利用效率，避免能量浪费。这种方法特别适用于需要大量处理冷凝水的场景，如高速卫生纸机余热回收系统。

新风热回收梯级处理技术：

在夏热冬冷地区，新风热回收梯级处理技术通过温湿度独立控制空调系统，使新风系统承担新风冷负荷与部分室内显热负荷，从而实现系统节能。这种技术不仅满足功能需求，还能显著降低能耗。

智能控制与监控：

新风热回收系统还结合了能耗智能管控平台，通过计算机、通信设备、计量保护装置和传感器布设，实时数据采集用电、用水、温度和室内空气中CO2浓度，实现能源利用的监控功能。这种智能化管理可以进一步提高系统的运行效率和舒适度。

市场应用与创新产品：

德州瑞卓新风换气机的新型热回收装置有效提高了换气机的工作效率。此外，新风缘新风系统采用壁挂式吊顶式柜式热回收净化技术，进一步提升了新风系统的性能。

综上所述，新风系统中热回收技术的最新进展主要集中在高热回收率、新型高效换热器、气气余热回收技术、多级闪蒸回收单元、新风热回收梯级处理技术以及智能控制与监控等方面。

排烟系统在火灾时的紧急切换机制和联动控制技术的创新主要体现在以下几个方面：

快速响应与联动控制：

排烟系统与火灾自动报警系统紧密联动，当火灾探测器检测到火警信号后，消防控制主机迅速启动排烟风机和排烟口的开启动作，确保在15秒内完成联动响应。这种快速响应机制大大提高了火灾初期的排烟效率，减少了烟气对人员疏散和灭火行动的影响。

排烟系统不仅支持自动联动控制，还提供手动控制功能，允许在火灾发生时通过消防控制室内的手动按钮进行操作，确保系统的灵活性和可靠性。

智能化与自动化：

现代排烟系统采用智能化控制技术，通过物联网、大数据和云计算等技术手段，实现对排烟系统的实时监控和精准控制。这些技术的应用使得排烟系统能够根据火灾发展的实际情况自动调整排烟策略，提高系统的响应速度和操作便捷性。

智能化排烟系统还具备自检功能，能够在火灾发生前对系统进行全面检查，确保所有设备处于正常工作状态，从而提高系统的可靠性和安全性。

多场景适应性：

排烟系统的设计考虑了多种使用场景，包括商业综合体、工业厂房、物流仓储中心、医院、学校、办公楼以及居民区等。不同场景下的排烟需求不同，系统能够根据具体情况进行调整，确保在各种情况下都能有效排除烟气，保障人员安全。

特别是在大型建筑中，排烟系统可以与防火卷帘、防火门等其他消防设施联动，形成综合防护体系，进一步提高火灾应对能力。

安全与可靠性：

排烟系统在设计上注重安全性和可靠性，确保在火灾发生时能够稳定运行。例如，排烟风机和排烟口的开启动作需要经过多重确认，确保不会误操作。

系统还配备了紧急起动与停止按钮，防止误入房间，并在火灾确认后关闭非排烟区的排烟阀（口），减少烟气扩散。

维护与调试便捷性：

排烟系统的控制设备和显示装置经过优化升级，操作界面更加友好，响应速度更快，操作更简便。这不仅提高了系统的使用效率，也方便了日常的维护和调试。

手动控制方式允许在火灾发生时通过消防控制室内的手动按钮进行操作，确保系统在自动系统失效时仍能正常运行。

综上所述，排烟系统在火灾时的紧急切换机制和联动控制技术的创新主要体现在快速响应、智能化控制、多场景适应性、安全可靠性以及维护便捷性等方面。

智能楼宇自动化系统（BA）通过多种方式优化新风与排烟系统的能耗平衡，具体措施如下：

新风/回风比例监控：

BA系统通过安装在新风通道和回风通道中的温度、湿度传感器，实时监测新风和回风的温度及湿度。根据这些数据，系统自动调节新风电动风门和回风电动风门的开度，确保新风/回风比例控制在预定值。这种动态调整可以有效减少系统的能耗，特别是在不同气象条件下，选择合适的新风/回风比例，进一步降低能源消耗。

智能照明控制系统：

BA系统中的智能照明控制系统可以根据人员活动和自然光强度自动调整灯光亮度，从而减少不必要的能源浪费。这种智能化管理不仅提高了能源利用效率，还延长了设备的使用寿命。

暖通空调系统优化：

BA系统通过实时监控和调节暖通空调系统的运行状态，确保其在最佳状态下工作。例如，通过AI算法分析温度和湿度数据，BA系统可以动态调整空调系统的运行参数，以最小化能源消耗。这种智能化的调节不仅提高了系统的能效，还减少了能源浪费。

排烟系统监控：

在发生火灾时，BA系统会立即停止新风和回风系统的工作，启动排烟系统。这种紧急响应机制确保了在火灾等特殊情况下，系统的安全性和有效性。

数据采集与分析：

BA系统通过传感器、执行器和控制箱等硬件设备，实现对建筑内机电设备的实时监控和智能控制。通过收集和分析能源使用数据，BA系统可以识别高能耗区域和浪费点，从而提出优化建议，减少能源浪费。

集成管理与控制：

BA系统采用集中管理和分散控制的方式，通过通信、计算机和自控技术将建筑物内的设备或系统连接起来，实现对所有机电设备运行状态的监控和自动化管理。这种集成管理不仅提高了设备的运行效率，还确保了系统的高效、节能和最佳运行状态。

数字孪生技术：

智慧楼宇中应用的数字孪生技术通过三维建模和虚拟仿真，将楼宇内部信息转化为数字模型，并利用计算机视觉和深度学习算法进行数据分析。这种技术可以实现对楼宇设备的实时监控和预测性维护，进一步优化能源管理和减少能耗。

节能策略：

BA系统通过多种节能策略，如定时、优化控制等措施，降低能源消耗。例如，在非高峰时段，BA系统可以自动调整新风和排烟系统的运行参数，以减少能源消耗。

数据中心新风系统的特殊要求和解决方案主要包括以下几个方面：

新风量的计算与设计：

新风量的计算应根据工作人员每人新风量40m³/h进行计算，同时考虑维持室内正压所需风量和精密空调总送风量的5%。

新风量按房间换气次数1次/h及人员最小新风量40m³/（p·h）进行设计。

新风系统需满足机房正压要求，主机房对走廊或其他房间之间的正压≥5Pa、对室外的正压≥10Pa。

新风系统的功能与配置：

新风系统需具备冷却、加热、加湿等处理功能，以满足数据中心的温湿度要求。

新风机组应设置初效段（G4）、中效段（F7）和化学过滤段，以达到室内洁净度要求。

新风系统应采用变频控制，根据运行需要调整风量，以提高能效。

新风系统的独立性与可靠性：

新风系统应独立于大楼的中央空气处理系统，确保全年24小时不间断工作。

新风管道应设置VAV BOX末端，根据机房与走廊或室外的压差来控制送入机房的新风量。

新风系统的特殊要求：

进风口应设在空气较清洁的位置，避免进风短路和排风短路。

在寒冷和严寒地区，进风口处应设置防冻保温措施。

新风机宜具备温湿度调节功能，以适应不同季节的环境变化。

新风系统的节能措施：

为减少能耗，新风系统应尽量减少新风量，同时保持数据中心正压。

新风冷却盘管的露点温度应维持在数据中心内环境露点温度以下，避免新风系统既进行冷却又进行除湿的低效率情况。

新风系统的安全与维护：

新风系统应采取有效措施防止送风口表面结露，送风口宜位于机房空调回风区。

新风系统应具备防腐过滤功能，以防止室外空气中的腐蚀性物质对设备造成损害。

新风系统的选型与配置：

新风机的选型应根据建筑形式、分期计划、负荷变化等条件进行划分。

每个新风区宜设置不少于两套新风机组，单台机组维护时，其余机组承担70%以上的负荷。

数据中心新风系统的特殊要求和解决方案涉及新风量的计算、系统的功能与配置、独立性与可靠性、特殊要求、节能措施、安全与维护以及选型与配置等多个方面。

居住建筑中新风与排烟系统的分户独立系统设计标准如下：

新风系统设计：

分户独立设置：居住建筑的新风系统应分户独立设置，以满足不同住户的个性化需求和室内空气质量控制要求。

新风量计算：新风系统的最小设计新风量应按换气次数法确定，换气次数需符合特定规定，以确保室内空气质量。每人所需的最小新风量应按30m³/h计算。

双向流新风系统：宜优先采用双向流新风系统，并应采用热回收装置。对于不适宜安装风管的住宅，可采用壁挂式、立柜式或墙式等无管道新风系统。

热回收装置：采用热回收新风机组时，应采取防冻及防结霜措施。对于热回收新风系统，应对热回收装置是否结霜或结露进行核算，并采取新风预热等防霜冻和凝水排放措施。

净化设备：新风系统应结合风口设置净化设备或采用独立式空气净化设备，以控制室内PM2.5和PM10的年均浓度，分别不宜高于25μg/m³和50μg/m³。

控制系统：住宅新风系统应设置根据室内CO2浓度检测值进行风量调节的控制系统，以实现智能化管理。

新风入口：新风吸入口区域应定期检查，确保新风吸入口直接从室外取风，周边无污染、无杂物。

排烟系统设计：

排烟系统独立设置：排烟系统应与通风、空气调节系统分开设置，且排烟口打开时，联动关闭的通风和空气调节系统控制阀门不超过10个。

排烟风机：排烟风机宜设在系统最高处，烟气出口朝上，高于加压送风机和补风机进风口，垂直距离符合标准规定。排烟风机应满足280℃连续工作30分钟的要求，并与排烟防火阀连锁，防火阀关闭时风机停止运转。

排烟量计算：排烟系统的排烟量应为排风量的80%-90%。

其他要求：

厨房抽油烟机：居住建筑厨房的抽油烟机应选择体积流量小、捕集率高的设备，并应设置独立补风系统，补风直接引入室外，补风管需设置密闭型电动风阀，且应与排油烟机联动。

防霉抗菌措施：住房围护结构应采取防霉抗菌措施，使用抑制霉菌、嗜肺军团菌、β-溶血性链球菌等致病微生物的涂料，涂抹在防霉抗菌密封胶或填缝剂内。

居住建筑中新风与排烟系统的分户独立系统设计标准涵盖了新风系统的分户独立设置、新风量计算、双向流新风系统、热回收装置、净化设备、控制系统、新风入口等方面的要求，以及排烟系统的独立设置、排烟风机、排烟量计算等方面的要求。