被动房新风设计
被动房具有良好的气密性。向室内送入新风是改善室内空气品质和保证人员健康舒适的重要措施，具有不可替代性。本文就被动房新风量计算和热回收效率进行讨论。
1.新风量计算
新风量标准应分别计算人员所需新风量标准、室内排风量和满足室内最小换气次数的送风量，三者中最大值作为设计新风量。
1.1新风量标准
根据《室内空气质量标准》GB/T18883-2002标准，部分室内指标要求如下
序号 | 参数 类别 | 参数 | 单位 | 标准值 | 备注 |
1 | 物理性 | 温度 | ℃ | 22～28 | 夏季空调 |
2 | 16～24 | 冬季采暖 |
3 | 相对湿度 | % | 40～80 | 夏季空调 |
4 | 30～60 | 冬季采暖 |
5 | 空气流速 | m/s | 0.3 | 夏季空调 |
6 | 0.2 | 冬季采暖 |
7 | 新风量 | m3/（h.人） | 30 |
|
8 | 化学性 | 二氧化碳CO2 | % | 0.1 | 日平均值 |
9 | 可吸入颗粒PM10 | mg/m3 | 0.15 | 日平均值 |
10 | 总挥发性有机物TVOC | mg/m3 | 0.6 | 8h均值 |
实际上，自然界空气中的CO2体积含量为0.03%，设定人呼出CO2量为18L/(人·ｈ),为保证室内CO2含量不大于0.1%，根据上述参数不难计算新风量标准。
另外在《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012中，对新风量标准也有明确的规定。
据资料介绍，室内空气CO2浓度在0.035%~0.045%之间时，同一般室外环境无异；当浓度在0.035%~0.1%时，空气清新，呼吸顺畅；在0.1%~0.2%时，人会感觉空气混浊，并开始觉得昏昏欲睡；达到0.2%~0.5%时，人会感觉头痛、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心；二氧化碳含量达到0.5%以上时，可能会导致严重缺氧，造成永久性脑损伤、昏迷，甚至死亡。所以保证一定的新风量供给对人们正常的生活、学习极为重要。
1.2室内排风量标准
送风口采用分散设置，一般布置每个房间的上方，但排风口一般采用集中设置，如设置在卫生间、洗衣间或储藏室等。不同排风区域有不同的排风量要求，求和即可得总排风量。
目前卫生间通常设置排风道，但对于配置有热回收的系统而言是不合理的，因为卫生间排风减小了可供热回收的排风量，热回收机组运行时极易造成室内负压。当然卫生间设置热回收排风口，要求机器及其连接的排风管具有极高的严密性，以防排风串味，影响室内舒适度。总之设置排风热回收装置的必要条件是房间应有可以供回收的热量,且有携带这些热量的有组织排风。
1.3室内最小换气次数
根据PHI标准，被动房换气次数不小于室内高度2.5m房间体积的0.3倍。
2.热回收效率
新风热回收机组种类较多，目前有板式(板翅式)换热器、热管换热器、转轮回收换热器、热电热泵换气机、热泵新风换气机等，本文重点讨论板式(板翅式)换热器。
板式换热器一般采用铝箔作为基材，进排风之间以隔为三角形、U形等不同截面形状的空气通道，进排风通过板面进行显热交换。板翅式换热器一般采用不燃性矿物纤维作为基材，实现全热回收。其结构与板式换热器基本相同。区别仅在于作为进、排风之间分隔与热交换用的材质不同，板式热回收器一般采用仅能进行显热回收的铝箔，而板翅式通常采用经特殊加工的纸或膜。但是由纤维纸制作的热回收芯因为存在潜热交换，故极易发霉、效率低下，如图1。迄今为止尚无一款产品进入由被动式低能耗建筑产业技术创新战略联盟发布的《被动式低能耗建筑产品选用目录》。
PHI标准规定排风热回收效率≥75%。《被动式超低能耗绿色建筑技术导则（试行）（居住建筑）》对热回收效率的规定是：显热回收装置的温度交换效率不应低于75%，全热热回收装置的焓交换效率不应低于70%。这两种效率的定义是不同的，如图2，国内所说的热回收效率定义是：
显热效率（温度交换效率） | (t2－t1)/(t3－t1)×100% |
潜热效率 | (d2－d1)/(d3－d1)×100% |
焓交换效率 | (h2－h1)/(h3－h1)×100% |
PHI定义的效率：
（1） 式中：
,制热工况时热回收效率;
排风机电机功率，W; 
,排风量质量流量，kg/s; 
,空气比热，取1003J/kg℃。 可见两种热回收效率的效率是不同的，PHI计入了电机做功引起的温升，故为防止恶意增加电耗，还规定了通风系统的电力需求，即ev≤0.45Wh/m3。国内所说的热回收效率和电机效率无关，仅和温差、风量有着对应关系，随着风量的增加换热效率呈下降趋势。另外一般热回收机组的送风机和排风机的风量是相等的,为保证房间的正压,排风量要小于送风量,实际热回收效率还应根据排风量与新风量之比进行修正。下表是由国家空调设备质量监督检验中心出具的一款被动式住宅全热交换器的性能检验报告，供读者参考。
项目 | 单位 | 制冷工况 | 制热工况 |
高速挡 | 高速挡 |
大气压力 | kPa | 101.2 | 101.1 |
新风量 | m3/h | 251 | 251 |
排风量 | m3/h | 251 | 250 |
输入功率 | W | 101 | 108 |
新风进口干球温度 | ℃ | 35.01 | 4.95 |
新风进口湿球温度 | ℃ | 28.00 | 2.02 |
新风出口干球温度 | ℃ | 29.10 | 18.79 |
新风出口湿球温度 | ℃ | 22.12 | 10.96 |
排风进口干球温度 | ℃ | 27.01 | 21.00 |
排风进口湿球温度 | ℃ | 19.50 | 12.99 |
温度交换效率 | % | 73.9 | 86.2 |
焓交换效率 | % | 72.8 | 78.4 |
湿量交换效率 | % | 72.4 | 60.7 |
焓交换效率和显热效率、潜热效率关系如下：
（2）其中：
，
上述公式可供我们判断热回收装置的使用区域和场合。
对于安装有PM2.5过滤系统的换气机而言，因为配置有高效过滤器，风阻较大，故上述电力需求指标不适合评价此类系统。
据文献表明,在北京地区被动房采用全热回收装置、新风量为30m3/(人·ｈ)时，夏季新风负荷可降低63％左右，冬季新风负荷可降低67％左右。
3. 选用热回收机组应注意的问题
3.1在选择新风热回收设备的时候应充分考虑当地气候，因为新风中显热和潜热能耗的比例是选择显热或全热交换器的关键因素。例如在我国西北地区夏季就不适合使用全热交换器，因为该地区室外空气含湿量低于室内，从式2中看出采用全热交换器焓交换效率不升反降；在严寒地区宜选用显热交换器，但选用全热交换器有利于室内湿度的增加；在其他地区，尤其是夏热冬冷地区，宜选用全热交换器。
3.2室外温度较低时，排风侧不应结霜或结露，且冬季室内送风口出风温度不得低于16℃。当根据室内空气含湿量计算可能出现结霜或结露时，应在热回收装置之前设置空气预热器，出风温度低于16℃时应有再热措施。
3.3新风进入热回收装置之前，必须先经过过滤净化。排风进入热回收装置之前，也应装过滤器，且过滤器应方便更换。
3.4 与室外连通的新风管和排风管应设与风机联动的电动风阀，平时关闭，风机运行时开启。
3.5新风换气机应设旁通功能，即在过渡季使用或冬季采用新风供冷时，新风应绕过热回收装置直接送至室内。
3.6尽量选用具有抑菌功能的换热芯。如一款石墨烯改性抗菌透水膜制作的换热芯，广东省微生物分析检测中心给出的检验结论是：防霉等级0级，即不滋生霉菌，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率>99.99%，这与纤维纸制作的换热芯形成鲜明对比。
