MVHR紧凑安装的优势及其对健康的影响

建筑物的高效节能设计很大程度上依赖于像我们祖先发明的那些传统方法，这些方法是最基本且不会破坏生态平衡的，他们采用自然手段为我们居住和工作的场所提供内部小气候环境。

目前，低能建筑的设计规范受到住宅的市场需求、国家建筑法规以及一些我们的祖先从来没有遇到过的其他限制因素的高度制约；可利用的场所限制了我们不能随便选择建筑地点，也不可以选用自然阴影处，轻薄型建筑避免了蓄热问题，一般经济型的住房建筑趋向于性能标准最小化。下面是相关的主要规范。

1.1.1 蓄热和隔离

在亚利桑那州，阿那萨齐印第安人建造房屋时应用了大量的朝南的石材或者土坯墙，蓄热就是在白天吸收热量，晚上再释放热量。罗马人很好地利用了蓄热为厚实的混凝土和砖结构加热。目前，我们必须在众多蓄热材料（例如厚的石墙）和隔热性能好的材料（化石棉，纤维质，木浆片等）的利用之间寻找一个平衡点。这些材料的数量必须针对当地盛行气候来选择，但是对建筑物进行高效热包装是非常重要的，所以即使选择的材料数量超过规格也没问题。

因为在建筑过程中不可能没有连接处、支架和拐角等，所以热桥在建筑物中是不可避免的，这些热桥是实施高效隔热的最大障碍。有很多成熟的方法可以处理这些问题，但是在处理地基、冷地面板、地下室顶板时需要在墙和厚板之间建立隔离，这是一个常用的结构和热量的折中方法。

1.1.2 遮挡和选址

希腊人用门廊遮挡他们的房间，在后来的殖民建筑中出现了以有顶的走廊形式为特征的遮挡方法。来自于周围的树木和建筑的遮蔽使风冷却效果最小化，而且可以遮挡太阳辐射。房间的取向在冬天可以充分地利用日光和无源太阳能加热。

设计者需要通过遮蔽太阳辐射来控制建筑物内夏季最大潜在热增益来源；同时设计者也可以把它作为一种可持续发展的能源处理。通过创新设计，实际上夏天可以应用太阳辐射来促使房间内冷空气的流动。遮蔽太阳辐射可以通过遮阳篷、遮光栅格、百叶窗，遮阳版和太阳屏等来控制，但是最重要的外部遮蔽设施之一就是建筑本身。在许多情况下，建筑的构造和形式可以保护窗户，使其不暴露在太阳光的直接照射中。阳台的凸出部分和内凹窗就是很清楚的例子。

1.1.3 太阳能

无源太阳能加热系统的目的是在建筑构件中捕获太阳的热量，并在没有太阳光照射的时候释放热量。同时建筑构件（或者材料）也在不断吸收热量以备后用，太阳热可以用来保持空间处于一个舒适的状态（而不是过热）。

朝南的玻璃允许太阳能进入房间，直接或间接地作用于房间中的蓄热材料，例如石工地板和墙板。基本原理来源于古希腊建筑，在那里住宅的外面由一排排圆柱所保护，在夏天提供遮蔽太阳辐射，但是在冬天允许热量直接进入建筑物内部。

温室是将热量带进屋内有效的方法，它是在日光室后面通过共享的聚热墙传导热能来实现，或者利用气孔通过对流使得日光室和生活空间中的空气发生交换来实现。装有太阳能电池板温室的朝南房间一般可以提供高达50%的家用热水。

1.1.4 紧凑(www.xing528.com)

房间围护结构和内部空间的关系对于能源控制是非常关键的。紧凑的设计可以充分利用房间中所吸收的热量，所以需要从原始平面图开始对设计方法进行全面考虑。

1.1.5 密封和通风

阿拉伯的建筑师应用风斗和内部院子来发挥自然空气流通的冷却效果。在16世纪早期，达芬奇建造了第一个机械风扇来通风，它是一个水力驱动装置。罗马人对基础物理学中空气流通的了解使得他们有效地利用了自然加热和通风，这些原理在现在的建筑物中就能看到，它们利用了分层温暖空气-热虹吸产生的浮力效应或烟囱效应。图19.1所示为一个具有太阳能灯的示范住宅，该住宅在冬天利用这个效应来提供太阳能捕获，住宅可以建在任何地方；百叶窗板可以阻止夏天的太阳辐射和控制自然光线。

图19.1 在UK Sixtyk House的高成本效益低耗能住宅比赛中的获奖设计（2006），设计者是伦敦的Sheppard Robson Architects

基本隔离和密封的需求对通风提出了挑战，这变成了热效率和新鲜空气供给之间的合理平衡问题，尤其是在住宅是自然流通情况下，这个问题更显著。在CFD建模、容易获取的用于操作窗子和孔的电磁装置的帮助下，可以利用受控的自然空气流通来直接设计建筑物，通过传感器和优化控制器对外部气候做出响应。虽然这种解决方式在办公建筑中有应用，但是需要复杂的控制设备对于住宅来说成本效益不高，而且这样的建筑与零能源运作相去甚远。

在低能或零能住宅设计中，高密封以及隔热的围护结构，连同机械通风加热恢复装置（MVHR）是比较受大家喜欢的方案。在建筑物气密性很好的情况下，使用的热量交换器可以回收高达85%的排放气体；在最近的新产品中，采用了带有直流电动机的高效风机，可以充分利用屋顶上光伏电池发出的电能，使系统的能量损耗最小。难点是要将这个大型的设备放置在室内；图19.2所示为一个位于丹麦Hillerod市Solengen的一个活动房屋中，安装于浴室与大厅之间的隔墙内部的热回收装置。

图19.2 MVHR装置的紧凑安装

MVHR可能变成新式住宅的标准，主要是因为它证明了空气流速/湿度和健康的关系。自然通风的住宅空气的平均流速要低于那些具有机械通风住宅。但是，存在安装和维护问题，以及最好空气质量问题；MVHR住房需要具有很高的绝缘材料和隔膜安装水平，同时需要长期维护以及对通风损失进行监测。

1.1.6 控制

在合上开关就可以立刻获得电力之前，人们对可持续生存的关注受必需品而不是期望得到的东西所驱使。现在，我们希望控制我们房屋内的环境。高效利用能源所需的智能集成控制功能在现在的商品房中已经有应用，但是考虑到成本因素，一般只是安装比较基本的照明、遮光、加热和通风控制系统。住宅能量的监测和控制方案可能开发作为智能住房控制器的附加功能，这些控制器现在可以用来控制娱乐和灯光，并将在优化住宅的能量利用方面起到重要作用。