紐約住宅的 ERV 與 HRV 新風系統及抽油煙機補風

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重點

住宅完成氣密處理、換窗或全屋翻新後,便須規劃機械通風。紐約市及長島大部分住宅首選平衡式全熱交換新風機(ERV),因其冬季可保留部分室內濕氣,夏季可減少新風帶入的濕氣。大功率抽油煙機需要補風,而紐約市《機械規範》另有規定,與紐約州其他地區不同。配合合適的浴室抽氣及 MERV 13 過濾,才構成完整的系統。

氣密的住宅須規劃新風

氣密處理、更換新窗、噴塗發泡及高密度填充隔熱,會大幅減少舊屋原本依靠縫隙完成的自然換氣。濕氣、二氧化碳、異味、煮食微粒,以及使用煤氣爐住宅中的二氧化氮,因而在室內停留更久。節能規範在提高氣密要求的同時,亦要求配置全屋機械通風,因此褐石屋、皇后區雙家庭住宅或長島 Cape 式住宅的全屋翻新,應在封牆及封天花之前備妥通風方案。

紐約住宅可能適用三種不同的新風量規定。全國參考標準 ASHRAE 62.2 要求每平方呎樓面面積 0.03 cfm,加每人 7.5 cfm,人數按睡房數目加一計算;2,000 平方呎、三房的住宅約需 90 cfm。適用於長島及紐約州大部分地區的《紐約州住宅規範》採用 IRC 公式,即每平方呎 0.01 cfm 加每人 7.5 cfm,同一住宅約需 50 cfm。紐約市《機械規範》 (開啟外部網站)(表 403.3.1.1)則規定每小時 0.35 次換氣,且每名住戶不少於 15 cfm;同一住宅樓底 8 呎,約需 93 cfm。我們按物業適用的規定設計,業主如有需要,亦可按較高的 ASHRAE 數字設計。

ASHRAE 62.2 容許獨立屋按鼓風門測試實測的漏風量抵扣部分新風量,多戶樓宇內的單位則不適用。規範範本及 ASHRAE 62.2 亦容許間歇運行,前提是風機加大選型,令每日換氣總量相同。

單向抽氣、單向送風或平衡式

全屋通風方式比較
方式運作原理紐約冬季的影響適用情況
單向抽氣浴室靜音抽氣扇持續運行,新風經縫隙滲入室內形成負壓,冷空氣從牆身、車房或地庫被抽入,並可能令自然排煙式熱水爐及鍋爐倒煙沒有自然排煙煤氣設備的小型全電住宅及單位
單向送風裝有電動風閘的新風管接駁暖氣爐回風室內略呈正壓,把濕暖空氣推入牆身及閣樓;風閘控制不當時會令室內過於乾燥預算有限、控制設計周全的熱風系統住宅
平衡式(ERV 或 HRV)獨立風機經熱交換芯體等量送風及排氣壓力平衡並回收熱量,ERV 亦可保留部分室內濕氣氣密翻新、新建工程、分層單位及裝有加濕器的住宅

單向送風與加濕器並不相配,因為輕微正壓會把潮濕的室內空氣推入寒冷的牆身及閣樓空腔。平衡式通風可避免這個問題,亦是我們為大部分氣密住宅建議的方案。

ERV 還是 HRV

兩種設備都在排出與送入的空氣之間交換熱量,全熱交換器(ERV)亦會傳遞部分濕氣。紐約冬季,ERV 可把部分室內濕氣留在屋內,對容易乾燥的住宅有幫助,亦可減少對加濕器的需要;夏季則可減少新風帶入的濕氣。ERV 並非抽濕機,潮濕天氣仍須依靠冷氣或抽濕機。Green Building Advisor (開啟外部網站) 認為 ERV 的冬季保濕作用確實存在,但幅度有限。

顯熱交換器(HRV)在冬季會排走室內濕氣,只適合冬季濕度過高的住宅,例如人口較多的小型高氣密住宅。我們在紐約市及長島一般首選 ERV;紐約上州較冷,芯體結霜及除霜周期影響更大,須按個別情況選擇。

  • 獨立風管效果最佳。接駁暖氣爐風管亦可,但須與風機聯鎖並仔細平衡風量。
  • 室外新風口須與排氣口、煙道出口及其他污染源保持距離,間距按適用的機械規範執行。
  • 安裝後須實測風量並作平衡,確保每個房間獲得應有的新風。
  • 濾網須按時清洗或更換,設備應設於方便維修的位置。
  • 分層單位可選用天花式小型 ERV 或穿牆式單房新風機。外牆開孔須經合作公寓(co-op)或共管公寓(condo)董事會批准;地標建築的外露百葉亦須經紐約市地標保護委員會審批。

抽油煙機與補風

包括猛火爆炒在內的高溫煮食,需要外排式抽油煙機。但在高氣密的住宅或單位內,如沒有等量空氣進入,抽油煙機無法達到額定風量。缺少補風時,大功率抽油煙機會令室內形成強烈負壓:門縫發出嘯聲,鄰近單位的氣味被抽入,自然排煙式熱水爐或鍋爐更可能把燃燒廢氣倒灌入屋。

紐約市以外,住宅規範以《國際住宅規範》(IRC)為基礎。IRC 範本要求廚房抽氣量超過 400 cfm 時設置補風,並自 2018 年版起,只適用於裝有自然排煙燃料設備的住宅,補風風閘須與抽油煙機聯鎖。每項工程我們都會核實紐約州現行條文。

紐約市 2022 年版《機械規範》的做法與 IRC 不同。第 505.2 條 (開啟外部網站)不設 cfm 門檻:凡按第 4 章須設置廚房抽油煙機的地方,均須按表 403.3.1.1 的風量提供補風,補風口須裝設與抽油煙機同步運作的電動閉合裝置。紐約市舊版規範曾採用 400 cfm 門檻,網上不少建議至今仍引用這個數字。規範亦容許住宅使用經認證的內循環式抽油煙機,前提是按廠商說明安裝,且廚房符合第 4 章的一般通風要求。

  • 抽油煙機應按煮食方式選型,而非只看陳列室規格。額定風量在零靜壓下量度,分層單位內較長、帶彎頭及外牆風帽的風管,實際風量往往只有一半左右。
  • 集煙效果與風機大小同樣重要。煙罩深、闊度超出爐頭的抽油煙機,往往勝過風量更大而煙罩較淺的產品。
  • 補風經與抽油煙機聯鎖的電動風閘進入,並經過濾,冬季亦須預熱,以免冷風直吹煮食人士。
  • 外排式抽油煙機須使用內壁光滑的金屬風管並加裝止回風閘。開窗並不是符合規範的補風方法。

浴室抽氣

規範範本要求每間浴室抽氣量不低於間歇 50 cfm 或持續 20 cfm,廚房不低於間歇 100 cfm 或持續 25 cfm。紐約市《機械規範》另有專門表格,市內工程按其執行。

  • 抽氣扇須以風管排至室外,切勿排入閣樓或簷底。浴室抽氣扇排入閣樓,是長島 Cape 式住宅閣樓發霉的常見原因。
  • 採用短而光滑的風管並加裝止回風閘,選用噪音(sone)較低的靜音抽氣扇。
  • 以濕度感應器或定時器控制,令抽氣扇在淋浴後繼續運行約 20 分鐘。
  • 分層住宅樓宇內的無窗浴室,通常共用屋頂抽氣豎井。抽氣口被油漆或灰塵堵塞的情況十分常見;未經樓宇批准,不得在共用豎井加裝增壓抽氣扇。

燃燒安全與氡氣

如住宅仍使用自然排煙式煤氣設備,提高氣密性時須格外審慎。燃燒空氣的標準計算方法 (開啟外部網站),是每 1,000 Btu/h 設備輸入功率最少需要 50 立方呎的房間容積,因此一部 40,000 Btu/h 熱水爐加一部 80,000 Btu/h 暖氣爐,合共約需 6,000 立方呎。在此類住宅加裝大功率抽油煙機或抽氣扇之前,應為設備所在區域進行最不利情況的負壓測試,並考慮改用密閉燃燒式或電力設備。

氡氣是另一項問題。根據美國環境保護局(EPA)氡氣分區圖 (開啟外部網站),紐約市五個行政區、拿騷縣、蘇福克縣、韋斯特徹斯特縣及羅克蘭縣均屬預測潛在風險最低的第 3 區,橙縣、普特南縣、達奇斯縣及紐約上州大部分地區則屬第 1 區。EPA 建議無論位處哪一分區都應檢測,濃度達 4 pCi/L 或以上時應予處理,介乎 2 至 4 pCi/L 時可考慮處理。單向抽氣可能增加泥土氣體滲入。氡氣檢測及處理由持有認證的氡氣專業人員進行,我們會按其檢測結果協調通風設計。

空氣過濾與各類住宅的初步方案

EPA 建議使用至少 MERV 13 等級的濾網 (開啟外部網站),或在系統風機及濾網槽容許的範圍內選用最高等級。在回風口偏細的系統中使用 1 吋厚 MERV 13 濾網會限制風量,可能導致盤管結冰、噪音增加及耗電上升,改用 4 至 5 吋的介質過濾箱通常可以解決。ERV 的濾網主要用於保護芯體,如亦要淨化空氣,須升級濾網。沒有風管的住宅可依靠便攜式 HEPA 空氣清新機,2023 年山火煙霧期間已證明其作用。

按住宅類型的初步建議
住宅類型建議方案
煤氣暖氣爐熱風系統住宅獨立風管或與暖氣爐聯鎖的 ERV,4 吋 MERV 13 介質濾網,並進行燃燒安全檢查
熱泵住宅獨立風管 ERV,按空氣處理機選配介質濾網
暖氣片或蒸氣暖氣住宅為睡房及起居區服務的天花式或掛牆式 ERV,優質浴室抽氣扇,便攜式 HEPA 空氣清新機
全屋翻新的褐石屋封牆前規劃風管式 ERV,按紐約市《機械規範》設計抽油煙機補風
合作公寓或共管公寓單位小型或穿牆式 ERV,選型合適的抽油煙機,須經董事會批准
新建全電樓宇平衡式 ERV 通風及外排式抽油煙機,補風要求在設計階段確認

加裝大功率抽油煙機、進行全屋翻新或提高住宅氣密性,正是設計通風系統的時機。我們按物業適用的規範設計 ERV 或 HRV 系統、抽油煙機補風及浴室抽氣,處理董事會審批及許可證要求,並與合作的持牌冷氣暖氣承包商一同施工。

常見問題

紐約市的抽油煙機必須設置補風嗎?

大多數情況下必須。2022 年版紐約市《機械規範》第 505.2 條不設 cfm 門檻:按第 4 章須設置的廚房抽油煙機,須按表 403.3.1.1 的風量提供補風,並經裝有電動閉合裝置、與抽油煙機同步運作的開口送入。網上引用的 400 cfm 規則,出自紐約市舊版規範及 IRC。我們會在設計階段按您的抽油煙機、燃燒設備及樓宇情況確認要求,並在適用時加入聯鎖風閘。

新風系統與 ERV 是同一樣東西嗎?

中國內地常說的新風系統,通常指以過濾室外 PM2.5 為主的送風系統。在紐約,通風的主要目的是控制濕氣、煮食污染物、二氧化碳及確保燃燒安全,因此我們一般建議採用平衡式 ERV,並以良好過濾作為輔助。

參考資料

共 6 項
  1. You Probably Need an ERV, Not an HRV (開啟外部網站)Green Building Advisor
  2. 2022 NYC Mechanical Code, Chapter 4: Ventilation (開啟外部網站)NYC Department of Buildings
  3. 2022 NYC Mechanical Code, Chapter 5: Exhaust Systems (開啟外部網站)NYC Department of Buildings
  4. Combustion Safety in the Codes (開啟外部網站)U.S. Department of Energy, Building America
  5. What is a MERV rating? (開啟外部網站)U.S. Environmental Protection Agency
  6. New York - EPA Map of Radon Zones (開啟外部網站)U.S. Environmental Protection Agency

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