置换通风: 置换通风以较低的温度从地板附近把空气送入室内,风速的平均值及紊流度均比较小,由于送风层的温度较低,密度较大,故会沿着整个地板面蔓延开来。 置换通风以低速在房间下部送风,气流以类似层流的活塞流的状态缓慢向上移动,到达一定高度受热源和顶板的影响,发生紊流现象,产生紊流区。
置换通风:
置换通风以较低的温度从地板附近把空气送入室内,风速的平均值及紊流度均比较小,由于送风层的温度较低,密度较大,故会沿着整个地板面蔓延开来。
置换通风以低速在房间下部送风,气流以类似层流的活塞流的状态缓慢向上移动,到达一定高度受热源和顶板的影响,发生紊流现象,产生紊流区。
气流产生热力分层现象,出现两个区域:下部单向流动区和上部混合区。
从理论上讲,只要保证热分离层高度位于人员工作区以上,就能保证人员处于相对清洁新鲜的空气环境中,大大改善人员工作区的空气品质;另一方面,只需满足工作区的温湿度即可,相对于混合通风,其具有节能潜力(空间越大,节能效果越显著)。
在热分离层下部区域为单向流动区,在上部为混合区。
室内空气温度分布和浓度分布在这两个区域有非常明显差异:
下部单向流动区存在明显的垂直温度梯度和浓度梯度;
上部紊流混合区温度场和浓度场则比较均匀,接近排风的温度和浓度。
1. 置换通风房间室内温度、速度与浓度的分布;
2. 置换通风房间的热力分层。
① Distribution of Temperature(温度分布):两个区域,三个温度段。
② Distribution of Velocity (速度分布):
③ Distribution ofConcentration of Impurities (浓度分布):
2. 置换通风房间的热力分层
置换通风的优点:
① 节能性;
② 通风性能:换气效率、通风效率;
换气效率:工作区某点空气被更新的有效性。
通风效率:考察气流分布方式的能量利用有效性。
③ 热工特性及室内空气品质。
末端送风装置:
置换通风在工程中的实际应用:
上海大剧院座椅送风:
地板送风:
地板送风概况:
原理:Underfloor AirDistribution System (UFAD系统),将冷风通过地面散流器送出并在顶棚处回风,由地面至顶棚全面气流流型,是由浮力驱动的空气流动形成的,并有效地除去被调空间的余热量。
地板送风系统从地板下部空间送风;供冷时的送风温度较高(一般为17~18℃);在同一大空间内可以形成不同的局部气候环境;室内气流分布为从地板至顶棚的下送上回气流模式。
地板送风的特点:
(1) 改善热舒适性
允许个别室内人员控制局部热环境,改善热舒适;热负荷的增减对工作区的变动影响较小。
(2) 改善通风效率与室内空气品质
换气效率:混合式50% ;下送风50%—100%。
通风效率:混合式≤100%,实际只50%—70% ;
下送风≥100%,通常100%—200%。
(3) 减少能耗
与顶部送风相比,供冷时送风温度较高(16~18%),可减少能量使用;下送风可节能25%—50% (负荷小;施工安装简单;制冷机效率高;过渡季易用自然能)。
(4) 建筑物的寿命周期费用较少
空气处理设备和风管尺寸减小,节省了安装空间;相应地可减小建筑物的层高,降低造价。
(5) 降低建筑层高
(6) 施工安装方便,便于清洗
风口的位置可适应房间布置、装修、用途等方面的变化;
便于线缆与设备的接入/出;
与其它管路在空间上无矛盾;
对吊顶高度无要求;
装修易与建筑配合;
无管道穿建筑麻烦;
无凝水和渗漏水对办公设施和装修的烦扰;
无维修不便等。
(7) 缺点
a. 风感问题:下部送风时风口到人的距离要比上送风时近,吹出的气流衰减距离短,容易引起风感。
b. 扬尘问题:下送风时风从下向上吹出,处理不当,会将地面上的微尘吹起,使室内空气品质得不到改善反而恶化。
地板送风系统的分类:
(1)按照送风房间的类型分类
① 大面积区域送风。
② 分室送风。
③ 混合式送风。
(2)按照地板下的设置分类
① 地板下设风管的送风方式
② 地面压出式直接送风(静压箱内为正压)
③ 地板下设混风箱和风机
④ 地面与吊顶送风相结合方式,即所谓的“工作与环境”相结合的空调方式(Task/ambient air conditioning,TAC)。
地板送风口的形式:
(1)按气流方向分类
① 旋流型风口
② 指向性风口:适用于TAC送风,方向和流量均可依照个人需要调整。
(2)按装置高低分类
① 与地面相平的送风口;
② 伸出在地面上的送风口,如用于TAC的风口,通常安装在办公桌附近。
(3)按送风口的分布分类
① 分散布点型:是目前应用最广的型式;
② 全面出风口型
地板散流器的形式:
地板送风系统的设计要求:
(1)送风温度的控制:制冷时,其送风温度保持在17~18℃。
(2)最佳热力分层高度的确定:分层高度通常为1.2~1.8m。
(3)垂直温差的控制:按国际标准ISO 7730,标高0.1m和1.1m之间的垂直温差不得超过3℃(这实际上考虑坐姿情况)。建议0.1m和1.8 m之间的垂直温差不得超过3℃(这实际上考虑站立情况)。
(4)静压箱高度的确定
(5)静压箱内风管的设计
(6)地板散流器的位置确定
(7)工作区风速的要求
地板送风系统应用范围:
(1)最适合采用地板送风系统的空间:
计算机房与其它信息技术或电子设备用房;敞开式大空间办公室;培训或会议场所;展览区域;办公辅助区域(配电间等)。
(2)以下区域可采用地板送风系统,但需要谨慎处理:
电梯大厅;礼堂或法庭的坐席区域;安全性区域如犯人监房、安全走廊、安全控制中心等;快速反应用房如消防指挥中心、楼宇管理中心等。
(3)以下房间通常不宜采用地板送风系统:
厕所、浴室等潮湿区域;厨房和备餐区;实验室;消防楼梯;机械设备用房;集中库房和装卸区域、垃圾房等;不间断电源,紧急发电机房类房间;健身中心;交通流量较大的区域如大厅、中庭及主要走廊、餐厅、儿童保育中心。
地板送风设计工程实例: