7.4 !气流组织
】。
,
7.4.1 ! 空调区的气流【组织:设计原则
》
— 空】调系:统末端装置的选【择和布?置时:应与建筑装修相协调!注,意风口的选型与布置!对内部装修美观的影!响;同时《应考虑室内空—气质量、室》内温度梯度》等要求
》
】 涉及气【流组织设计》的舒:适性指?标主要由气》流组织形式、室【内热源分布及特【。性,所决定
】
, 《。 《。空气分布特》性,指标(AD》P,I,Air Diff】usion P【er:form《ance 》I,ndex)是满【足风速?和温:度设:计要求的测点数与】总测点?数之:比对:舒适性空《调而言相《对湿度在《适当范围内对人体的!舒适性影响较小舒适!度主要考虑空气温】度,与风:速对人体的综—合作用根《。据实验结《。果有效温度》差与室内风速之间】存在下列关系
!
《
! 《一般情况《。下空调区的气流组织!设计:应使空调区的A【DPI≥80%【ADPI《。值越大说《明感到舒适的人【群比例越大
】
! 对于复杂空间】的,气流组织设计采用】常规计算方法已无法!满足要求随着—。计算:机技术的不断—发展与?。计算流体动》力,学(CFD)数【值模拟技《。。术的:日益普及《对复杂?空间等特殊气流组】织设计推荐采用计算!流体动力学(CFD!)数值模拟计算
】
,
《7.:4.2 空—调,区的送风《方式及送风口的选】型
—
》 空调区内】良好的气流》组织:需要:通,过合理的送》回风:方式以及送回风口】的正:确选型?和,布置来实《现
《
】 1《 侧?送时宜使气流贴【附以增?加送风射程改善【。室内气?流分布工程实践中发!。现风机盘管的送风不!贴附时?室内温度分布则【不均匀目《前空气分《布增加了《。置,换通风及地》板送风?。等方式?以有:利于:提高人员活动区【的空气质量优化室】内能量分配对—高大:空间建筑《具有较明显的—节能效果
》
【 《 侧送是已有【几种送风方式—中比较简单经济【的一种?在一般空《调,。区中大多可以—采,用侧送当采用较大】送风温差时》侧送贴?附射流有助于增加气!流射程使《。气流混合均匀既能】保证舒适《性,要,求又能保证人—。员活动区《温度波动小》的要:求,侧送气流宜贴附顶棚!
《
,
】 2 圆形、方】形和条?缝形散流《器,平送均能形成贴附射!。流对室内高度较低】的空调区既能—。满足使用要求—。又比较美观》因此当有吊顶—可利用时采用这种】送风方式《较为合适对于室【内高度较高的空调】区(如影剧院等)】以及室内《散热量较大》的空调?。区当采用《散流器时《应,采用向?下送:风,但布置风口》时应:考虑气流《的均布性
—
】 在一些室】温允:许波动范围》。小的:工艺性空调区中采用!孔板送风《较多:根据:测定可?知在距孔板》1,0,0mm?~250mm—。的汇合段内》射流:的,。温度、速度》均已衰减《可达到±0.1℃】的要求且区域温差小!。在较大的换气次数下!(每小时达》32次)人员活【动区风速一般—。均在0.09m/】s,~0.1《2m/s范围—内所以在单位面积】送风量大且》人员活动区要求风速!小或区域温差—要求严格的情—况下应采用孔板向】下送风
! ? , 3 — 对于高大空间采】用上:。述几种送风方式时布!置风管困难难—以,。达到均匀送风的目的!因此建?议采用喷口或—旋流:风口送?风方式由《于喷口送风》。的喷:口截面?大出口风速高气【流射程长与室—内,空气强烈《掺混能在《室内形成较大的【回流区达《到布置少量》。风,口即可满足气流均布!的要求同时》它还:。具有:风管:布,。置简单、便于安【装、经济等特点当】空间高度较低—。时采用旋《。流风口向下送风亦可!达到满意的效果应】用置换通风、地板】送风的?下部送风《。方式使?送入室内的》空气先?在地板上《均匀:分布然后被热—。源(:人员、设《备等)加热》形成以热烟羽—形式向上《的对流气流》更有效地将热量和污!。染物排?。出人员活动》。区,在高大?空间应用时》节能效?果显著同《时有利于改善通【风效率和室内—空,。气质量对于》演播室等高大—空间为便于满足空间!。。布置需要可采用可伸!缩的圆筒形风口向】下送风?的,方式
】 】4 全空》气变:风量空调系统的送风!参数是保持》不,变的:它,是通过改《变风量来平》衡室内负荷变化这就!要求在送风》量变化时所选用【的送:风末端?装置或?送风口应能满足【室内空气温度及【风,速的要求用于全空气!变风量空调系—统的送风末》端装置应具》。有与室内空气—充分混合的性能并】在低送风量时—应能防止产》生空气?滞留在整个空—调,区内具有均匀的【温,度和:风速而不能产—生吹风感《尤其在组织热气流】时要保?证气流能够进入人员!活,动区:而不滞留在》上,部区域
—。
! 5 风口表】面温度低于室—内露点温度时为【防止风口表面结【露风:。口应:采用:低,温风:。口低:温风:口与常规散流—器相比两者》的主要差别是—低温风口所适用的】温度和风量范围较】常规散流《器广:在这种?较广的温度》与风量范围》下必须解决好充分与!空调区空《气混合?、贴附长度及噪【。声等问题选择低【温,风口时一《般与常规方法相同】但应对低温送风射流!的贴附长度予—。以重视在考虑风口射!程的同时应使风【口的贴附长度—大于空?。调区的特《征长度以避免人员活!。动区吹冷《风现象?发生
—
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7:.4.3 》 贴附侧送》的要求
【
? , 贴【附射流的贴附—长度:。主要取决于侧送气】流的:阿基米德数为了使】射流在?整,个射程中《。都贴附在顶棚上而】不致:中途:下落就需要控—制阿基米德数—小于一定的数—值
】 , 《 侧送《风口安装位置距【顶棚愈近《愈容易贴《附,如果送风口》上缘离顶棚距离较】大时:为了达到《贴附目的《规定:送风口?处,应设置向上倾斜【1,。0°~20°的【导流片
】
7.4.4 孔!板送风的《要求
》
【 ? 1 《。本条规定的稳—压,层净高?不应小于《0.2m主要—是从满足施工安装的!要求上考虑的—
— 】2 在一般面【。积,不大的空调区中稳】压层内可以不设送风!分布:支管根据《实测在6m》×9m的空调区内】(室温允许波—动范:围为±0.1—℃和±0.5℃【)采用孔板》。送风测试过》程中将送风分布支管!装上或拆下在室【内均未曾发现任何明!显的影响因此除【送风射程较长的以外!稳压层内可不—设送风分《布支管
! ? 》当稳压层《高度较低《时向稳压层送风【的送风口一般需要】设置导流板》或挡板以免》送风气流直接吹【向孔板?
7.4!.,5 喷口送风的】要求
! 1 ! 将人员活动—。区置于气流回流区是!从满足卫生标准的】要求而制定的—
:
?
!2 喷口送—风的:气流组织形式和侧送!是相似的都是受【限,射流受限射流—的气流分布与建筑】物的几何形状、尺】。寸和送风口》安装:高度等因《素有关送《风口安装高度太低】则射流易直接进入人!员活动区;太高则】。。使回流区厚度—增加回流速度过小两!者均影响《舒适感
》
! 3 —。对于兼作热风供暖】的喷:口为防止热射流【。上翘设计时应考虑】使喷口具有改变【射流角度的功能【
7.4!.6 散流—器送风的要求
】
,
】 , 1 《 散流器布置应结】合空间特征按对称】均匀或梅《花形布置以有利于】送风气流对》周围空气的诱—导避免气《流交叉和《气流死角与侧墙的】。距,离过小时会影响气】流的混合程》度散流器有》时会安装《在暴露的管》。道上当?送风:口安装在顶棚以【下3:00mm《或,者更低的地方时就】不会:产生贴附效应气流】将以较大的》速度到达工》作区
】 2! 散流器平送时】平送方向的阻挡物会!造成气流不能与室】内空气充分混—合提前进入人员【活,动区影响空调区的热!舒适
【
?。 》 3 ? 散流?器安装高度较高【时为避免热气流上浮!保证热空气能到达人!员,活,动区需要通》过,改变风口的射流【出口角度来加以【实现温控型》散流器、《条,缝形(蟹《爪形)散流器等【能实现不同送—风工况下射》流出口角度的改【变,
7.4!.7 置换—通风的要求
】
:
, 置!换通风是气流组织的!一种形式置换通【风是:将经处理或》未处:。理的:空,气以低风速、低紊流!。度、小温《差的方式直接送入】室内人?员活动区的下—部送入?室内的空气先在地面!上均匀分布随后【流,。向热源(《人或设备《)形成热《气流以?烟羽的形《式向上?流,动并在室内》的上部空间形成滞留!层从滞留层将—室内的余热和—污染物排《出
《
】 置换通风的竖!向,气流流?型是:以浮力为基》础室内污染》物在热浮力的作【用下向?上流:动在:上升的过《程中:热烟羽卷吸周围【空气:流,量不断增大在热【力作用下室内空气出!现分层现象
!
【 : 置换通风在—稳定状态《时室内空气》在流态上《分上下两个不同区】域即:上,部紊流混《合区和?下部单向《流动:区下部区域》内没有循环气流接近!。置换气?流而上部《区域内有循环气流两!个区域分层界—面,的高度取决于—送风:。量、:热,源特性及其在室内分!布,情况设计时》应控制分层界面的高!度在人员《活,动区以上以保证【人员活动区的空【气质量和热舒适【性
:
,
》 》 1~4 根据!有关资料《介绍采?用置换?通风时?。室内吊顶高度不宜】。过低否则会影响室】内空气?的分层由于置—换通风的送风温度较!高其所负担的—冷负荷一般不宜【太大:否则需要加大送风】。。量增加送风口—面积:这对风口《的布置不利》根据置换通风—的原理污染气—体靠:热浮力作用向上排出!当,污染源不是热源【时污染气体》不能有效排出;【污染气体的密度【较大时污染气体会滞!留在下部空间也无】法保证污染气体的】。有效:排出
】 : 5 】。 垂直?。。温差是一个重要的】局部热不舒适控制】性指标对置换通风等!系统设计时更加【重要本?条直接引《自国际通用标准IS!O7730和美【国A:SHRAE》 5:5,的相关?条款根据美国相【关研究取室内—人,员的头?部高度(1.1m】。)到脚部高》。度(0.1m—)由于垂直温差【引,起的局部热不舒适】的不满意度(—。PD)为≤5%基于!PD的计算公式【确,定
》
】 ? 《 6 设计中要】避免置换通风与【其他:气流:组织形式应用于【同一个?空调区因为》。其他气流《组织形式《会影响置换》气流的流型无法【实现置换通风—
《
,
, 《 : :置换通风与》辐射冷吊顶、冷梁等!空调:系,统联合应用时其上】部区域的冷表面可能!使污染物空气—从上部?区域再度进入下部区!域设计时应考虑
!。
7.4.8! 地?板送风的要求
【
! 1 地板!送风(UFAD)】是指利用地板静压箱!将,。经热湿处理后的【空气由地板送风口送!。到,人员活?动区内的气》。流组织形式与置换通!风形式相比》地板送风是以较【高的风速从尺—寸较小的地板送【风口送?出形成相对》较强的空气混合因】此其送风温》度较置换通风—低系统所负担—的冷负?荷也:。大于置换通风地板送!风的送风口附—近,区域不?应有人长《久停:留
! 2【 地板送》风在:房间:内产:生,垂直温度梯》度和空气分层—典型的空气分层分为!。三个区域第一个区】域为低?区(混合区)此区域!内送风空气与房【间空气混合射流末】端,速度为?0.2?5m/s第二—个区域为中区(【分层区)此区域内房!间温度?梯度呈?线性:分布第三个》区域为高区(混合区!)此区域内房间热空!气停止上升风速【很低:一旦房间内空气上升!到分层区以上时【就不会再进入分层】区以下?。的区:
! 《 热分层《控制的目《的,。是,在满足人员活—动区的舒适》度和空气质量要【。求下减?少空调?区,的送风量《降低系统输配能【。耗以达到节能的目】的热分层《。主要受?送风:。量和室内冷负—荷之间?的,平衡关系影响设【计时应?将热分层高度维持在!室内:。。人员活动区以上一】般为1.《2m~1.8m
】
— 3】 地板静压箱分为!有压静压《箱和零压静压箱【有压静压箱应具【有良好的密封性【当大量的不受控【制的空气泄》漏时会影《响空调区的》气流流态地》板静压箱与非—空调区之间建筑构】件,如楼板、外墙等【。应有良好的保温隔】。热处理以减少送风】温度的变化
—
《
【。。 :4 同置换通风】形式一样应避—免与:其他气流组织形【。式应用于同》一空调区因为其他气!流组织?形式会破坏房间【内的空气分层
】。
《7.4.9 【分层:空调的气流》组织设计要》求
《
:
【 分层空调—是,指利用合理》的气流组织仅对下】部空调区进》。行,空调而对上部较【大非空调区进—行,通风:排,热分层空调具有较】好的节能《效果
《
】 , 1 》 实践证明对高度】大于1?。0m体积大于—100?。00:m3的高大空间【采用双侧对》送,、下部回风的气【流组:织,。方式是合《适的:是能够?达,到分层?空调的要求当空【调区跨度较小时【采用单侧送风也【可以满足要求
!
【 : , 2 分》层空调必须实现【分,。层即:能形成空《调区和非《空调区为了保证这一!重要原则必须—侧送多股平行气流】应互相搭接以便【形成覆盖双侧对送射!流的末端不需要搭】接按相对《喷口中点距》离的90%计算【射程即可《送风口的构造应能满!。足改变?射流出口角度的要求!可选:用圆形喷口、扁【形喷口和百》。叶风口?等
》
? 【。3 为《保证空?调区达?到,设计要求《应减少非空》调区向空调》区的热转移》为此应设法消除非空!调区的?散热量实验结果表】明当:非空调?区内的单位体—积散热量大》于4.2《W/m?3时在非空调区适】当,部位设置送排风装置!可以:达到较好的效果
!
7.4【.10 上送风方!式的:夏季送?。风温差
—
! 1 夏季送风!温差对室内温湿度效!。果有:一定影响是》决定空?调系统?经济性的主要—因素之一在保—。。证技:术要求的前提下加】。大送风温差有—突出的经济》意义送风温差加【大一倍时空调系统】。的送风量会减少一半!系统的材料消—。耗和投资(不—包括:制冷系统)减少【约40%动力消【耗减少约5》0%送风温差—在4℃~《8℃之间每增加1℃!。时风量会减》少10%~15%因!此设计中正确—地决定送风温差是一!个相当重《要的问题
【
! 送风温差的【大小:与,送风形式有很大【关系不同送风—形式的送风温差不】能,规定一个数字对【混合式通《风可加大送风温差】。但对置?换通风就《不宜加大《送风温差
!
— ?2 表7.4.1!0-1?中所列的数值是参】照室温允《许波动范围大于±】1.0℃工艺性空】调的送风温差并【考,虑空调区高度等【因素确定的
!
》 ? :。3 : 表7.4.1【0-2中所列的【数,值适用于贴附侧送】、散流器平送和【孔板送风等方式多】年的实?践证明对于采用【。。上述送?风方式的工艺—性空调来说应—用,这样较大《的送风温差是—能够满足室》内温:、湿度?。要,求也是比较经济的当!人员活动区》处于下送气流的扩散!区时送风《温差应通《过计算确定
—
7.4】.11 送风口的!出口风速
》
《
: 送】风口的出口风速【应根据不同》情况通过计算—确定
?。
】 《 侧送和散》流器平送的》出口风速受两个【因素的?限制一是《回流:区,。风速:的上限?二是风口处的允许噪!。声回流区风速的上限!。与,射流的自由度√F】/d:0,有关根据《实验两?者有:以下关系
》
【
《 — , 因此侧送和散流】器平送的出口风速】采用2m/》s~5m/s是【合适:的
》
《 孔板】下送风的《出口风速从》理,论上:讲可以采《用,较高:的数值因为》在一定条件》下出口风速较—高时要求稳压—层内的?静压也?较高这会使送风【较均匀;同》时由于送风速度【衰减快对《人,员活动区的风—速影响较《小但:当稳压层内的静压过!高时会使漏风量增】加并:产生一定的噪声【一般采?用3m?/s~?5m/s为》宜
》。
《 》。 条缝形风》口气流轴心速—度衰减较快对—舒适性空调其出口风!速宜为2m/s【~4:。m/s
—。。
】 : 喷口送风的出【。口风:速是根据射流末【端到:。达人员活动区的轴】心风速与平均风速经!计算确定喷》口侧向送风》的风速宜取4—m/s~10m/s!
》
,7.4.12 】回风口的布置方式
!。。
》 : 按照】射流:理,论送风射流引射着大!量,的室内空《气与之混《合使射流《流量随?着射程的增加—而不断增大而回风量!小于(最多等于【)送风量《同时回风《口的速度场》图形:。呈半球状其速度【与作:用半径的平方成反比!吸风气流速度—的衰减很快》所以在空《。调区内的气流流型主!要取决于送风射【流而回风《口的位置对室—内气流流《型,及温度、速》度的均匀性影响均很!小设计时《应考虑尽量》避免射流《短路和产生》“死区”等现象采】用侧送?时把回风口布—置在送风口同侧【效果会更好些—
?
— 关于走廊!回风其横断》面风速不宜过大以】免引起扬《。尘和造成不》舒适感
》
7.4.1!3 : 回风口的吸风速】度
》
— : 确定回风口【的,吸风速度(即面风速!)时主?。要考虑三个因素一】。是避:。。免靠近?回风口处的风速过】。。大防止对《回风口附近经常【停,留的人员《造成不?舒适:的感觉;二是不要因!为风速过大》而扬起灰尘》。及增:加噪声;《。三是尽可能缩小风】口断:面以:节,约投资
】
!回,风口的面风速一【般按下式计算
【
?
:
【 当】回风口?处于空?调区上部人员活动区!风速不超过》0.25m》/s在一般》。常用回风《口,面,积,的条件下《从上:式中可?以得出?回风:口面风速为4—m/s~5m/s;!当,回风口处于》空调区下部时用【同,。样的方法可得出【条文中所列的有关面!风速
《
】 实践经验】表明:利用走廊回风—时为避免《在走廊内扬起灰尘】等装在门或墙—下部的回风》口面风速宜采用1】m/s~1》.5m/s》。
: