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1、第六章 基本概念 2 l為 什 么 要 考 慮 氣 流 分 布 ？l送 回 風 有 哪 些 組 織 形 式 ？l不 同 氣 流 組 織 形 式 有 哪 些 特 點 ？l有 哪 些 不 同 種 類 的 風 口 ？ 它 們 的 特點 是 什 么 ？l氣 流 分 布 的 設 計 需 要 考 慮 哪 些 問 題 ？主要要解決的問題 基本概念 3 u正 確 求 出 負 荷 、 送 風 狀 態(tài) 參 數(shù) 和送 風 量 ， 然 后 全 部 送 入 室 內(nèi) ， 是不 是 就 可 以 解 決 室 內(nèi) 環(huán) 境 問 題 ？ 非 也 ！ 氣 流 分 布 對 工 作 區(qū) 的 溫 度 、 速 度 和 潔凈 度 有 重 要
2、影 響 。 氣 流 分 布 影 響 了 送 風 量 （ 送 風 溫 差 ） ，從 而 影 響 設 備 投 資 和 運 行 費 。 送 回 風 形 式 影 響 土 建 與 室 內(nèi) 設 計 。為什么要考慮氣流分布 基本概念 4 氣 流 分 布 與 風 口 布 局 如 何 影 響 空 調(diào) 質(zhì) 量 ？l對 送 風 溫 差 和 送 風 速 度 的 衰 減 。 工 作 區(qū) 參 數(shù) 的 均 勻 性 。 居 住 者 的 吹 風 感 。 特 殊 工 藝 對 風 速 的 要 求 。l對 送 風 溫 差 和 送 風 速 度 的 衰 減 。 工 作 區(qū) 空 氣 的 新 鮮 程 度 （ 空 氣 年 齡 ） 。 空 調(diào)
3、負 荷 。 基本概念 5 送風口的形式與特點 送 風 形 式 ：n上 側 送 ；n吊 頂 送 風 ；n側 噴 口 送 風 ；n孔 板 送 風 ； 基本概念 6 送風口的形式與特點 l等 溫 射 流 與 非 等 溫 射 流 送 風 口 長 寬 比 小 于 10， 射 流 溫 度 與 房 間溫 度 相 同 ， 且 周 圍 空 間 相 對 射 流 斷 面 大得 多 ， 氣 體 流 動 不 受 界 面 固 體 限 制 等 溫 自 由 射 流 。 射 流 溫 度 與 房 間 溫 度 不 同 時 ， 稱 之 為 非等 溫 射 流 。 射 流 溫 度 高 于 室 內(nèi) 空 氣 溫 度為 熱 射 流 ， 反 之
4、 為 冷 射 流 。 空 調(diào) 工 程 多為 非 等 溫 射 流 。 射 流 邊 界 受 房 間 邊 壁 影 響 時 ， 稱 為 受 限射 流 。 基本概念 7 送風口的形式與特點 l上 送 下 回p側 送 側 回 ； 散 流 器 送 風 ； 孔 板 送 風 。l上 送 上 回p單 側 上 送 上 回 ； 異 側 上 送 上 回 ； 貼 附 散流 器 上 送 上 回 。l下 送 上 回p地 板 下 送 ； 末 端 裝 置 下 送 ； 置 換 式 下 送 。l中 送 風p大 空 間 建 筑 。l工 位 送 風 8 9 n 工 作 區(qū) 為 回 流 區(qū) ；n 射 流 可 貼 附 吊 頂 以 延 長 射
5、 流 距 離 ， 射流 距 離 與 以 下 因 素 有 關 ：風 口 與 吊 頂 距 離 ；風 口 射 流 速 度 與 溫 度 ；風 口 射 流 出 口 角 度 。n 噪 聲 限 制 了 射 流 速 度 ；n 適 用 跨 度 有 限 ， 高 度 不 太 低 的 空 間 ，如 客 房 ， 辦 公 室 ， 小 跨 度 中 庭 ， 以 及工 業(yè) 建 筑 。n 常 用 百 葉 風 口 。 10 u 6 送 風 溫 差 ， 送 風 溫 度 20 ， 風 口 尺 寸0.5m 0.1m， 風 量 0.1m3/s， 出 口 風 速 2m/s，風 口 距 吊 頂 0.1m。 11 u 6 送 風 溫 差 ， 送
6、 風 溫 度 20 ， 風 口 尺 寸0.5m 0.1m， 風 量 0.1m3/s， 出 口 風 速 2m/s，風 口 距 吊 頂 0.1m。 12 u 6 送 風 溫 差 ， 送 風 溫 度 20 ， 風 口 尺 寸0.6m 0.3m， 出 口 風 速 0.55m/s。 13 14 u 12 送 風 溫 差 ， 送 風 溫 度 14 ， 風 口 尺 寸0.5m 0.1m， 風 量 0.05m3/s， 出 口 風 速 1m/s。貼 附 距 離 短 ， 氣流 短 路 。 排 熱 不 良 ，導 致 超 溫 。 15氣 流 短 路 嚴 重 大 面 積滯 流 區(qū) 16 u風 口 向 吊 頂 貼 進 ，
7、 可 改 進 氣 流 風 布 。風 口 距 吊 頂0.1m 風 口 緊 貼 吊 頂 散流器吊頂送風 17 散 流 器 平 送 流 型 （ t=6 ,貼 附 型 ） 散流器吊頂送風 18 u 工 作 區(qū) 為 回 流 區(qū) ， 回 風 可 上 可 下 ；u 散 流 器 型 式 決 定 工 作 區(qū) 特 性 ；u 適 用 大 跨 度 ， 低 層 ， 高 空 間 ， 如 購 物 中 心 ，大 型 辦 公 室 ， 展 館 等 ；u 常 用 風 口 ： 方 形 /圓 形 散 流 器 （ 貼 附 、 非 貼 附型 ） ， 條 縫 型 散 流 器 ；u 要 求 吊 頂 空 間 。u房 間 控 制 溫 度 26 ，
8、 6 送 風 溫 差 ， 送風 溫 度 20 ， 風 量 0.15m3/s， 頂 棚 回 風 。 噴口送風 19 u通 常 同 側 回 風 ， 工 作 區(qū) 在 回 流 區(qū) ；u噴 口 出 流 速 度 高 ；u噪 聲 大 ；u適 用 于 高 大 空 間 ， 如 影 劇 院 ， 體 育 館 。 噴口送風 20 u 人 員 負 荷 部 分 位 于 地 面 ， 24KW；u 燈 光 負 荷 位 于 屋 頂 ， 50KW； u 送 風 口 距 地 8m， 送 風 溫 度 20， 送 風 溫 差 6，總 風 量 3.5；u 回 風 口 位 于 地 面 。 噴口送風 21 u送 風 溫 差 6 ， 空 間
9、不 夠 高 。 孔板送風 22 孔板送風 23 u通 常 采 用 下 送 風 ；u溫 度 場 和 速 度 場 均 勻 ；u送 風 量 大 （ 20 150次 /小 時 ） ，運 行 費 高 ；u要 求 吊 頂 空 間 作 送 風 靜 壓 箱 ；u適 用 于 高 精 度 空 調(diào) 或 凈 化 空 調(diào) 。 24 u 下 回 ： 工 作 區(qū) 在 回 流 區(qū) ， 衰 減 好 ， 可 利 用 走廓 回 風 ， 用 于 辦 公 室 、 居 住 建 筑 。u 上 回 ： 適 于 主 要 熱 源 在 上 部 ， 如 照 明 ； 回 風道 不 好 布 置 的 場 合 ， 可 利 用 吊 頂 。 單 側 ： 百 葉
10、 風 口 上 下 送 ， 風 機 盤 管 ， 條縫 風 口 。 異 側 ： 條 縫 風 口 ， 條 縫 散 流 器 ， 風 機 盤管 。 送 吸 散 流 器 。上 送 上 送 下 回 送風形式與特點 25 中 送u可 采 用 上 下 回 風 或 下 回 （ 不 管 上部 空 間 ）u適 用 于 高 大 空 間 ， 如 高 大 中 庭 ，高 大 廠 房 。東京鹿島大廈中庭 送風形式與特點 26 下 送u風 機 盤 管 下 送 下 回 或 上 回 ；u地 板 送 吊 頂 回 ， 地 板 送 地 板 回 ；u置 換 通 風 下 送 上 回 。 送風形式與特點 27 置 換 通 風 （ displac
11、ement） 的 原 理u冷 新 風 下 部 進 入 ， 貼 地 形 成 新 風 湖 ；u受 熱 源 作 用 遇 熱 上 浮 ， 形 成 煙 羽 流 ；u煙 羽 流 卷 吸 周 圍 空 氣 至 頂 棚 排 出 。 送風形式與特點 28 下 送 上 回 的 負 荷 分 析u 上 部 負 荷 由 排 風 承 擔 ， 實 際 室 內(nèi) 負 荷 減 小 ；u 排 風 溫 度 提 高 ， 新 風 負 荷 減 小 ；u 平 均 室 溫 提 高 ， 室 內(nèi) 外 溫 差 造 成 的 負 荷 減 小 ；u 其 它 可 能 : 送 風 量 可 以 減 小 ， 風 機 能 耗 降 低 ； 送 風 溫 度 可 以 提
12、高 ， 冷 源 能 耗 降 低 。 送風形式與特點 29 工 位 送 風 u工 位 送 風 +背 景 送 風 工 位 送 風 僅 負 責 工 位 空 間 ， 保 證 熱 舒適 和 空 氣 質(zhì) 量 。 背 景 送 風 負 責 大 環(huán) 境 ， 環(huán) 境 溫 度 可 以偏 高 ， 可 以 全 回 風 。u負 荷 特 點 ： 室 內(nèi) 平 均 溫 度 高 ， 與 下 送 上 回 有 相 似之 處 。 有 可 能 減 小 新 風 負 荷 。汽 車 送 風 口飛 機 送 風 口 30 回 風 口 及 回 風 形 式u 回風口匯流，位置、形狀影響不大。不應布置在射流區(qū)，防止短路。有集中負荷處要盡量把回風口放在負
13、荷處（提高通風效率/排污效率）。u 回風形式走廊回風吊頂回風管道回風 31 注 意 供 冷 與 供 暖 工 況 的 區(qū) 別u按夏 季 供 冷 工 況設計的氣流分布，冬 季可能造成熱空氣送不下來，室內(nèi)溫度梯度過大的問題u 冬 季 送 暖 風應該進行認真的校核，或采取不同的措施提高送風速度（減小送風口面積）減小送風溫差（加大送風量）采用與夏季不同的送風方式 32 評 價 指 標u ADPI空氣分布特性指標（Aai Diffusion Performance Index）u ADPI=(-1.7ET1.1)測點數(shù)/總測點數(shù)100u有效溫差ET(ti-tn)-7.66(vi-0.15)u ADPITv
14、/L曲線，Tv是風速達到0.25m/s時的距離，L是特征長度，即射流負責的區(qū)域長度。u射程Tv：v X0.5m/s或vX0.25m/s處的距離，與噴射風速有關。u噪聲：與噴射風速有關。u阻力：阻力系數(shù)一般為常數(shù)。u風量：有額定風量范圍，風速范圍。 33 風 口 種 類u百頁風口u散流器u條縫風口u旋流風口u投射風口u格柵風口u孔板風口u回風口：金屬網(wǎng)格、柵、百葉u其他：座椅風口、置換風口 34 風 口 種 類u百葉風口(Blades)： 適用側送，有導向功能。上側送ADPI好的范圍小，不適于VAVu 類型單層：百葉調(diào)角度，一般空調(diào)雙層：兩層百葉調(diào)角度，高精度空調(diào)三層：對開葉片調(diào)風量，兩層百葉調(diào)
15、角度，高精度空調(diào) 35 風 口 種 類吊頂散流器(Ceiling diffusers)u適用吊頂送風 特點根據(jù)頂棚形狀和定型產(chǎn)品樣本建議的流程、間距，負責面積形狀不超過1:1.5u類型盤式：平送送吸式：上送上回直片式：向下送或平送流線型：向下送貼 附 型 圓形 散 流 器貼 附 型 盤式 散 流 器 貼 附 型 方形 散 流 器 散 流 器 喉部 的 蝶 閥 36 直 片 型 散 流 器（ 平 送 或 下 送 ）燈 具 送 風散 流 器 條 縫 型散 流 器 37 條 縫 風 口u 條縫散流器(linear slot diffusers) ADPI好的范圍大，VAV合適u 燈具送風散流器(Li
16、ght troffer diffusers) ADPI好的范圍大，VAV合適u 條縫格柵風口(Linear Bar Grille)：一般空調(diào)u 適用：內(nèi)區(qū)吊頂，周邊吊頂，窗臺，地板，上側送。 38 旋 流 風 口u適合地下送風，氣流迅速擴散。 39 地 板 送 風 的 不 同 形 式香 港 匯 豐 銀 行 的 地 板 送 風 40 東 京 大 林 組 本 部 地 板 送 風 及 送 風 口 41 投 射 噴 口用于自由射流，高大空間集中送風根據(jù)工作區(qū)長度與落差來選取噴口u格柵風口(Grille)：垂直送風，側送，上送，一般空調(diào)工程u孔板：送風速度3m/s以上全面孔板，送風溫差大于等于3，出現(xiàn)平
17、行流，適于超凈。小風速、小溫差出現(xiàn)不穩(wěn)定流，衰減好，適于溫、速精度高。用法有全面或局部。u回風口：金屬網(wǎng)格、柵、百葉 42 其 它 類 型 風 口大坂中央體育館椅背送風置換通風口座椅送風上海歌劇院座椅腿送風 43 風 口 選 擇 要 點u由室內(nèi)負荷確定送風量、送風溫差u根據(jù)建筑空間的特點選擇流型和風口類型u確定每個風口的流程或服務范圍u由工作區(qū)最大允許風速、流程求送風速度u求工作區(qū)最大溫度波動。若超標準，需要調(diào)整設計，再重新核算。u由每個送風口的服務范圍求送風口個數(shù)和每個送風口的送風量。u由每個送風口的送風量和送風速度求送風口規(guī)格。u對于貼附射流需要校核貼附長度。若不滿 足要求，加大V0或減小
18、送風溫差；還要根據(jù)房間高度調(diào)整風口至頂棚的距離。 44 氣 流 分 布 的 設 計 方 法 對于常規(guī)空間與常規(guī)送風形式u利用射 流 經(jīng) 驗 公 式設計或者校核計算，例如普通百頁風口側送風噴口送風頂送散流器孔板送風 對于非常規(guī)空間與非常規(guī)送風形式u采用CFD方法進行設計與校核計算，例如高大空間置換通風座椅送風 工位送風 45 射 流 經(jīng) 驗 公 式 法考慮工作區(qū)的溫度衰減、速度衰減，貼附長度u溫度衰減：tx / t0u速度衰減：Vx / V0u貼附長度：xl (針對依靠貼附的射流)u送風可達到的區(qū)域 46 側送風風速要求u送風口出流速度。保證回流平均速度小于工作區(qū)允許速度，如舒適空調(diào)冬季室內(nèi)風速
19、不大于0.2m/s，夏季不大于0.3m/s?？照{(diào)房間送風速度限制在2 5m/s，居住建筑取2m/s，見表8.4側送風計算方法基本要求 47 側送風計算u1 、選送風口類型，確定紊流系數(shù)，布置風口，確定射流x=A-0.5。u2 、選送風溫差，計算送風量L和換氣次數(shù)n。 L=Q/ct n=L/Vu3 、確定送風口出流速度。假設送風速度v 0,按式（8-11）計算，按式（8-10）校核。u4 、確定送風口數(shù)量，式(8-12)。u5 、確定送風口尺寸,式(8-14)。u6 、校核射流貼附長度和房間高度。按式(8-6)計算Ar數(shù)，查貼附長度。按式（8-15）校核房間高度。掌握側送風計算方法 基本要求 4
20、8 散流器送風計算u1 、空調(diào)分區(qū)，按房間長度、高度查附錄33，確定室內(nèi)平均風速。u2 、選送風溫差，計算送風量L。式（816）u3 、查附錄33，根據(jù)風量確定送風速度和散流器尺寸。u4 、按送風口最小允許風速校核口噪音。u5、選散流器型號，校核射程，附錄34。掌握散流器送風計算方法基本要求 49 集中送風計算u1 、確定送風落差。u2 、確定送風射程。u3 、選擇送風溫差，計算送風量。u4 、計算射流末端平均速度，出口速度在410m/s,平均速度0.20.5m/s。式（817）計算出口速度。式（818、19）計算平均速度。u5、計算送風口數(shù)量掌握集中送風計算方法基本要求 50 案 例 分 析
21、 建筑為21.518 5.45米的大跨度房間。吊頂下南北方向有四根40cm高的主梁，東西方向距北墻10米左右有四根立柱并列。座位103個。北墻與立柱之間有82個座位，立柱以南有21個座位。正廳的墻均為內(nèi)墻，門均為內(nèi)門，外部有走廊環(huán)繞。走廊有外墻、外窗，外墻為500 毫米磚墻。內(nèi)墻為木框玻璃幕墻。屋頂為雙脊大屋頂，有吊頂。地板為底層地面，全覆蓋地毯。走廊吊頂可以走風道。屋頂不允許走風道。某會議廳建筑概況： 51 氣 流 組 織 方 案 u目前采用的氣流組織方式是東、北、西側三面上側送下側回。送風口中心距地面4米左右。采用全空氣系統(tǒng)，噴水室處理空氣送風口為單層豎百葉風口，每側五個風口，規(guī)格為300
22、600mm風量可手動調(diào)節(jié)人員感到吹風感時減小送風量在送風口上加了導向罩送風口中心線距吊頂約1.5mu存在的問題人員有吹風感，主席位最嚴重采用多種措施，吹風感問題未解決 風口加導向罩減少送風量，降低送風速度. 52 可 能 的 原 因 東西側射流與北側射流正交，造成冷射流碰撞下墜，射程變短，使得風口附近出現(xiàn)局部溫度低并且有吹風感。要保證射流的流程，風口的出口風速不應隨便降低，因為降低風速會使流程變短，其次夏季用噴水室冷卻空氣時，如果僅僅減小風量以降低風速，而沒有輔以相應的冷水量或水溫調(diào)節(jié)手段，送風溫差必然會加大，從而惡化氣流組織。現(xiàn)有的風口為單層豎百葉風口。這種風口的氣流衰減效果差，只適合一般降
23、溫要求的空調(diào)工程，不適于高標準要求的舒適性空調(diào)?，F(xiàn)有的送風口軸心距頂棚有1.5m，而且出流 沒有上傾角，因此冷射流貼附效果不好，經(jīng)校核計算幾乎沒有貼附效果。 如 何 校 核 貼 附 長 度 ？ 53 可 能 的 改 進 辦 法 ： 可能的條件下采用吊頂送風；采用雙層百頁風口，出流保持上傾角；采用定風量，改變送風溫差來調(diào)節(jié)負荷；調(diào)整送風口個數(shù)和位置。 54 、 某 游 泳 館 u 設 計 標 準 ： 水 溫 為 29 31 ， 空 氣 溫 度 為 31 33 。室 內(nèi) 相 對 濕 度 不 超 過 75 ， 室 內(nèi) 風 速 不 超過 0.2m/s。 新 風 通 風 換 氣 次 數(shù) 為 4次 /h，
24、14000m3/h。u 存 在 的 問 題 通 風 量 足 夠 ， 但 氯 氣 味 濃 烈 休 息 廊 通 風 不 良 下 部 排 風 口 吹 風 感 明 顯建筑概況 55 推 薦 方 案 ： 56 思 考 題 ： 風機盤管上側送風，氣流分布按最高風速時設計。部分負荷運行時不 改 變水 溫，只減少風 量，氣流分布可能出現(xiàn)何種變化？ 上 送百頁冬天送熱 風送不下來，有什么辦法可以改善？P251側送風口與頂棚距離對冷 射 流有何種影響？ P251 上 送 熱 風 ， 用 公 式 計 算 發(fā) 現(xiàn) 衰 減 很 好 ，是 不 是 說 明 氣 流 分 布 好 ？ 為 什 么 ？ 變 風 量系統(tǒng)對風 口應該有什么要求？ 結束第六章
室內(nèi)氣流組織與末端設備
