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[size=18.0pt]文章摘要：摘要：本文介绍了地板送风、工位送风和置换通风的基本原理，分析了影响三种送风方式热舒适性的主要因素，如温度梯度、气流速度及送风口形式等。对三种送风方式的使用条件、热舒适性及系统运行能耗进行了比较。 关键词：地板送风工位送风置换通风热舒适性 1、引言 相关研究表明，病态[size=18.0pt]建筑综合症（SBS：Sick Building Syndrome）和[size=18.0pt]建筑相关疾病（BRI：Building Related Illness）都与不良的通风方式有关。加大新风量可以明显改善室内空气品质，但能耗也随之增加。随着空调技术的发展，送风方式也日益多样化。与传统的顶......
摘要：本文介绍了地板送风、工位送风和置换通风的基本原理，分析了影响三种送风方式热舒适性的主要因素，如温度梯度、气流速度及送风口形式等。对三种送风方式的使用条件、热舒适性及系统运行能耗进行了比较。
关键词：地板送风工位送风置换通风热舒适性
1、引言
相关研究表明，病态[size=18.0pt]建筑综合症（SBS：Sick Building Syndrome）和[size=18.0pt]建筑相关疾病（BRI：Building Related Illness）都与不良的通风方式有关。加大新风量可以明显改善室内空气品质，但能耗也随之增加。随着空调技术的发展，送风方式也日益多样化。与传统的顶板送风（Ceiling Supply System）相比，在某些场合采用地板送风（UFAD：Underfloor Air Distribution）、工位送风（TAC：Task Ambient Conditioning）和置换通风（DV：Displacement Ventilation）等空调方式具有通风效率高、运行能耗低等优点。
2、送风方式的基本原理
室内空气品质不仅影响人的舒适感，对人员的工作效率也有一定的影响。传统的顶板送风属于混合通风，处理后的低温空气通过顶板送风散流器与室内空气混合，消除室内余热余湿，室内温湿度在空间上分布均匀。但顶板送风的室内空气品质较差，能耗较高，使用上也受到限制。以下分别介绍地板送风、工位送风和置换通风三种送风方式的基本原理。
2.1地板送风
地板送风是混合通风的另一种形式，处理后的空气经过地板下的静压箱，由送风散流器送入室内，与室内空气混合。其特点是洁净空气由下向上经过人员活动区，消除余热余湿，从房间顶部的排风口排出，室内温度均匀一致。由于地板提升的高度有限，送风量受到限制，地板送风多用于空气—水系统。近些年，地板送风广泛用于机房、控制中心、办公室和实验室等散热设备多、人员密集的[size=18.0pt]建筑。
2.2工位送风
工位送风是一种集区域通风、设备通风和人员自调节为一体的个性化的送风方式。在核心区域（人的呼吸区）安装送风口，通过软管与地板下的送风装置相连，送风口的位置可以根据室内设施灵活变动。个人可以根据舒适需要调节送风气流的流量、流速、流向及送风温度。而在周边区域（会议厅、休息室、走道等）安装一般的地板送风装置，用于控制室内大环境的热湿负荷。由于现代办公建筑多采用统间式（open plan office）设计，个人对周围空气的冷热需求差异较大，更适宜安装工位送风。
2.3置换通风
置换通风属于下送风的一种，气流从位于侧墙下部的散流器水平低速送入室内，在浮升力的作用下上升至工作区，吸收人员和设备负荷形成热羽流。在上升过程中，热羽流不断卷吸周围空气，流量逐渐增加。热力分层高度将整个空间分为上下两区，下区空气由下向上呈单向“活塞流”，沿高度方向形成明显的温度梯度和污染物浓度梯度；上区空气循环流动，污染物浓度较大，温度趋于均匀一致。目前置换式通风较多用于层高大于2.4m，室内冷负荷小于40W/m2的空调系统，如办公室、会议室、计算机机房和剧院等。
置换通风和地板送风形式上都是下送上回的方式，但二者又存在区别。
以上的三种送风方式的室内气流组织形式有较大的差别，三者的换气效率均大于顶板送风，能量利用系数大于1，三种送风方式均可以满足不同的热舒适性需求。
3、热舒适性影响
3.1地板送风
影响舒适性的因素较多，其中送风速度、送风温度及空气品质对室内环境的舒适性影响较大。
3.1.1送风速度
地板送风是射流送风的一种，送风散流器的形状和[size=18.0pt]结构决定气流的扩散性能和湍流状态，故在出风口2.5m范围的速度场主要由散流器类型决定。为了防止人员有吹风感，送风气流的速度不能超过3m/s.对于旋流式散流器，出风气流受扭转叶片的影响形成涡流，使气流扰动增加，出口风速减小，避免了产生吹风感。同时，送风气流与室内空气混合充分，人员活动区内温度场分布均匀。
空调负荷送风主要负担工作区负荷，送风量较小送风负担全部室内负荷，送风量较大
送风速度送风气流速度较低，一般小于0.2m/s送风气流速度较高1.5～2.0m/s
送风温度送风温度18～20℃
送风温差2～4℃送风温度15.5～18℃
送风温差6～8℃
气流组织推荐全部使用室外新风，以保证空气品质
下区存在温度梯度，上区温度比较均匀
室内空气品质好利用部分室内回风，气流掺混、扰动较大
室内气流温湿度分布比较均匀
室内空气品质较好
3.1.2送风温度
由于人脚对温度的敏感性较强，通常地板送风的送风温度较高，一般为18℃，送回风温差为8-10℃。
3.1.3空气品质
3.2工位送风
工位送风也属于地板的一种，室内大环境的温度及污染物浓度分布与上述地板送风类似，在此不再赘述。由于工位送风的送风参数可以根据需要进行调节，实行区域控制，它的舒适性较一般高于地板送风。
根据ASHRAE舒适度标准，核心区域的空气流速必须限制在：冬季不超过0.15m/s，夏季不超过0.8m/s.由于送风口在人员的头部附近，送风温度高于一般的地板送风，因此，空调系统的蒸发温度相应可以提高，故冷水机的性能系数（COP）增加，研究表明，蒸发温度升高1℃，离心式冷水机的COP增加3.1%.工位送风在满足舒适要求的同时，也降低了系统的能耗。
3.3置换
通风
置换通风系统中，温度梯度和送风速度是两个比较关键的因素，为保证人体热舒适性要求，必须严格控制工作区的温度梯度和气流速度大小。
3.3.1送风速度
置换通风的送风散流器一般位于侧墙下部，为避免产生吹风感，必须严格控制送风速度。散流器出口处的空气流速主要取决于于送风量，气流阿基米德数和散流器类型。
当送风量增加时，散流器出口附近气流的平均速度增加，使得靠近风口处的人有强烈的吹风感。
散流器的[size=18.0pt]结构类型决定了气流在贴地气流层和整个工作区的速度分布，当送风气流的速度波动较大时会使人有吹风感，为了避免这种危险，送风射流必须加以控制。Nielsen通过实验分析了七种不同类型落地散流器对送风速度的影响，给出了近地面气流最大速度的计算公式，并指出：不同送风量下，对于近地面气流速度，弧面散流器较平面散流器要小，高开孔率的散流器较低开孔率的要小。
3.3.2温度梯度
由于置换通风系统在垂直方向上存在明显的温度梯度，根据ASHRAE 55-1992热舒适性度的要求，应减小室内温度梯度。研究表明温度梯度的大小受送风量和送风速度的影响较大，送风量增加，温度梯度减小。
文献[8]通过CFD方法对一个6m×4m×3m的办公室进行了模拟，房间负荷50W/m2，送风温度22℃，适当增大送风速率，室内垂直温度梯度明显减小，有助于提高热舒适性。
根据ISO7730的PMV/PPD评价指标，PPD应该低于10%，在置换通风系统中，减小送风速量或提高送风温度都可以降低PPD.
3.3.3室内空气品质评价
由于置换通风热力分层的存在，工作区产生污浊空气被热羽流及时带入上区，避免形成横向扩散；进入上区的气流也不会再回流到工作区，因此置换同风度热力分层高度应高于工作区高度，从而保证了工作区较好的空气洁净度。置换通风的换气效率通常介于0.5～0.67，通风效率介于100%～200%.而混合通风理想换气效率只有0.5，当发生短路时还要低，通风效率一般也只有50～70%；
实测数据表明，对于一个9000m2的办公建筑采用置换通风后，冷负荷比混合通风减少了25～30%，送风量减少了30%.对于冷负荷较大的建筑，采用置换通风系统结合冷却顶板的辐射作用，最大负荷可增至100 W/m2.与传统混合式系统相比，置换通风/顶板冷却系统可节能37% .
结论地板送风室内温度均匀一致，污染物浓度较小，可以满足机房、办公室和实验室等散热设备多、人员密集场合的热舒适性需求；工位送风以其个性化的送风方式及灵活调节的优点，更适宜现代办公建筑；置换通风室内空气上下分区，通风效率和换气效率较高，可用于办公室、会议室和剧院等高大空间空调系统。
参考文献
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