辦公室層式通風方式下氣流組織特性的研究.pdf

1、空調(diào)能耗在建筑能耗中占相當大的比例，為緩解能源危機，亞洲各國紛紛提高夏季室內(nèi)空調(diào)溫度。如何在高溫空調(diào)前提下，獲得最佳的人體熱舒適感和室內(nèi)空氣品質(zhì)已成為研究人員關(guān)注的焦點，能否創(chuàng)造一個舒適的室內(nèi)熱環(huán)境與氣流組織是否合理有著重大的關(guān)系。已有研究表明，適當?shù)奶岣呤覂?nèi)空氣流速水平可以擴展熱舒適區(qū)，從而提高舒適區(qū)干、濕球溫度的上限，因此可通過提高空氣流速保持室內(nèi)熱舒適不變來適當提高夏季室內(nèi)空調(diào)溫度。近年來，香港城市大學(xué)的林章提出了滿足高溫空調(diào)要求

2、的新型通風系統(tǒng)-層式通風，即通過稍高于呼吸區(qū)的側(cè)墻上的送風口將未污染的空氣直接送達呼吸區(qū)，在偏熱環(huán)境下利用增強空氣流動來加快人體散熱，從而提高夏季人體熱舒適性。自層式通風方式提出以來，一些學(xué)者將其作為研究對象進行了試驗。研究結(jié)果均表明，在夏季，層式通風能在提高送風溫度的前提下，保證人體熱舒適感和呼吸區(qū)空氣品質(zhì)不會降低，節(jié)約了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。目前國內(nèi)外關(guān)于該新型通風方式的研究還處于早期階段，層式通風方式在冬季工況的適用性和不同工況下層式通

3、風送風參數(shù)的優(yōu)化還有待深入研究。
　　本文針對南京地區(qū)某典型辦公室，建立物理模型和數(shù)學(xué)模型，采用RNG的k-ε湍流模型對夏季相同送風溫度和相同換氣次數(shù)下的層式通風和置換通風的室內(nèi)環(huán)境進行了數(shù)值模擬計算，從溫度場、污染物濃度場、速度場、PMV-PPD指標、空氣齡等方面將層式通風與置換通風進行了深入對比分析，進一步確定了層式通風的優(yōu)越性。在此基礎(chǔ)上，分別對夏季和冬季層式通風多工況送風角度進行了數(shù)值模擬計算，綜合熱舒適性和呼吸區(qū)空氣品質(zhì)

4、兩個方面分析得出層式通風方式在冬季的適用性以及夏冬兩季層式通風的最佳送風角度。
　　通過對南京地區(qū)典型辦公室內(nèi)氣流組織分布特性的數(shù)值模擬計算結(jié)果的研究分析可知，與置換通風相比，層式通風下人體附近溫度分布較為均勻理想，頭腳溫差小，熱舒適性較好，且呼吸區(qū)污染物濃度和空氣齡均較小，表明層式通風在人體熱舒適性和呼吸區(qū)空氣品質(zhì)兩方面均優(yōu)于置換通風;在此基礎(chǔ)上，通過對比分析送風角度的改變對人體熱舒適性和呼吸區(qū)空氣品質(zhì)的影響，可以得出，夏季層式