辦公室層式通風(fēng)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(dāng)大的比例，為緩解能源危機(jī)，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(diǎn)，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(dāng)?shù)奶岣呤覂?nèi)空氣流速水平可以擴(kuò)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(dāng)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(fēng)系統(tǒng)-層式通風(fēng)，即通過稍高于呼吸區(qū)的側(cè)墻上的送風(fēng)口將未污染的空氣直接送達(dá)呼吸區(qū)，在偏熱環(huán)境下利用增強(qiáng)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(fēng)方式提出以來，一些學(xué)者將其作為研究對象進(jìn)行了試驗。研究結(jié)果均表明，在夏季，層式通風(fēng)能在提高送風(fēng)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(fēng)方式的研究還處于早期階段，層式通風(fēng)方式在冬季工況的適用性和不同工況下層式通

3、風(fēng)送風(fēng)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(fēng)溫度和相同換氣次數(shù)下的層式通風(fēng)和置換通風(fēng)的室內(nèi)環(huán)境進(jìn)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(biāo)、空氣齡等方面將層式通風(fēng)與置換通風(fēng)進(jìn)行了深入對比分析，進(jìn)一步確定了層式通風(fēng)的優(yōu)越性。在此基礎(chǔ)上，分別對夏季和冬季層式通風(fēng)多工況送風(fēng)角度進(jìn)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(fēng)方式在冬季的適用性以及夏冬兩季層式通風(fēng)的最佳送風(fēng)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(fēng)相比，層式通風(fēng)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(fēng)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(fēng);在此基礎(chǔ)上，通過對比分析送風(fēng)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