空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)方式對商場整體舒適度的影響

孫家平

( 上海市普陀區(qū)衛(wèi)生局衛(wèi)生監(jiān)督所，上海200333)

1 送風(fēng)方式的基本原理

室內(nèi)空氣品質(zhì)不僅影響人的舒適感，對員工的工作效率也有一定的影響。特別是商場流動人員較多、人員密集、對空調(diào)冷暖的要求更高。而傳統(tǒng)的頂板送風(fēng)屬于混合通風(fēng)，處理后的低溫空氣通過頂板送風(fēng)散流器與室內(nèi)空氣混合，消除室內(nèi)余熱、余濕，室內(nèi)溫濕度在空間上分布均勻。但頂板送風(fēng)的室內(nèi)空氣品質(zhì)較差、能耗較高，使用上也受到限制。以下分別介紹商場地板送風(fēng)、工位送風(fēng)和置換通風(fēng)三種送風(fēng)方式的基本原理。

1.1 地板送風(fēng)

地板送風(fēng)是混合通風(fēng)的另一種形式，處理后的空氣經(jīng)過地板下的靜壓箱，由送風(fēng)散流器送入室內(nèi)，與室內(nèi)空氣混合。其特點是潔凈空氣由下向上經(jīng)過人員活動區(qū)，消除余熱、余濕，從房間頂部的排風(fēng)口排出，室內(nèi)溫度均勻一致。由于地板提升的高度有限，送風(fēng)量受到限制，地板送風(fēng)多用于空氣—水系統(tǒng)。近些年，地板送風(fēng)廣泛用于機房、控制中心、辦公室、實驗室和商場等散熱設(shè)備多、人員密集的建筑。

1.2 工位送風(fēng)

工位送風(fēng)是一種集區(qū)域通風(fēng)、設(shè)備通風(fēng)和人員自調(diào)節(jié)為一體的個性化送風(fēng)方式。在核心區(qū)域(人的呼吸區(qū))安裝送風(fēng)口，通過軟管與地板下的送風(fēng)裝置相連，送風(fēng)口的位置可以根據(jù)室內(nèi)設(shè)施靈活變動。個人可以根據(jù)舒適需要調(diào)節(jié)送風(fēng)氣流的流量、流速、流向及送風(fēng)溫度。而在周邊區(qū)域(會議廳、休息室和走道等)安裝一般的地板送風(fēng)裝置，用于控制室內(nèi)大環(huán)境的熱濕負(fù)荷。由于現(xiàn)代辦公建筑多采用統(tǒng)間式設(shè)計，個人對周圍空氣的冷熱需求差異較大，更適宜安裝工位送風(fēng)。

1.3 置換通風(fēng)

置換通風(fēng)屬于下送風(fēng)的一種，氣流從位于側(cè)墻下部的散流器水平低速送入室內(nèi)，在浮升力的作用下上升至工作區(qū)，吸收人員和設(shè)備負(fù)荷形成熱羽流。在上升過程中，熱羽流不斷卷吸周圍空氣，流量逐漸增加。熱力分層高度將整個空間分為上下兩區(qū)，下區(qū)空氣由下向上呈單向“活塞流”，沿高度方向形成明顯的溫度梯度和污染物濃度梯度;上區(qū)空氣循環(huán)流動，污染物濃度較大，溫度趨于均勻一致。目前，置換式通風(fēng)較多用于層高＞2.4 m ，室內(nèi)冷負(fù)荷＜40 W/m2的空調(diào)系統(tǒng)，如辦公室、會議室、計算機機房、劇院和大型商場等。

置換通風(fēng)和地板送風(fēng)形式上都是下送上回的方式，但兩者又存在區(qū)別。以上3 種送風(fēng)方式的室內(nèi)氣流組織形式有較大的差別，三者的換氣效率均大于頂板送風(fēng)，能量利用系數(shù)＞1，3種送風(fēng)方式，均可以滿足不同的熱舒適性需求。

2 熱舒適性影響

2.1 地板送風(fēng)

影響商場舒適性的因素較多，其中送風(fēng)速度、送風(fēng)溫度及空氣品質(zhì)對室內(nèi)環(huán)境的舒適性影響較大。

地板送風(fēng)是射流送風(fēng)的一種，送風(fēng)散流器的形狀和結(jié)構(gòu)決定氣流的擴散性能和湍流狀態(tài)，故在出風(fēng)口2.5 m 范圍的速度場主要由散流器類型決定。為了防止人員有吹風(fēng)感，送風(fēng)氣流的速度不能超過3 m/s。對于旋流式散流器，出風(fēng)氣流受扭轉(zhuǎn)葉片的影響形成渦流，使氣流擾動增加，出口風(fēng)速減小，避免了產(chǎn)生吹風(fēng)感。同時，送風(fēng)氣流與室內(nèi)空氣混合充分，人員活動區(qū)內(nèi)溫度場分布均勻。

對比頂板送風(fēng)、地板送風(fēng)兩種送風(fēng)方式同一高度處污染物濃度的大小，可以看出，地板送風(fēng)在人員活動區(qū)能夠達到良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)和舒適的室內(nèi)環(huán)境。此外地板送風(fēng)系統(tǒng)的總安裝費用也比頂板送風(fēng)系統(tǒng)節(jié)省10% 。

2.2 工位送風(fēng)

工位送風(fēng)也屬于地板送風(fēng)的一種，室內(nèi)大環(huán)境的溫度及污染物濃度分布與上述地板送風(fēng)類似，在此不再贅述。由于工位送風(fēng)參數(shù)可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，實行區(qū)域控制，它的舒適性一般高于地板送風(fēng)。工位送風(fēng)在滿足舒適要求的同時，也降低了系統(tǒng)能耗。

2.3 置換通風(fēng)

置換通風(fēng)系統(tǒng)中，溫度梯度和送風(fēng)速度是兩個比較關(guān)鍵的因素，為保證商場人體熱舒適性要求，必須嚴(yán)格控制工作區(qū)的溫度梯度和氣流速度大小。

置換通風(fēng)的送風(fēng)散流器一般位于側(cè)墻下部，為避免產(chǎn)生吹風(fēng)感，必須嚴(yán)格控制送風(fēng)速度。散流器出口處的空氣流速主要取決于送風(fēng)量、氣流阿基米德數(shù)和散流器的類型。當(dāng)送風(fēng)量增加時，散流器出口附近氣流的平均速度增加，使得靠近商場風(fēng)口處的人有強烈的吹風(fēng)感。研究表明溫度梯度的大小受送風(fēng)量和送風(fēng)速度的影響較大，送風(fēng)量增加，溫度梯度減小。

3 結(jié)語

1)頂板送風(fēng)的室內(nèi)空氣品質(zhì)較差，能耗較高，使用上也受到限制，但技術(shù)成熟，安裝和維護成本較低，仍是商場中常見的送風(fēng)方式。

2)地板送風(fēng)室內(nèi)溫度均勻一致，污染物濃度較小，可以滿足機房、辦公室和商場等散熱設(shè)備多、人員密集場合的熱舒適性需求，是現(xiàn)代商場中值得推廣的送風(fēng)方式。

3)工位送風(fēng)以其個性化的送風(fēng)方式及靈活調(diào)節(jié)的優(yōu)點，更適宜現(xiàn)代辦公建筑，商場辦公區(qū)域可以考慮使用。

4)置換通風(fēng)室內(nèi)空氣上下分區(qū)，通風(fēng)效率和換氣效率較高，適于特大型商場使用。

［1］端木琳，沈勝強，孫宇明. 個性化通風(fēng)系統(tǒng)的熱舒適性分析［J］. 暖通空調(diào)，2007(2) .

［2］芳艷，裴清清. 熱舒適評價指標(biāo)應(yīng)用分析［J］. 制冷，2009(4) .