另一个视角解读:室内气流组织
室内气流分布
1、对温度梯度的要求
在空调或通风房间内,送入与房间温度不同的空气,以及房间内有热源存在,在垂直方向通常有温度差异(即温度梯度)。在舒适的范围内,按照ISO7730标准,在工作区内的地面上方1.1m和0.1m之间的温差不应大于3℃(这实质上考虑了坐着工作的情况);美国ASHRAE55-92标准建议1.8m和0.1m之间的温差不大于3℃(这是考虑人站立工作情况)。
2、工作区的风速
工作区的风速也是影响热舒适的一个重要因素。
各国的规范、标准或手册中对工作区的风速都有规定。我国规范规定:舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s,夏季不应大于0.3m/s;工艺性空调冬季室内风速不应大于0.3m/s,夏季宜采用0.2~0.5m/s。
3、吹风感和气流分布性能指标
人在空调房间内常见的不满是有吹风感。吹风感是由于空气温度和风速(房间的湿度和辐射温度假定不变)引起人体的局部地方有冷感,从而导致不舒适的感觉。美国ASHRAE用有效吹风温度EDT(EffectiveDraft Temperature)来判断是否有吹风感。对整个工作区的气流分布的评价则用气流分布性能指标ADPI(Air Diffusion Performance Index)来判断,它定义为工作区内各点满足EDT和风速要求的点占总点数的百分比。对于已有的房间,ADPI可以通过实测各点的空气温度和风速来确定。
4、通风效率
通风效率是指稀释通风时,参与工作区内稀释污染物的风量与总送入风量之比,或是污染物排风浓度与工作区浓度之比。由此可见,通风效率也表示通风或空调系统排出污染物的能力,因此通风效率也称为排污效率。
通风效率实际上也是一个经济性指标,通风效率愈大,表明排出同样发生量污染物所需的新鲜空气量愈少,因此相应的空气处理和输送的能耗愈小,设备费用和运行费也就愈低。
5、空气龄
空气质点的空气龄简称空气龄(Age of air),是指空气质点自进入房间至到达室内某点所经历的时间。局部平均空气龄定义为某一微小区域中各空气质点的空气龄的平均值。
空气从送风口进入室内后的流动过程中,不断掺混污染物,空气的清洁程度和新鲜程度将不断下降。因此,空气龄短,预示着到达该处的空气可能掺混的污染物少,排除污染物的能力愈强。
6、换气效率
换气效率(Air exchange efficiency)是评价换气效果优劣的一个指标,它是气流分布的特性参数,与污染物无关。它定义为空气最短的滞留时间与实际全室平均滞留时间之比。
送风口和回风口
典型的气流分布模式
气流分布的流动模式取决于送风口和回风口位置、送风口形式等因素。其中送风口(它的位置、形式、规格、出口风速等)是气流分布的主要影响因素。房间内空气流动模式有三种类型:
(1)单向流—空气流动方向始终保持不变;
(2)非单向流—空气流动的方向和速度都在变化;
(3) 两种流态混合存在的情况。
几种常见风口布置方式的气流分布模式
1、侧送风的气流分布
2、顶送风的气流分布
3、下部送风的气流分布