置换通风的研究现状及设计障碍分析

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1、置换通风的研究现状及设计障碍分析(1重庆市设计院重庆400015；2重庆大学重庆400045)摘要木文分析了置换通风的特性和近年来国外的发展情况，总结分析了国内前一阶段的研究成果与应用情况；提出了目前国内工程设计中采用置换通风存在的设计障碍和需要研究解决的技术问题。关键字置换通风；研究现状；设计障碍DevelopmentandAnalysisofDisplacementVentilationZHOUQiang1SUIWenjun2(1ChongqingArchitecturalDesignInstitute,Chongqing,400015

2、；2ChongqingUniversity,400045)AbstractDescribestheprinciple,characteristicsanddevelopmentofdisplacementventilationinrecentyears,summarytheresultsofpreviousstage,raisesomeproblemsindesignandconstruction,andleadthedirectionfornextphaseofresearch.Keywordsdisplacementventilatio

3、n;researchstatus;engineeringproblems序置换通风上世纪70年代末在北欧发展起来，在北欧国家已占据50%的工业通风市场和25%的民用空调市场⑵。自上世纪末置换通风首次进入我国，已经历十几年的发展，置换通风技术也越來越受关注。它很好的解决了工业厂房车间、剧院等高大空间公共建筑的通风问题，11具有通风效率高、空气品质好、气流组织稳定、送风速度低、节能效果显著等特点，使其备受设计人士和业主的喜欢。目前，国内对高大空间的置换通风的研究已逐渐步入成熟阶段，置换通风与低温辐射技术联合应用的研究也是近十年的热门课题。本文概

4、述了置换通风的发展现状，结合工程实际经验，总结了置换通风在设计中出现的问题。1.置换通风的原理及特性1.1置换通风的原理置换通风(DisplacementVentilation,DV)是借助空气浮力作用的机械通风方式，是室内通风或送、排风气流分布的一种特定形式。经过热湿处理的新鲜空气,通过空气分布器直接送入活动区下部，较冷的新鲜空气扩散到整个室内地面，从而形成以较薄的空气层(湖)，在浮力的作用下，沿室内人员及设备等热源形成向上的对流气流。新鲜空气随对流气流向室内上部区域流动形成室内空气运动的主导气流，污染空气则由设置于房间顶部的排风口排出⑶

5、，如图1所示。图1直换通风示意图DV系统的整个流场分为两个区威:上区空气污浊，温度高;下区空气清新，温度低。它是以空气的密度差和少量的机械力为动力。稍低于室温的新鲜空气的送风速度一般为0.25m/s左右，送风温度通常低于工作区温度2°C〜4°C。1.2置换通风的特性1.2.1置换通风室内的温度和污染物浓度呈现分层现象采用置换通风的房间分为两个区域，由于羽流的作用，房间上部区域呈紊流状态，是污染物、室内余热余湿的主要集中位置。下部分的温度低，流动方向单一稳定，这一区域没有回流，rtr丁置换作用，下部分的污染物不会横向扩散，上升的气流会将污染物

6、携带到上部分的非活动区，保证了工作区域的空气品质。置换通风不同于传统的混合通风方式，它利用空气密度差以浮升力为动力，不仅有较高的通风效率和换气效率，保障了分层的室内温湿度以及污染物浓度在工作区域具有最优的空气品质，而口送风温度较高、风速较低的条件限制也节约了系统能耗，具体数据参见124。1.2.1空气湿度按照层状梯度分布在工作区中，随高度的增加湿度也会增加，在上部区域变化较小，英至在靠近屋顶处有减小的趋势。1.2.2流速低，流场平稳因为低风速（0.25m/s左右）的原因，送风区内无大的空气流动。在微弱的压差作用下，新风慢慢弥漫到房间的底部区

7、域，吸收余热，在以自然对流的形式向上慢慢升起。1.2.3气流组织和效率图2显示了几种不同送风方式的气流组织和换气效率、通风效率比较，活塞式通风是理想的通风方式，换气效率可达约100%。置换通风也是作为一种下送风的方式，其气流组织形式与活塞式通风最为接近，它的换气效率也在50%~100%之间，高于混合通风和上侧送风的形式。通风效率可以达到100%以上。n>.E00%PH——r=50%-100%ba活塞式通风bB：换通风c混合通风d侧送风图2几种不同送风方式气流组织及换气效率、通风效率比较1.2.5置换通风的不足由于置换通风用來提供冷风，如果

8、在房间下部送风温羌太大，就会存在明显的温度梯度，容易使人产生脚凉头暖的不适感；如果送风速度A大则容易使人产生吹风感。因此置换通风的送风温差和送风速度都会受到一定的限制，不宜太大,