空调器位置对房间热舒适性影响探究

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1、空调器位置对房间热舒适性影响探究摘要：随着空调的日益普及，出现了很多“病态建筑”，室内空气质量越来越引起人们的重视。因此，人们希望在规划设计阶段了解室内空气流速，温度，湿度，有害物浓度等的分布，以制定最佳的通风空调方案。现就针对位于天津一新建教工住宅建筑，通过CFD技术模拟热舒适性指标进行评价，设计良好的通风空调方案使教工在入住之后能保证他们有良好的生活质量及室内热舒适性。关键字：CFD技术舒适性中图分类号：TB494文献标识码：A1引言随着经济发展速度的不断提高，各种有害物质的排放使得地球环境进一步恶化，表现为C02

2、气体造成全球的气候变暖，臭氧层空洞面积越来越大等，人们在室外逗留时间变短,对室内环境质量的要求不断提高，而住宅作为与人密不可分的场所，更应满足健康、舒适和环境保护等多方面的要求。近年来人们开始认识到改善室内空气品质的重要性和紧迫性，并为改善室内空气品质做了大量的研究。目前，计算机大容量化和高速度化以及计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,简称CFD)的发展，使空调设计中逐步采用CFD技术来预测气流组织、热舒适性、优化设计方案成为可能。2研究对象本文选取的是天津某地装有户式空调机的教工住宅为

3、研究对象，本住宅为不规则形状，其面积为88.29m2,南外墙开有四扇尺寸为1.4X1.8和一扇尺寸为1.0X1.8的窗，而东外墙开有两扇尺寸为1.0X1.8的窗。室内有家具若干,一个人等，本文选取北墙与西墙位于地面的交点为坐标原点，x方向为西，y为高度方向，z方向为南，具体模型见图lo图1.住宅模型3模拟结果分析3.1模拟结果研究的舒适性指标模拟的结果主要是看人体活动区域内的温度场、速度场、PMV等指标是否符合规范，主要分析人体区域内热舒适。(1)温度场：对温度梯度的要求是，生活区内距地面0.5〜1.8m的范围内温度梯

4、不超过3°CO(2)速度场：夏季舒适性空调工作区域内的风速不能超过0.3m/s,人才不会有吹风感。(3)PMV：是PredictedMeanVote(预测平均评价)的缩写。代表了对同一环境绝大多数人的冷热感觉，因此可用PMV指标预测热环境下人体的热反应。热感觉热暖微暖适中微凉凉冷PMV值+3+2+10-1-2-3IS07730对PMV的推荐值：PMV值在-0.5〜+0.5之间。3.2空调器位置对房间热舒适性影响的研究本文首先模拟两种空调器的位置对室内热舒适性的影响：方案1空调器位于西墙，客厅与餐厅的中部，坐标位置为：x

5、=0m,z=6m；方案2空调器位于客厅东墙，卧室入口与客厅入口的中间位置，坐标位置为：x=3.63m,z=5m03.2.1南北截面模拟结果分析本住宅家具分布为客厅靠近西墙有一排沙发，人可以坐在上面活动，所以下面截取两方案各在x=lm处的温度、速度、PMV分布图，来比较两方案空调器布置的优劣。又因为在本论文的家具摆放布置来看，人躺在床上面部位置大约在x=7m处，所以本文还截取了x=7m处的截面通过对温度、PMV的分布图分析来进一步比较两方案的优劣。(1)x=lm截面处结果分析图2方案1在x=lm处温度分布云图图3方案2在

6、x=lm处温度分布云图图4方案1在x=lm处速度分布云图图5方案2在x=lm处速度分布云图图6方案1在x=lm处PMV分布云图图7方案2在x=lm处PMV分布云图方案1、2在x=lm处的温度分布云图见图2、图3。由图2可见方案1除了在人腿部有一些热的气流聚集，其他环境的温度分布比较均匀，而且在26£左右，满足舒适性要求。而方案2在空调器附近形成低温温度滞留现象，在24*附近,人在这个温度区域内活动会感觉偏冷，不舒服，而且在墙的四周温度明显上升，达到27°C,甚至更高，人在这个环境下生活、活动会感觉到明显的温度分层现象，

7、舒适性明显下降。方案1、2在x=lm处的速度分布云图见图4、图5。方案1在空调器附近没有形成大的速度涡旋，而且在人体头部及胸部速度较均匀，人体不会感到不同的速度，比较舒适。而方案2在人体的腿部会感到凉风，舒适性下降。方案1、2在x=lm处的PMV分布云图见图6、图7。由图可见，方案1的大空间PMV基本在-0.155109〜0.319039左右，分布比较均匀，而方案2的PMV在空调器附近及墙体周围都有明显的变化，最小值达到-2.03558左右，最远处却能达到0.6附近。(1)x=7m截面处结果分析图8方案1在x=7m处温

8、度分布云图图9方案2在x=7m处温度分布云图图10方案1在x=7m处速度分布云图图11方案2在x=7m处速度分布云图图12方案1在x=7m处PMV分布云图图13方案2在x=7m处PMV分布云图方案1、2在x=7m处的温度分布云图见图8、图9。由图可见在卧室床的上方，主卧室的温度都在26°C,满足人体舒适性要求，但从图8与图9的比较