孫家平
( 上海市普陀區(qū)衛(wèi)生局衛(wèi)生監(jiān)督所,上海200333)
室內空氣品質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、對空調冷暖的要求更高。而傳統(tǒng)的頂板送風屬于混合通風,處理后的低溫空氣通過頂板送風散流器與室內空氣混合,消除室內余熱、余濕,室內溫濕度在空間上分布均勻。但頂板送風的室內空氣品質較差、能耗較高,使用上也受到限制。以下分別介紹商場地板送風、工位送風和置換通風三種送風方式的基本原理。
地板送風是混合通風的另一種形式,處理后的空氣經過地板下的靜壓箱,由送風散流器送入室內,與室內空氣混合。其特點是潔凈空氣由下向上經過人員活動區(qū),消除余熱、余濕,從房間頂部的排風口排出,室內溫度均勻一致。由于地板提升的高度有限,送風量受到限制,地板送風多用于空氣—水系統(tǒng)。近些年,地板送風廣泛用于機房、控制中心、辦公室、實驗室和商場等散熱設備多、人員密集的建筑。
工位送風是一種集區(qū)域通風、設備通風和人員自調節(jié)為一體的個性化送風方式。在核心區(qū)域(人的呼吸區(qū))安裝送風口,通過軟管與地板下的送風裝置相連,送風口的位置可以根據(jù)室內設施靈活變動。個人可以根據(jù)舒適需要調節(jié)送風氣流的流量、流速、流向及送風溫度。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裝置,用于控制室內大環(huán)境的熱濕負荷。由于現(xiàn)代辦公建筑多采用統(tǒng)間式設計,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。
置換通風屬于下送風的一種,氣流從位于側墻下部的散流器水平低速送入室內,在浮升力的作用下上升至工作區(qū),吸收人員和設備負荷形成熱羽流。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,置換式通風較多用于層高>2.4 m ,室內冷負荷<40 W/m2的空調系統(tǒng),如辦公室、會議室、計算機機房、劇院和大型商場等。
置換通風和地板送風形式上都是下送上回的方式,但兩者又存在區(qū)別。以上3 種送風方式的室內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,能量利用系數(shù)>1,3種送風方式,均可以滿足不同的熱舒適性需求。
影響商場舒適性的因素較多,其中送風速度、送風溫度及空氣品質對室內環(huán)境的舒適性影響較大。
地板送風是射流送風的一種,送風散流器的形狀和結構決定氣流的擴散性能和湍流狀態(tài),故在出風口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感,送風氣流的速度不能超過3 m/s。對于旋流式散流器,出風氣流受扭轉葉片的影響形成渦流,使氣流擾動增加,出口風速減小,避免了產生吹風感。同時,送風氣流與室內空氣混合充分,人員活動區(qū)內溫度場分布均勻。
對比頂板送風、地板送風兩種送風方式同一高度處污染物濃度的大小,可以看出,地板送風在人員活動區(qū)能夠達到良好的室內空氣品質和舒適的室內環(huán)境。此外地板送風系統(tǒng)的總安裝費用也比頂板送風系統(tǒng)節(jié)省10% 。
工位送風也屬于地板送風的一種,室內大環(huán)境的溫度及污染物濃度分布與上述地板送風類似,在此不再贅述。由于工位送風參數(shù)可以根據(jù)需要進行調節(jié),實行區(qū)域控制,它的舒適性一般高于地板送風。工位送風在滿足舒適要求的同時,也降低了系統(tǒng)能耗。
置換通風系統(tǒng)中,溫度梯度和送風速度是兩個比較關鍵的因素,為保證商場人體熱舒適性要求,必須嚴格控制工作區(qū)的溫度梯度和氣流速度大小。
置換通風的送風散流器一般位于側墻下部,為避免產生吹風感,必須嚴格控制送風速度。散流器出口處的空氣流速主要取決于送風量、氣流阿基米德數(shù)和散流器的類型。當送風量增加時,散流器出口附近氣流的平均速度增加,使得靠近商場風口處的人有強烈的吹風感。研究表明溫度梯度的大小受送風量和送風速度的影響較大,送風量增加,溫度梯度減小。
1)頂板送風的室內空氣品質較差,能耗較高,使用上也受到限制,但技術成熟,安裝和維護成本較低,仍是商場中常見的送風方式。
2)地板送風室內溫度均勻一致,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方式。
3)工位送風以其個性化的送風方式及靈活調節(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)置換通風室內空氣上下分區(qū),通風效率和換氣效率較高,適于特大型商場使用。
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