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        公共空間微氣候調(diào)節(jié)終端設(shè)計(jì)

        2017-10-09 23:22:09張璐澤左雨欣董曉瑋朱淑佩金雪藍(lán)
        科技視界 2017年14期
        關(guān)鍵詞:用戶研究公共空間設(shè)計(jì)

        張璐澤 左雨欣 董曉瑋 朱淑佩 金雪藍(lán)

        【摘 要】隨著空調(diào)的使用與普及,公共空間的氣候調(diào)節(jié)也漸漸成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn),高能耗、空間冷熱不均、密閉空間出風(fēng)空氣質(zhì)量差等問題漸漸在使用過程中顯露出來。本文主要介紹基于用戶視角下的公共空間微氣候調(diào)節(jié)終端設(shè)計(jì),包括立體出風(fēng)口設(shè)計(jì),制冷制熱送風(fēng)模式的區(qū)別化設(shè)計(jì)、渦流式冷風(fēng)風(fēng)口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,旨在從健康、節(jié)能的角度解決公共空間微氣候調(diào)節(jié)問題。

        【關(guān)鍵詞】公共空間;微氣候;空調(diào)出風(fēng)口;用戶研究;設(shè)計(jì)

        0 引言

        現(xiàn)有空調(diào)能耗過大。有資料顯示,空調(diào)等暖通設(shè)備對(duì)于能源的消耗率占了總能源的消耗率接近百分之十。如此巨大的能耗不僅過度消耗了我國的不可再生能源,也限制了空調(diào)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。[1]當(dāng)前,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐加快,人民生活質(zhì)量明顯得到了改善,[2]對(duì)空調(diào)的舒適性以及環(huán)保性提出了更高的要求。從設(shè)計(jì)者的角度來說,就是要使設(shè)計(jì)能夠滿足不同人的不同需求,并且節(jié)能環(huán)保。

        1 公共空間微氣候調(diào)節(jié)背景

        從空調(diào)的產(chǎn)生到如今的普及,空調(diào)行業(yè)也漸入成熟期,多元化的需求促使市場向新技術(shù)、新革命、新概念發(fā)展,藝術(shù)、智能、節(jié)能已成為產(chǎn)品發(fā)展的主流方向,從外觀的美化設(shè)計(jì)到品牌產(chǎn)品內(nèi)部性能的創(chuàng)新升級(jí)。

        目前,圖書館、會(huì)議室等公共場合,冬夏季開空調(diào)是常態(tài),與此同時(shí)也呈現(xiàn)出了較多問題?,F(xiàn)在公共場合的空調(diào)往往高耗能,但卻達(dá)不到理想效果。據(jù)相關(guān)資料顯示,我國社會(huì)總能耗中建筑總能耗約占 20.7%,而公共建筑在建筑耗能中的比重之大,是一般性住宅的10~20倍[3]。

        風(fēng)集中朝向一個(gè)地方吹,對(duì)于公共場合這種大環(huán)境,空調(diào)需要大風(fēng)壓大功率才能使整個(gè)大空間有冷氣或熱氣的均勻分布,導(dǎo)致風(fēng)口附近溫度極低或極高,而距離較遠(yuǎn)處制冷制熱卻達(dá)不到理想效果。普通空調(diào)只有一個(gè)出風(fēng)口,冷熱風(fēng)流動(dòng)截面積小,當(dāng)空調(diào)高風(fēng)速運(yùn)行時(shí),位于出風(fēng)口前面的人會(huì)因風(fēng)量太大感到不適,而位于空調(diào)器側(cè)面的人卻感覺不到風(fēng),且由于空氣自然流動(dòng)速度較慢,室溫升降速度較慢[4]。長時(shí)間被冷風(fēng)熱風(fēng)直吹,會(huì)感覺身體不適。并且長期使用傳統(tǒng)空調(diào)易導(dǎo)致空調(diào)病的發(fā)生[5]。

        欲改善此方向的問題,就必須從空調(diào)的結(jié)構(gòu)上入手。

        2 微氣候調(diào)節(jié)終端設(shè)計(jì)

        本設(shè)計(jì)在國外對(duì)下送風(fēng)上排風(fēng)空調(diào)方式研究的基礎(chǔ)上,遵循以人為本的設(shè)計(jì)理念,滿足人的需求,并且降低空調(diào)的功耗,對(duì)公共場合微氣候出風(fēng)口進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要有以下要點(diǎn):立體式出風(fēng)口設(shè)計(jì),制冷制熱送風(fēng)模式的區(qū)別化設(shè)計(jì),渦流式冷風(fēng)風(fēng)口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,以下將重點(diǎn)介紹此三點(diǎn)。

        2.1 立體式出風(fēng)口設(shè)計(jì)

        空調(diào)與地排式下送風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合,終端整體為突出的半球體,有利于冷暖出風(fēng)口的區(qū)別化設(shè)計(jì),同時(shí)較為圓潤的外觀有利于出風(fēng)口融入環(huán)境。通過調(diào)節(jié)移動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)防塵罩可遮擋部分出風(fēng)口,達(dá)到減少風(fēng)量的效果,如圖1所示。

        2.2 制冷制熱送風(fēng)模式的區(qū)別化設(shè)計(jì)

        由于空氣浮力的影響,冷暖風(fēng)分別具有下沉和上升的特點(diǎn),若采用傳統(tǒng)冷暖風(fēng)同出風(fēng)口的形式,冷暖風(fēng)無法均勻地充滿整個(gè)空間,本設(shè)計(jì)將冷暖風(fēng)出口根據(jù)重力沉浮原理合理區(qū)分,冷暖風(fēng)出風(fēng)口分別如圖2和圖3所示:

        其中,冷風(fēng)將由正面向上出風(fēng),在微環(huán)境中達(dá)到自然沉降,達(dá)到人體活動(dòng)區(qū)域的一個(gè)微小循環(huán)。暖風(fēng)將由半球體側(cè)面送出,熱風(fēng)將受到浮力作用自然上升,由人的下肢處開始熱起,到達(dá)頭部位置時(shí),熱量較少,有助于保持清醒的頭腦,四肢溫暖,工作效率大大提高。冷暖風(fēng)分口有利于微環(huán)境溫度均勻分布,在同樣達(dá)到使用者所需溫度的情況下將耗費(fèi)更少的能源。在歐洲,很早便有了下送風(fēng)方式在大空間的應(yīng)用,80年代中期,英國倫敦的 Lloyds 大樓和香港匯豐銀行的下送風(fēng)空調(diào)裝置的成功,引起各國空調(diào)技術(shù)界的關(guān)注。[6]此形式打破傳統(tǒng)空調(diào)冷熱風(fēng)送風(fēng)一致的模式,這也使得本設(shè)計(jì)更具實(shí)用性,更能滿足用戶需求,增強(qiáng)用戶體驗(yàn)感。

        2.3 渦流式冷風(fēng)風(fēng)口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        本設(shè)計(jì)中冷風(fēng)出口采用了旋流式出風(fēng)口設(shè)計(jì),細(xì)節(jié)如圖4所示。

        渦流式出風(fēng)口能達(dá)到高效特遠(yuǎn)距離的出風(fēng)效果,可以迅速將冷氣自下而上擴(kuò)散較遠(yuǎn)距離,然后任冷氣自然沉降,在小空間微環(huán)境內(nèi)形成一個(gè)小循環(huán),使用者的體驗(yàn)感和健康性得到提升。渦流出風(fēng)方式的加入可使空間更快進(jìn)入恒溫狀態(tài),更加節(jié)能。

        3 結(jié)語

        本文主要針對(duì)一些圖書館、餐廳、辦公室或其他較大的公共空間,這些地方對(duì)空調(diào)的使用要照顧到處于不同位置、需要吹風(fēng)的人和不適合吹風(fēng)的人,由此利用下送風(fēng)技術(shù),進(jìn)行微氣候調(diào)節(jié)終端的設(shè)計(jì)。通過對(duì)冷熱出風(fēng)口以及結(jié)構(gòu)的區(qū)別化設(shè)計(jì),改善出風(fēng)效果,滿足舒適健康性要求,在技術(shù)上滿足節(jié)能高效性要求。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]仲訓(xùn)祿.淺談建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(09):213.

        [2]高曉輝.淺談建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J].科技咨詢.2015(02):87-88

        [3]高磊.辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能分析[J].建筑節(jié)能.2012(08).

        [4]曹恩國,張宇希,張宇紅,鄧嶸,李世國,張寒凝.基于立體送風(fēng)模式的智能空調(diào)創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2015,32(5):105-108.

        [5]張華玲,龔旎,趙琳.醫(yī)院夏季空調(diào)濕環(huán)境對(duì)人體健康的間接影響[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào),2012,43(9):3727-3733.

        [6]范存養(yǎng).辦公室下送風(fēng)空調(diào)方式的應(yīng)用[J].暖通空調(diào),1997(04):30-39.

        [責(zé)任編輯:朱麗娜]endprint

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