導(dǎo)語：空間建筑送風(fēng)管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在大空間建筑的工作區(qū)內(nèi)的隔斷物必然會(huì)對(duì)工作區(qū)的空氣分布特性及舒適性產(chǎn)生直接影響，這種影響的大小隨著送風(fēng)方式的不同而不同。對(duì)于送風(fēng)方式的常規(guī)評(píng)價(jià)方法是通過PMV、PPD等參數(shù)并結(jié)合室內(nèi)的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，但應(yīng)用起來比較復(fù)雜。本文通過空氣分布特性參數(shù)ADPI比較了噴口送風(fēng)與旋流風(fēng)口送風(fēng)對(duì)工作區(qū)的影響。并比較了使用PMV和ADPI作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的區(qū)別。

關(guān)鍵詞：大空間ADPI隔斷物數(shù)值模擬PMV

0.前言

1972年Nevins和Miller共同研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的200多個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)試，并采用了前人的成果，建立了能使室內(nèi)80%的人感覺舒適的舒適性參數(shù)，開發(fā)了能反映室內(nèi)氣流對(duì)人員舒適性影響的指標(biāo)—空氣分布的特性指標(biāo)ADPI。經(jīng)過對(duì)ADPI的不斷改進(jìn)，在考慮熱舒適和氣流分布的影響時(shí)加入了湍流度帶來的影響，由此得到改進(jìn)后的ADPI，記為ADPI*[1]。由于采用模型的局限性ADPI*還不夠完善，因此本文仍采用ADPI對(duì)送風(fēng)方式進(jìn)行比較。在使用ADPI對(duì)噴口送風(fēng)方式和頂部旋流風(fēng)口送風(fēng)方式進(jìn)行比較的同時(shí)，本文也比較了PMV指標(biāo)和ADPI指標(biāo)在評(píng)價(jià)時(shí)的一些差別。評(píng)價(jià)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用數(shù)值模擬的方法得到。

1.模擬條件

1.1建筑模型

圖1模擬用建筑結(jié)構(gòu)

圖1是本文所研究的圓環(huán)型大空間建筑結(jié)構(gòu)。該建筑高18m,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)半徑90m。由于模型本身比較大，所以取整個(gè)圓環(huán)的1/8作為模擬研究的對(duì)象。為了與實(shí)際情況相符合，在13m高的地方增加了24個(gè)燈。為了突出隔斷的影響，將整個(gè)隔斷物沿內(nèi)部圓環(huán)的切線方向布置。分隔物的高度是4m，間隔平均在4m左右。

在此研究中采用單側(cè)噴口送風(fēng)和頂部旋流風(fēng)口送風(fēng)；回風(fēng)方式采用下側(cè)集中回風(fēng)，在距地面0.5m的地方設(shè)置回風(fēng)口，整個(gè)環(huán)形建筑共布置8個(gè)回風(fēng)口。噴口送風(fēng)時(shí)模型中設(shè)置10個(gè)噴口，旋流風(fēng)口送風(fēng)時(shí)模型中設(shè)置24個(gè)旋流風(fēng)口。

1.2數(shù)學(xué)模擬及邊界條件

在本文的模擬中，控制方程為紊流的連續(xù)性方程、能量方程和動(dòng)量方程。紊流模型采用RNGk－e模型；由于是非等溫射流，模型中還考慮了浮力的影響，采用Boussinesq假設(shè)，即除動(dòng)量方程中的浮力項(xiàng)外密度按常數(shù)處理。輻射模型采用了DO模型。

模擬中的邊界條件：屋面的單位面積傳熱量為6.32W/m2，內(nèi)墻的單位面積傳熱量7.6W/m2，燈的發(fā)熱量為600W/個(gè)，在地面布置了均勻的熱源，發(fā)熱量為37w/m2。由于只取了圓環(huán)的1/8進(jìn)行模擬，因此使用對(duì)稱邊界作為圓環(huán)的邊界條件。

1.3模擬工況

表1模擬計(jì)算工況變化參數(shù)噴口旋流風(fēng)口

高度8.5m13m

角度（°）1045

風(fēng)量（m3/h）51002500

隔斷物有、無有、無

溫度20.520.5

記號(hào)8.5m，8.5m無vortexvortex無

2.計(jì)算結(jié)果分析

2.1空氣分布特性指標(biāo)(ADPI)

ADPI是根據(jù)有效溫度差來定義的[2]．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有效溫度差(△Te)與室內(nèi)風(fēng)速之間存在下列關(guān)系：式中：表示有效溫度差；和分別表示工作區(qū)某點(diǎn)的空氣溫度和給定的室內(nèi)溫度；表示工作區(qū)某點(diǎn)的空氣流速．當(dāng)=-1.7～1.1之間時(shí)，多數(shù)人感到舒適，因此，ADPI定義為：

通過ADPI我們可以更清楚的對(duì)空間內(nèi)的空氣分布特性進(jìn)行分析。ADPI=100%當(dāng)為最佳，達(dá)到80%時(shí)已為設(shè)計(jì)佳作，而大空間則不易達(dá)到[3]。

2.1.1旋流風(fēng)口送風(fēng)與噴口送風(fēng)的ADPI分析

圖2是噴口送風(fēng)和旋流風(fēng)口送風(fēng)時(shí)有隔斷和沒有隔斷的情況下，1.5～3m范圍內(nèi)的ADPI分布圖。由圖2的曲線可以看出，對(duì)于旋流風(fēng)口來說，隔斷物的存在使1.5～2m高（距地面）的ADPI值下降2％左右，3m高左右的區(qū)域ADPI值上升3％，兩種工況在2.5m高的ADPI分布幾乎相同，這是因?yàn)榻咏魯辔锷蠈?，隔斷物帶來的擾動(dòng)較小，有助于ADPI的提高，說明靠近隔斷物下部，帶來的擾動(dòng)較明顯。對(duì)于噴口送風(fēng)來說，1.5m高的ADPI值下降很大，超過5％，但2m高的ADPI值提高1％左右，這是因?yàn)閲娍谒惋L(fēng)射流直接受到隔斷物的影響，對(duì)隔斷物下部的作用減小，導(dǎo)致其ADPI下降。對(duì)比噴口和旋流風(fēng)口時(shí)有隔斷物的ADPI分布可以看出，在2m高的區(qū)域，旋流風(fēng)口送風(fēng)時(shí)的ADPI值比噴口送風(fēng)的情況高1％左右；在1.5m高的區(qū)域，旋流風(fēng)口送風(fēng)時(shí)的ADPI值比噴口送風(fēng)的情況高4％左右。因此在有隔斷物的情況下旋流風(fēng)口送風(fēng)方式優(yōu)于噴口送風(fēng)方式。

2.2PMV分析

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果PPD<10％即-0.5<PMV<0.5,可以接受[3]。按照夏季工況，在評(píng)價(jià)中假定人體輕度勞動(dòng)，代謝率為1.6met=93.04W/m2，服裝熱阻為0.5clo=0.078m2·℃/W[4]。

圖3有隔斷物旋流風(fēng)口送風(fēng)PMV分布

圖4有隔斷物噴口送風(fēng)PMV分布

圖3和4的結(jié)果顯示，在1.5~2m的高度范圍內(nèi)，旋流風(fēng)口送風(fēng)時(shí)整體比較均勻，隔斷物帶來的PMV變化很小；對(duì)于噴口送風(fēng)的情況，隔斷物帶來的影響較大，在1.5~2m的高度區(qū)域內(nèi)無法形成比較均勻的PMV分布，但是仍然在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi)。同時(shí)通過結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)無論旋流風(fēng)口送風(fēng)還是噴口送風(fēng)的情況，在一些死角的地方，比如隔斷物與墻壁夾角處PMV值較高。

2.3兩種評(píng)價(jià)指標(biāo)的比較分析

通過ADPI和PMV兩種指標(biāo)對(duì)結(jié)果的比較分析可以看出,從PMV的分布圖上可以明顯看出兩種送風(fēng)方式的差別,但是由于通過PMV值只能夠了解一個(gè)區(qū)域中某個(gè)點(diǎn)的舒適性情況,很難得到哪種送風(fēng)方式更優(yōu)（平均效果）,相反ADPI值描述了整個(gè)區(qū)域中滿足舒適性要求的點(diǎn)的數(shù)量,表示了某種送風(fēng)方式下區(qū)域內(nèi)的平均效果。因此作為送風(fēng)方式的評(píng)價(jià)指標(biāo),ADPI應(yīng)用起來更加方便。

3.結(jié)論

3.1對(duì)于工作區(qū)，隔斷物的存在使旋流風(fēng)口送風(fēng)或噴口送風(fēng)方式的ADPI值下降，噴口送風(fēng)時(shí)ADPI下降的更多。

3.2旋流風(fēng)口送風(fēng)時(shí)ADPI值高于噴口送風(fēng)，這說

3.3明了旋流風(fēng)口送風(fēng)的均勻性和優(yōu)越性。

3.4與PMV指標(biāo)相比，ADPI指標(biāo)用來作為送風(fēng)方式優(yōu)劣的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)更加的方便。

參考文獻(xiàn)

1.朱喆,低溫送風(fēng)系統(tǒng)的特性研究,同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文，1999

2.趙榮義，范存養(yǎng)，薛殿華等，空氣調(diào)節(jié)[M]，第3版，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996．

3.范存養(yǎng)，編著，大空間建筑空調(diào)設(shè)計(jì)及工程實(shí)錄,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.9

4.中等熱環(huán)境PMV和PPD指數(shù)的測(cè)定及熱舒適條件的規(guī)定，GB/T18049-2000