農(nóng)村住宅風(fēng)口位置對室內(nèi)熱舒適性影響模擬分析

吳珊　路祥玉　劉昱

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，北方農(nóng)村地區(qū)生活水平有所提高，對室內(nèi)環(huán)境舒適性的追求隨之提高，因此，通風(fēng)換氣技術(shù)對提高和保障室內(nèi)空氣品質(zhì)和環(huán)境熱舒適性尤為重要。本文針對沈陽市某建筑一典型房間，分析風(fēng)口位置對室內(nèi)熱舒適性影響，應(yīng)用Airpak軟件進(jìn)行數(shù)值解算，給出室內(nèi)環(huán)境PMV、PPD指標(biāo)的分布狀況。通過模擬結(jié)果分析得出，送風(fēng)口、回風(fēng)口對角布置優(yōu)于送風(fēng)口、回風(fēng)口一側(cè)布置，可以營造更好的室內(nèi)熱舒適性，為農(nóng)村住宅的通風(fēng)換氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)口位置；熱舒適性；數(shù)值模擬

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.212

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們對于室內(nèi)環(huán)境熱舒適性的要求也越來越高。室內(nèi)良好的熱舒適環(huán)境不僅可使人們精神愉快，而且有助于提高工作效率。通風(fēng)換氣系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)是農(nóng)村住宅室內(nèi)空氣品質(zhì)和室內(nèi)環(huán)境熱舒適性的保障。本文針對沈陽市某建筑一典型房間，運(yùn)用Airpak模擬軟件，對兩種風(fēng)口布置形式的模型進(jìn)行模擬計(jì)算，分析不同風(fēng)口布置對室內(nèi)環(huán)境熱舒適性影響的基本規(guī)律，指導(dǎo)農(nóng)村住宅通風(fēng)換氣系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。

1 物理模型

被研究的房間尺寸：5.2m×4.2m×3.3m，送風(fēng)口尺寸1m×1m，回風(fēng)口尺寸1m×1m。房間內(nèi)有一臺計(jì)算機(jī)、一張桌子、一張床、一個(gè)人員、一盞熒光燈等熱源。為簡化計(jì)算，計(jì)算機(jī)簡化為正方體模型；人員設(shè)計(jì)為站姿，簡化為一個(gè)正方體模型；熒光燈簡化為正方體模型。本文建立兩個(gè)物理模型，模型1為送風(fēng)口、回風(fēng)口布置在房間一側(cè)；模型2為送風(fēng)口、回風(fēng)口布置在房間對角位置。

2 假設(shè)條件及邊界條件

為簡化通風(fēng)換氣技術(shù)對室內(nèi)環(huán)境熱舒適性影響模擬計(jì)算問題，作以下假設(shè)：

（1）室內(nèi)氣流為不可壓縮常物性牛頓流體，穩(wěn)態(tài)湍流流動，且符合Boussinesq假設(shè)；

（2）不考慮太陽輻射以及房間內(nèi)部各表面的輻射換熱影響，固體壁面上滿足無滑移條件，在計(jì)算模型中不考慮；

（3）門、窗、墻壁密閉性好，不考慮漏風(fēng)的影響[1]。數(shù)值模擬計(jì)算邊界條件見表 1。

3 模擬結(jié)果分析

本文截取模擬房間Y=1.5m平面，即房間高度的1.5m處為人體平均感受區(qū)域，模擬計(jì)算兩種物理模型在Y=1.5m平面的PMV和PPD指標(biāo)分布圖。從模擬結(jié)果圖（如圖1）比較模型1、模型2的PMV分布、PPD分布：模型2中PMV值為0的區(qū)域比模型1 中PMV值為0區(qū)域大；模型2的PPD值為0的區(qū)域比模型1中PPD值為0區(qū)域大，說明送風(fēng)口、回風(fēng)口采用對角布置，人均不滿意百分比減小，室內(nèi)環(huán)境熱舒適性較好。

4 結(jié)論

根據(jù)模擬結(jié)果分析研究，得到結(jié)論：針對同一房間的通風(fēng)換氣系統(tǒng)，送風(fēng)口、回風(fēng)口對角布置會減少人員的不滿意百分比，增加室內(nèi)環(huán)境熱舒適性，因此，北方農(nóng)村住宅風(fēng)口布置應(yīng)采用對角布置，不宜采用風(fēng)口一側(cè)布置。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃壽元，趙伏軍，李剛.基于Airpak的夏季空調(diào)室內(nèi)熱環(huán)境數(shù)值模擬研究[J].湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，26（02）：11-17.

[2]鐘武.夏季辦公室空調(diào)房間氣流組織的數(shù)值模擬[J].制冷與空調(diào)，2011，25（03）：304-308.

基金項(xiàng)目：“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAJ26B02）

作者簡介：吳珊（1992-），女，碩士在讀，研究方向：農(nóng)村住宅通風(fēng)換氣技術(shù)，建筑節(jié)能技術(shù)。