關于氣流組織的優缺點及選擇方式的探討

李金明 孫健廷

【摘要】經濟的發展需要能源的消耗，在現今的各行各業中，建筑業的能源消耗量約占1/3之多。在很多功能不同的大空間建筑，由于其體積大、空間負荷大等特點，使得其空調質量要求比較一般的要高，相應的能源消耗也增加。因此，在大空間建筑里，既要考慮到空調的舒適度，也要面對節能的問題。

【關鍵詞】氣流組織；優缺點

一、氣流組織研究意義

大空間建筑一般具有層高高、體積大、傳熱量大、人員密集和空調負荷大等特點。合理的氣流組織方式是實現舒適室內環境的關鍵。氣流組織是否合理，還影響著空調系統的能耗。空氣流動的不同，會產生不同的舒適度。如果氣流組織不合理，會增加空調能耗，達不到設計效果。因此，合理的氣流組織對滿足大空間空氣需求具有重要意義。

二、氣流組織形式

（1）側送風方式。側送風方式是高大空間采用最廣泛的一種空調送風方式，其中采用噴口送風方式最為常見。將噴口布置在大廳周邊側墻上，送風射流以4-12m/s的速度、8-12℃的溫差及一定的角度向廳內送風，射流到達一定距離后折回，使回流經過人員區。由于噴口位置遠高于人員區，射流下方的誘導卷吸氣流無法到達人員區，因此回風口需布置在送風口同側。噴口應選擇可調節型，以便隨著冬夏季的轉換，適時調節噴口送風角度。對于安裝位置較高的情況，亦可選擇電動可調型噴口。（2）上送風方式。上送風方式是指將送風口安裝在大廳的頂棚上，回風口設在周邊側墻或頂棚上，空氣自上而下送至人員區，然后由回風帶走。它能將處理好的空氣均勻送到各個部位，但冬夏季風速較難控制，且覆蓋范圍小，并將懸浮于上部的熱和污濁空氣帶入人員區，人員區處空氣品質較差，在頂棚內布管也較困難。（3）下送風方式。下送風方式是指將送風口安裝在地面上，直接向室內人員送風，回風口設在頂棚或側墻上部。該送風方式空氣品質好、節能，但地下管道布置較為困難，室內清潔工作較難處理。

三、分層空調的氣流組織形式

1.空調區：空調系統集中送風，下部100%回風。非空調區：當上部散熱量較大時，側窗自然進風，屋頂機械排風，以達到排除上部熱量的目的。冬季則停止運行。（1）優點：①非空調區的排風，不需要空調排風的冷量。②氣流無交叉。（2）缺點：①如室內散逸有害氣體與煙塵，容易使工作區污染。②上部進風量較大。③屋頂排風器數量多、投資大、密封差。

2.空調區：集中空調系統送風，下部80%回風。非空調區：高側窗自然進風并輔以20%空調排風進入非空調區，屋頂機械排風，以排除上部熱量。（1）優點：①氣流組織形式簡單，設備費便宜。②充分利用空調排風冷量排除上部熱量。③有害氣體、煙塵向上排走，減少對工作區污染。（2）缺點：①冬季將加大溫度梯度，耗熱量增加。②氣流交叉。

3.空調區：集中空調系統或空調機組送風，下部100%回風。非空調區：非空調區散熱量q2<4.2W/m2可不設進排風裝置。（1）優點：系統簡單。（2）缺點：建筑物不很高或上部圍護結構做得較差時，向下熱轉移量較大。

4.空調區：集中系統送風，下部回風。非空調區：空氣幕為水平送風，僅在采暖季節采用，可以部分阻止熱氣流上升，適用于有害物和煙塵少的場合，其效果取決于空氣幕的風量風速和溫度。（1）優點：①冬季可以部分阻止熱氣流上升，防止過大的溫度梯度。②如果夏季也使用，可以減少上部熱空氣混入送風射流中。（2）缺點：①增加設備費、管道費和能量消耗。②風口風速高，有些噪聲。③有時管道不好布置。

四、分層空調送風形式

1.送風口要求。（1）送風的角度應可以調節到比較合理的位置，下傾角度可大于30°。送風角度的設置可以使空調在夏季能進行水平送風，而在冬季可以進行向下斜式送風。（2）在集中空調系統和可配風管的空調機組裝備的時候，工作人員需要考慮設置調節裝置，使得各個出風口可以均勻送風，效果較好，可滿足風管長度小于40m的均勻送風調節要求。（3）需以建筑物具體的使用要求及內部結構條件為參照來選擇送風口。送風口的形式多種多樣：圓噴口是射程最長的；扁噴口是在平面上擴散較快，落差也比較大；而百葉風口則是速度衰減較快的類型，工作人員需要根據實際情況選擇風口。

2.集中空調系統送風口的幾種構造形式。（1）帶調節板聯動百葉風口，第一層百葉片可調節送風角度，用調節板來調節各個送風口的送風量，使送風均勻。可滿足夏、冬季不同送風角度的要求，風口送風均勻，整體結構簡易。但需要對送風口進行人工調節，大大加大了工作量。（2）帶調節板球形轉動風口，轉動球體和固定球座的材料都應用鋁合金，制造時必須用模具沖壓，不能手工敲打。出風口可做成圓噴口、矩形噴口或扁噴口，用調節板來調節各個送風口的送風量，使送風均勻。可滿足夏、冬季不同送風角度的要求，風口送風均勻，結構簡單，相對于百葉風口而言，它比較方便進行人工調節。

只要空調區氣流組織合理，使送入室內的空氣充分發揮作用，就能在滿足工作區空調要求的前提下，最大限度地降低分層高度，節約空調負荷，減小空調設備容量并減少設備運行費用。

參考文獻

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