民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(空调风口及散流板的应用设计)

发布者:中建南方时间:2017-07-03

民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(空调风口及散流板的应用设计)

7.4.1 空调区的气流组织应根据建筑物对空调区内温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、室内温度梯度及空气分布特性指标(ADPI)等要求,结合建筑物特点、内部装修、家具布置等进行设计、计算;复杂空间的气流组织宜采用 CFD模拟计算。 

【条文说明】7.4.1 空调区的气流组织设计原则。本条强凋了进行空气调节系统末端装置的选择和布置时,应与建筑装修相协调,注意风口的选型与布置对内部装修美观的影响问题。同时应考虑室内空气质量、室内温度梯度等的要求。 涉及到气流组织设计舒适性指标由两方面决定:一方面是气流组织形式,另一方面和室内热源分布及特性相关。 

空气分布特性指标(ADPIAir Diffusion Performance Index)定义为满足规定风速和温度要求的测点数与总测点数之比。对舒适性空调而言,相对湿度在较大范围内(30%~70%)对人体舒适性影响较小,可主要考虑空气温度与风速对人体的综合作用。根据实验结果,有效温度差与室内风速之间存在下列关系: 

=−−  ( ) 7.66( 0.15) EDT t t u in i 25 

式中:titnui ——工作区某点的空气温度、空气流速和给定的室内设计温度。并且认为当EDT 在-1.7~+1.1之间多数人感到舒适。因此,空气分布特性指标(ADPI)应为  1.7 1.1 100 ET ADPI  <Δ < = × 的测点数  总测点数 26)在一般情况下,应使 ADPI80%。ADPI 的值越大,说明感到舒适的人群比例越大。 

7.4.2 空调区的送风方式及送风口的选型应符合下列要求: 

 1 宜采用百叶风口或条缝型风口等侧送,侧送气流宜贴附;工艺设备对侧送气流有一定阻碍或单位面积送风量较大,人员活动区的风速有要求时,不应采用侧送。 

 2 当有吊顶可利用时,应根据空调区高度与使用场所对气流的要求,分别采用圆形、矩形、条缝形散流器或孔板送风。当单位面积送风量较大,且人员活动区内要求风速较小或区域温差要求严格时,应采用孔板送风。 

3 空间较大的公共建筑,宜采用喷口送风、旋流风口送风或下部送风。 

4 演播室等室内余热量大的高大空间,宜采用可伸缩的圆筒形风口向下送风方式。 

5 变风量全空气空气调节系统的送风末端装置,应保证在风量改变时室内气流分布不受影响,并满足空调区的温度、风速的基本要求。 

6 送风口表面温度应高于室内露点温度 12℃,低于室内露点温度时,应采用低温送风风口。 

【条文说明】7.4.2 空调区的送风方式及送风口的选型。空调区内良好的气流组织需要通过合理的送、回风方式以及送、回风口的正确选型和布置来实现。侧送时宜使气流贴附以增加送风的射程,改善室内气流分布。工程实践中发现风机盘管送风如果不贴附则室内温度分布不均匀。空气分布方式增加了置换通风器及地板送风口等方式,这有利于提高人员活动区的空气质量或采用分层空气调节,以优化室内能量分配。对高大空间建筑更具有明显节能效果。 

1 侧送是目前几种送风方式中,比较简单经济的一种。在一般空调区中,大都可以采用侧送。当采用较大送风温差时,侧送贴附射流有助于增加气流的射程长度,使气流混合均匀,既能保证舒适性要求,又能保证人员活动区温度波动小的要求。侧送气流宜贴附顶棚。 

 2 圆形、方形和条缝型散流器平送,均能形成贴附射流,对室内高度较低的空调区,既能满足使用要求,又比较美观,因此,当有吊顶可利用或建筑上有设置吊顶的可能时,采用这种送风方式是比较合适的。对于室内高度较高的空调区(如影剧院等),以及室内散热量较大的空调区,当采用散流器时,应采用向下送风,但布置风口时,应考虑气流的均布性。在一些室温允许波动范围小的工艺性空调区中,采用孔板送风的较多。根据测定可知,在距孔板 100250mm 的汇合段内,射流的温度、速度均已衰减,可达到±0.1℃的要求,且区域温差小,在较大的换气次数下(每小时达 32),人员活动区风速一般均在 0090.12m/s 范围内。所以,在单位面积送风量大,且人员活动区要求风速小或区域温差要求严格的情况下,应采用孔板向下送风。 

 3 对于空间较大的公共建筑,采用上述几种送风方式,布置风管困难,难以达到均匀送风的目的.因此,规定在上述建筑物中,宜采用喷口或旋流风口送风方式。由于喷口送风的喷口截面大,出口风速高,气流射程长,与室内空气强烈掺混,能在室内形成较大的回流区,达到布置少量风口即可满足气流均布的要求,同时具有风管布置简单、便于安装、经济等特点。此外,向下送风时,采用旋流风口,亦可达到满意的效果。应用置换通风、地板送风(包括个人/岗位送风)的下部送风方式,能实现送入室内的空气先在地板上均匀分布,然后被热源(人员、设备等)加热,形成以热烟羽形式向上的对流气流,更有效地将热量和污染物排出人员活动区,在空间较大的公共建筑应用时,节能效果显著,同时有利于改善通风效率和室内空气品质。 

4 变风量全空气空气调节系统的送风参数是保持不变的,它是通过改变风量来平衡负荷变化以保持室内参数不变的。这就要求,在送风量变化时,为保持室内空气质量的设计要求以及噪声要求。所选用的送风末端装置或送风口应能满足室内空气温度及风速的要求。用于变风量全空气空气调节系统的送风末端装置,应具有与室内空气充分混合的性能,如果在低送风量时,应能防止产生空气滞留,在整个空调区内具有均匀的湿度和风速,而不能产生吹风感,尤其在组织热气流时,要保证气流能够进入人员活动区,而不至于在上部区域滞留。 

5 低温送风的送风口所采用的散流器与常规散流器相似。两者的主要差别是:低温送风散流器所适用的温度和风量范围较常规散流器广。在这种较广的温度与风量范围下,必须解决好充分与空调区空气混合、贴附长度及噪声等问题。选择低温进风散流器就是通过比较散流器的射程、散流器的贴附长度与空调区特征长度等三个参数.确定最优的性能参数。选择低温送风散流器时,一般与常规方法相同,但应对低温送风射流的贴附长度予以重视。在考虑散流器射程的同时,应使散流器的贴附长度大于空调区的特征长度.以避免人员活动区吹冷风现象。 

7.4.3 采用贴附侧送风时,应符合下列要求: 1 送风口上缘离顶棚距离较大时,送风口处设置向上倾斜 10°~20°的导流片;送风口内设置使射流不致左右偏斜的导流片;射流流程中无阻挡物。 

【条文说明】7.4.3 贴附侧送的要求。贴附射流的贴附长度主要取决于侧送气流的阿基米德数。为了使射流在整个射程中都贴附在顶棚上而不致中途下落,就需要控制阿基米德数小于一定的数值。 侧送风口安装位置距顶棚愈近,愈容易贴附。如果送风口上缘离顶棚距离较大时,为了达到贴附目的,规定送风口处应设置向上倾斜 10°~20°的导流片。 

7.4.4 采用孔板送风时,应符合下列要求: 1 孔板上部稳压层的高度应按计算确定,但净高不应小于 0.2m向稳压层内进风的速度宜采用 35m/s。除送风射流较长的以外,稳压层内可不设送风分布支管。在送风口处,宜装设防止送风气流直接吹向孔板的导流片或挡板。孔板布置应与室内局部热源的分布相适应。 

【条文说明】7.4.4 孔板送风的要求。本条规定的稳压层最小净高不应小于 0.2m,主要是从满足施工安装的要求上考虑的。在一般面积不大的空调区中,稳压层内可以不设送风分布支管。根据实测,在 6×9m 的空调区内(室温允许波动范围为±0.1℃和±0.5),采用孔板送风,测试过程中将送风分布支管装上或拆下,在室内均未曾发现任何明显的影响。因此,除送风射程较长的以外,稳压层内可不设送风分布支管。当稳压层高度较低时,向稳压层送风的送风口,一般需要设置导流板或挡板以免送风气流直接吹向孔板。 

7.4.5 采用喷口送风时,应符合下列要求:人员活动区宜处于回流区; 2 喷口的安装高度应根据空调区高度和回流区的分布位置等因素确定;兼作热风采暖时,宜具有改变射流出口角度的可能性。 

【条文说明】7.4.5 喷口送风的要求。将人员活动区置于气流回流区是从满足卫生标准的要求而制定的。喷口送风的气流组织形式和侧送是相似的,都是受限射流。受限射流的气流分布与建筑物的几何形状、尺寸和送风口安装高度等因素有关。送风口安装高度太低,则射流易直接进入人员活动区;太高则使回流区厚度增加,回流速度过小。两者均影响舒适感。对于兼作热风采暖的喷口送风系统,为防止热射流上翘,设计时应考虑使喷口有改变射流角度的可能性。 

7.4.6 采用散流器送风时,应满足下列要求:风口布置应有利于送风气流对周围空气的诱导,散流器中心与侧墙的距离不宜小于 1.0m在散流器平送方向不应有阻挡物;兼作供暖使用时,且风口安装高度较高时,散流器宜具有改变射流流态的功能。 

【条文说明】7.4.6 散流器送风的要求 

1 散流器布置应结合空间特征,按对称均匀布置或梅花形布置,有利于送风气流对周围空气的诱导,避免气流交叉和气流死角,与侧墙的距离过小,会影响气流的混合程度。散流器有时会安装在暴露的管道上,当送风口安装在天花板以下 300mm或者更低的地方时,不会产生贴附效应,气流将以较大的速度到达工作区。 

2 散流器平送方向的阻挡物,会造成气流不能与室内空气充分混合,提前进入人员活动区,影响热舒适感。 

3 对于高大空间中使用的情况,为避免气流上浮,保证热空气能到达人员活动区,需要通过改变送风口的流态来加以实现。温控型散流器、条缝形(蟹爪形)散流器等送风口能实现不同送风工况的流态改变。 

7.4.7 采用置换通风时,应满足下列要求: 1 地面至吊顶的高度宜大于 2.7m 2 送风温度不宜低于 18℃; 3 系统所处理的冷负荷不宜大于 120W/㎡; 4 室内不应有较大的热源和较强的气流扰动; 5 房间的垂直温度梯度宜小于 2K/m 6 应避免与其它送、排风系统用于同一个空间中。 

【条文说明】7.4.7 置换通风的要求置换通风是室内通风或送、排风气流分布的一种形式。经热湿处理后的新鲜空气以低风速小温差经由置换通风器送入人员活动区下部,并形成较薄的空气湖;室内人员及设备等内热源周围在浮力作用下,形成向上的对流气流,携带污染物和热量从顶部排出,室内形成气流分层。过低的吊顶高度和室内较强的气流扰动不利气流分层的保持。过低的送风温度、过高的送风速度和过大的垂直温度梯度都会影响热舒适性。对于如运动场馆等一些特殊的区域,可以采用较低的送风温度。不同于混合式送风系统,置换通风系统的送风风速很低(一般为 0.25~0.35m/s),因此,应考虑是否有足够的风量来满足温度梯度的限制。脚踝和头之间的温差不应超过 3K(>95%的满意率)。系统所处理的冷负荷一般不宜大于 120w/㎡,否则,很大的送风量需要置换通风器的进风面积也很大,造成布置困难。 

设计中要避免置换通风系统与其它送、排风系统用于同一个空间中,因为其它送、排系统会打破房间空气的气流分层,从而破坏置换通风系统。置换通风系统可以和一些补充系统合用,如辐射冷地板等。置换通风系统与辐射冷吊顶、冷梁等合用时,上层空间区域的冷表面可能使污染物空气从上层空间区域再度进入工作区,应用时须特别注意。 

7.4.8 采用地板送风(UFAD)时,应满足下列要求: 1 送风温度不宜低于 16℃; 2 气流分层的高度应维持在室内人员呼吸区之上; 3 地板内送风空气的相对湿度应控制在 80%以下; 4 地板静压箱应密封良好,与周围建筑构件间应有良好的绝热性和防潮性; 5 应避免与其它送、排风系统用于同一个空间中。 

【条文说明】7.4.8 地板送风的要求地板送风是利用地板静压箱,将经热湿处理后的空气由地板送风口或近地板处的送风口,送到人员活动区内。与置换通风相比,地板送风是以较高的风速从尺寸较小的地板送风口送出,形成较强的空气混合。因此,其送风温度可低于置换通风形式,系统所处理的冷负荷大于置换通风。送风口附近区域不应该有人长久停留。地板送风在房间内产生垂直温度梯度和气流分层。典型的空气分层分为三个区域,第一个区域为低混合区,此区域内送风空气与房间空气混合,射流终速度为 0.25m/s。第二个区域为分层区,此区域内房间温度梯度呈线性分布。第三个区域为高混合区,此区域内房间热空气停止上升,风速很低。当送风口射程高于分层高度时,高(混合)区已不存在。一旦房间内空气上升到分层面以上时,就不会再进入分层面以下的地区。分层控制的目的是既要减少送风量,减少输送能耗,又要保持人员活动区的舒适度和空气品质。房间的气流分层主要受送风量和室内冷负荷之间的平衡关系影响。设计时应将分层高度维持在室内人员呼吸区以上,一般为 1.2~1.8m。地板静压箱内送风空气的相对湿度应控制在 80%以下,以抑制静压箱内的细菌滋长。地板静压箱分为有压静压箱和零压静压箱,有压静压箱应具有良好的密闭性,大量的不受控制的空气泄漏,会影响气流特性。地板静压箱与周围建筑构件(楼板、外墙等)间应有良好的绝热性和防潮性,以减少送风温度的变化(热力衰减度),抑制细菌滋长。 同置换通风系统一样,应避免与其它送、排风系统用于同一个空间中,因为其它送、排风系统系统会打破房间空气的气流分层。 

7.4.9 分层空气调节的气流组织设计,应符合下列要求:  1 空调区宜采用双侧送风,当空调区跨度小于 18m时,亦可采用单侧送风,其回风口宜布置在送风口的同侧下方。 2 侧送多股平行射流应互相搭接;采用双侧对送射流时,其射程可按相对喷口中点距离的90%计算。 3 宜减少非空调区向空调区的热转移。必要时,应在非空调区设置送、排风装置。 

【条文说明】7.4.9 分层空气调节的空气分布。在高大公共建筑中利用合理的气流组织,仅对下部空间(空调区域)进行空气调节,对上部较大空间(非空调区域)不设空气调节而采用通风排热,这种空气调节方式称为分层空气调节。分层空气调节都具有较好的节能效果,一般可达 30%左右。 

 1 着重阐明空调区域的气流组织形式。实践证明,对于高度大于 10m。容积大于 10000m3的高大空间,采用双侧对送、下部回风的气流组织方式是合适的,能够达到分层空气调节的要求。当空调区跨度小于 18m时,采用单侧送风也可以满足要求。 

 2 强调必须实现分层,即能形成空调区和非空调区。为了保证这一重要原则而提出“侧送多股平行气流应互相搭接”。以便形成覆盖。双侧对送射流末端不需要搭接,按相对喷口中点距离的90%计算射程即可。送风口的构造,应能满足改变射流出口角度的要求。送风口可选用圆喷口、扁喷口和百叶风口,实践证明,都是可以达到分层效果的。 

 3 为保证空调区达到设计要求,应减少非空调区向空调区的热转移。为此,应设法消除非空调区的散热量。实验结果表明,当非空调区的散热量大于 4.2Wm3时,在非空调区适当部位设置送排风装置,可以达到较好的效果。 

7.4.10 空气调节系统上送风方式的夏季送风温差应根据进风口类型、安装高度、气流射程长度以及是否贴附等因素确定。在满足舒适和工艺要求的条件下,宜加大送风温差。舒适性空气调节上送风方式的夏季送风温差 

【条文说明】 7.4.10 空气调节系统上送风方式的夏季送风温差。空气调节系统夏季送风温差,对室内温湿度效果有一定影响,是决定空气调节系统经济性的主要因素之一。在保证既定的技术要求的前提下,加大送风温差有突出的经济意义。送风温差加大一倍,系统送风量可减少一半,系统的材料消耗和投资(不包括制冷系统)约减少 40%,而动力消耗则可减少 50%;送风温差在 48℃之间每增加 1℃,风量可以减少 10%~15%。所以在空气调节设计中,正确地决定送风温差是一个相当重要的问题。送风温差的大小与送风方式关系很大,对于不同送风方式的送风温差不能规定一个数字。所以确定空气调节系统的送风温差时,必须和送风方式联系起来考虑。对混合式通风可加大送风温差,但对置换通风就不宜加大送风温差。 适用于贴附侧送、散流器平送和孔板送风等方式。多年的实践证明,对于采用上述送风方式的工艺性空气凋节区来说,应用这样较大的送风温差是能够满足室内温、湿度要求,也是比较经济的。人员活动区处于下送气流的扩散区时,送风温差应通过计算确定。条文中给出的舒适性空气调节的送风温差是参照室温允许波动范围大于±1.0℃的工艺性空气调节的送风温差,并考虑空调区高度等因素确定的。 

7.4.11 空调区的换气次数,应符合下列规定: 1 舒适性空气调节每小时不宜小于5次,但高大空间的换气次数应按其冷负荷通过计算确定。 2 工艺性空气调节不宜小于表 7.4.11 所列的数值。 

【条文说明】7.4.11 空调区的换气次数。 空调区的换气次数系指该空调区的总送风量与空调区体积的比值。换气次数和送风温差之间有一定的关系。对于空调区来说,送风温差加大。换气次数即随之减少,本条所规定的换气次数是和本规范第 7.5.10条所规定的送风温差相适应的。 

 实践证明,在一般舒适性空气凋节和室温允许波动范围大于±l.0℃工艺性空调区中,换气次数的多少,不是一个需要严格控制的指标,只要按照所取的送风温差计算风量,一般都能满足室温要求,当室温允许波动范围小于或等于±1.0℃时,换气次数的多少对室温的均匀程度和自控系统的调节品质的影响就需考虑了。据实测结果,在保证室温的一定均匀度和自控系统的一定调节品质的前提下,归纳了如条文中所规定的在不同室温允许波动范围时的最小换气次数。对于通常所遇到的室内散热量较小的空调区来说,换气次数采用条文中规定的数值就已经够了,不必把换气次数再增多。不过对于室内散热量较大的空调区来说,换气次数的多少应根据室内负荷和送风温差大小通过计算确定,其数值一般都大于条文中所规定的数值。 

7.4.12 送风口的出口风速应根据送风方式、送风口类型、安装高度、室内允许风速和噪声标准等因素确定。消声要求较高时,宜采用 25m/s,喷口送风可采用 410m/s 

【条文说明】7.4.12 送风口的出口风速。 送风口的出口风速,应根据不同情况通过计算确定,条文中推荐的风速范围,是基于常用的送风方式制定的: 

 1 侧送和散流器平送的出口风速,受两个因素的限制,一是回流区风速的上限,而是风口处的允许噪声。回流区风速的上限与射流的自由度 0 F d/ 有关,根据实验侧送和散流器平送的出口风速采用 2-5m/s 是合适的。 

 2 孔板下送风的出口风速,从理论上讲可以采用较高的数值。因为在一定条件下,出口风速高,相应的稳压层内的静压也可高一些,送风会比较均匀,同时由于速度衰减快,提高出口风速后,不致影响人员活动区的风速。稳压层内静压过高,会使漏风量增加;当出口风速高达 7-8m/s时,会有一定的噪声,一般采用 3-5m/s 为宜。 

 3 条缝型风口气流轴心速度衰减较快,使用于人员活动区允许风速为 0.25-0.5m/s 的舒适性空调,出口风速宜为 2-4m/s 

 4 喷口送风的出口风速是根据射流末端到达人员活动区的轴心风速与平均风速经计算确定。喷口侧向送风的风速宜取 4-8m/s。当空调区对噪声控制要求不十分严格时,风速最大值可取10m/s 

7.4.13 回风口和排风口的位置,应根据对人员活动区域的影响、冬夏季工况及空调房间的净高等因素确定,且应符合下列要求: 1 不应设在送风射流区和人员经常停留的地方;采用侧送时,回风口宜设在送风口的同侧下方。房间高度较大且冬季送热风时,或采用孔板送风和散流器向下送风时,回风口宜设在房间下部。以夏季送冷风为主的空调区域,当采用顶部送回风方式时,顶部回风口宜与灯具相结合。建筑顶层、或者吊顶上部存在较大发热量、或者吊顶空间较大时,不宜直接从吊顶回风。有走廊的多间空调房间,有条件时,可采用走廊回风,但走廊断面风速不宜过大。采用置换通风方式时,回风口应置于活动区高度以上,排风口应高于回风口。 

【条文说明】7.4.13 回风口的布置方式。按照射流理论,送风射流引射着大量的室内空气与之混合,使射流流量随着射程的增加而不断增大。而回风量小于(最多等于)送风量,同时回风口的速度场图形呈半球状。其速度与作用半径的平方成反比,吸风气流速度的衰减很快。所以在空调区内的气流流型主要取决于送风射流,而回风口的位置对室内气流流型及温度、速度的均匀性影响均很小。设计时,应考虑尽量避免射流短路和产生“死区”等现象。采用侧送时,把回风口布置在送风口同侧,效果会更好些。关干走廊回风,其横断面风速不宜过大,以免引起扬尘和造成不舒适感。   

【条文说明】7.4.14 回风口的吸风速度。确定回风口的吸风速度(即面风速)时,主要考虑丁三个因素:一是避免靠近回风口处的风速过大,防止对回风口附近经常停留的人员造成不舒适的感觉;二是不要因为风速过大而扬起灰尘及增加噪声;三是尽可能缩小风口断面,以节约投资。 回风口的面风速,一般按下式计算: 2 10 0.75xv xFv F+ = 28 

式中: v —— 回风口的面风速(ms);

首页 电话 邮箱 关于