置換通風優(yōu)缺點

1、置換通風的優(yōu)缺點優(yōu)點：熱舒適以及室內(nèi)空氣品質(zhì)良好；噪聲??；空間特性與建筑設 計兼容性好;適應性廣，靈活性大;能耗低，初投資少，運行費用低。缺點:在一些情況下，置換通風要求有較大的送風量；由于送風溫 度較高，室內(nèi)濕度必須得到有效的控制；污染物密度比空氣大或者是與 熱源無關聯(lián)時，置換通風不適用；在高熱負荷下，置換通風系統(tǒng)需要送 冷風，因此置換通風并不適于較暖和的氣候；置換通風的性能取決于屋 頂高度，不適合于低層高的空間。從動力學分析，對于風機能耗、冷卻 和加熱的能耗及C02的散發(fā)，采用置換通風時需注意以下問題：(1) 若忽略新風量要求來達到少量的節(jié)能，常常會損害室內(nèi)空氣品 質(zhì)；(2) 置換通風相對

2、于稀釋混合通風能達到25%的節(jié)能；(3) 在變流量系統(tǒng)的基礎上使用置換通風相對于定流量系統(tǒng)可節(jié) 省能耗43%。室內(nèi)干擾和空調(diào)負荷在實際工程應用中，室內(nèi)干擾和空調(diào)負荷等因素，對置換通風的 效果具有較大影響。室內(nèi)干擾置換通風的效果與空調(diào)房間內(nèi)的熱源分布、人員活動等內(nèi)擾因素有很大關系。通過CFD模擬了熱源在7種不同高度(0.5m, 0.75m,1.0m, 1.25m, 1.5m, 1.75m, 2.0m)時室內(nèi)氣流分布和熱力分層高度的變化。當熱源位置較高時，工作區(qū)內(nèi)空氣與熱源間的對流換熱減少， 從而影響溫度場分布，使熱力分層高度發(fā)生改變。當熱源降至送風散 流器高度以下時，會對從散流器出來的低速氣流產(chǎn)

3、生較大影響。 此外， 國內(nèi)學者對分散熱源（單熱源、雙熱源）對氣流溫度分布的影響進行 了研究，指出雙熱源時的熱力分層高度較單熱源時要小，上區(qū)溫度也較單熱源時低，說明分散熱源對置換通風不利。人員活動對室內(nèi)污 染濃度分布的影響可用圖來說明。圖中 3條曲線分別為人進入室內(nèi) 前、在室內(nèi)和離開后的沿高度方向上的污染濃度分布。當人進入房間后污染濃度分布會發(fā)生很大的擾動，在進入前和離開后的分布曲線也 是不相同的。這是由于門的開啟使得上區(qū)污染空氣混入下區(qū)形成污 染，人離開后下區(qū)重新形成穩(wěn)定溫度分層， 滯留下區(qū)的污染空氣由于 缺少熱羽流的有效卷吸無法立即進入上區(qū)引起工作區(qū)污染濃度增加 的緣故。由圖可以看出，由于人

4、員走動的影響，污染濃度分布發(fā)生了 較大改變，但其影響主要局限在熱力分層高度以下， 說明熱力分層高 度對工作區(qū)溢散污染氣流具有一定的鎖定作用， 而工作區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的污 染物主要通過熱羽流帶入上區(qū)。上面分析了熱源分布及人員活動的影 響，空氣中的水蒸汽含量對整個空間的速度、 溫度分布的影響也不可 忽視，隨著濕源散濕量增加，空氣密度減少，熱源上部氣流速度增加， 熱羽流卷吸氣流量也相應增加，最終導致熱力分層高度變化。當送風 量保持不變時，熱力分層高度隨氣流含濕量的增加而下降。熱源拓度刈氣流分布的摒響0051.01.52.02.5熱源拓度刈氣流分布的摒響-20二蕊一/1.251.51.75MW AJft (m

5、)熱源高度對熱力分層高度的彩響0051.01.52.02.5人員走動對室內(nèi)濃度分布的蹈響置換通風的問題分析和發(fā)展前景國內(nèi)置換通風研究的問題分析置換通風方式與傳統(tǒng)的混合通風 方式相比，在一定條件下具有能提供更好的室內(nèi)空氣品質(zhì)、 節(jié)約能耗、 經(jīng)濟效益顯著等優(yōu)勢。國外在這方面的理論研究已比較成熟。目前， 國內(nèi)研究和開發(fā)置換通風系統(tǒng)應注意以下幾個問題： 置換通風起源于北歐，那里氣候干燥、寒冷。因此關于置換通 風的基本理論都是基于那里特定的氣候環(huán)境，從而使得大部分的研究 集中在室內(nèi)環(huán)境的溫度和污染物濃度分布上，對室內(nèi)濕度分布考慮較 少。而我國大部分地處亞熱帶，空氣濕潤，室內(nèi)濕負荷較大。傳統(tǒng)的 混合通風系

6、統(tǒng)認為通風空間的濕度為定值，然而對于置換通風來說， 空間的濕度分布并不是一致的。因此，對于使用置換式通風的場合， 室內(nèi)濕度分布及濕度控制的研究顯得尤為重要，具有很大的實際意 義。通過試驗表明：在置換通風中，濕度與溫度一樣，確實存在分層 梯度分布，上部區(qū)域的濕度大而下部區(qū)域的濕度小。就目前置換通風的研究進展狀況來看，芬蘭Laurikainen等對多 污染熱源進行了研究。而國內(nèi)對多個污染源（多個相同污染源和多個 不同污染源）置換通風系統(tǒng)進行深入研究的甚少， 大多只圍繞單一污 染源展開研究。在實際應用中，置換通風是多污染源并存的，并且包 括人體（污染源）在內(nèi)的復雜系統(tǒng)。因此在多污染源情況下的置換通

7、風問題的研究顯得尤為重要。 置換通風由于熱力分層特性，使其較適合在高大空間建筑中使 用。如何有效地控制分界面高度，以適應不同建筑需要，還應做進一 步研究。 置換通風系統(tǒng)在實際應用過程中，不僅有熱污染源所產(chǎn)生的向 上自然對流射流氣流。而且在室內(nèi)人員的人體四周也產(chǎn)生由于新陳代 謝熱所引起的向上氣流，該氣流將低區(qū)的空氣帶入呼吸區(qū)，從而降低 工作區(qū)空氣的潔凈度。另外，由于置換通風系統(tǒng)在地板附近送風，當空氣溫度較低，風速相對較高時，可能產(chǎn)生因吹風而引起的局部不舒 適感。Nielsen等人曾探討了 18個置換通風房間的熱舒適性條件，發(fā) 現(xiàn)33%的測量區(qū)有大于15%的不滿足率，有40%的區(qū)域頭腳部的溫 差大

8、于3K。 置換通風系統(tǒng)原理簡單但影響因素較多。而國內(nèi)的相關研究大 多基于國外研究成果、經(jīng)驗和標準。我國大部分地區(qū)氣候不同于歐洲， 濕度大、熱負荷高。因此進一步研究適合我國國情的置換通風系統(tǒng)及 其相應的設計、計算方法和標準顯得尤為重要。置換通風的發(fā)展前景置換通風系統(tǒng)由于通風效率高，通風效果好、節(jié)能顯著等優(yōu)點， 得到快速的發(fā)展，被廣泛接受。這種通風方式的高效性、合理性為其 開辟了廣泛的發(fā)展前景。其高效性體現(xiàn)在通風效率、換氣效率高、節(jié) 能效果顯著。其合理性則體現(xiàn)在： 原理的合理性，置換通風系統(tǒng)很 好地利用了氣體熱輕冷重的自然特性和污染物自身的浮升特性，通過自然對流達到空氣調(diào)節(jié)的目的； 結果的合理性，

9、置換通風系統(tǒng)空氣分布的層狀特點，將余熱、余濕和污染物鎖定于人的頭頂之上，使人 的停留區(qū)保持了最好的空氣品質(zhì)。當前，空調(diào)節(jié)能與室內(nèi)空氣品質(zhì)是 暖通空調(diào)界面臨的兩大課題，而置換通風能在一定程度上較好的解決 這兩個問題。在歐洲、北美，置換式通風已廣泛應用于工業(yè)建筑、民 用建筑及公共建筑中。特別是在北歐斯堪的納維亞國家，50%以上的工業(yè)通風系統(tǒng)、25%以上的民用通風系統(tǒng)采用了置換式通風系統(tǒng)。在我國，該通風方式也得到了可喜的發(fā)展。許多學校、研究機構 和設計單位紛紛在設計、研究這種通風方式。德國、法國、美國、瑞 士等國的公司或大學紛紛來推銷置換通風的產(chǎn)品和介紹置換通風的 設計程序。一種新的替代型通風空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)叩響了我國的大門，預計將很快在我國推廣開來。2001年11月全國置換通風應用研討會在 上海召開。2003年修訂的采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范中已加 入了關于置換通風的條文，從而有望結束無章可循的局面。這是個良 好的開端。相信，置換通風方式必在中國有著更為廣泛的應用和發(fā)展， 并被更多的用戶所接受。結束語提高室內(nèi)空氣品質(zhì)、節(jié)約能耗、走可持續(xù)發(fā)展之路已成為暖通領 域面臨的主要問題之一。與傳統(tǒng)的混合通風相比，置換式通風以其獨 特的氣流形式，提供了良好的空氣質(zhì)量，節(jié)約了能耗，正被世界各國 所廣泛應用。同樣，作為一種低能耗、健康建筑理想的空調(diào)形式，也 正在我國大力推廣。