置换通风优缺点

1、置换通风的优缺点优点：热舒适以及室内空气品质良好；噪声小；空间特性与建筑设 计兼容性好;适应性广，灵活性大;能耗低，初投资少，运行费用低。缺点:在一些情况下，置换通风要求有较大的送风量；由于送风温 度较高，室内湿度必须得到有效的控制；污染物密度比空气大或者是与 热源无关联时，置换通风不适用；在高热负荷下，置换通风系统需要送 冷风，因此置换通风并不适于较暖和的气候；置换通风的性能取决于屋 顶高度，不适合于低层高的空间。从动力学分析，对于风机能耗、冷却 和加热的能耗及C02的散发，采用置换通风时需注意以下问题：(1) 若忽略新风量要求来达到少量的节能，常常会损害室内空气品 质；(2) 置换通风相对

2、于稀释混合通风能达到25%的节能；(3) 在变流量系统的基础上使用置换通风相对于定流量系统可节 省能耗43%。室内干扰和空调负荷在实际工程应用中，室内干扰和空调负荷等因素，对置换通风的 效果具有较大影响。室内干扰置换通风的效果与空调房间内的热源分布、人员活动等内扰因素有很大关系。通过CFD模拟了热源在7种不同高度(0.5m, 0.75m,1.0m, 1.25m, 1.5m, 1.75m, 2.0m)时室内气流分布和热力分层高度的变化。当热源位置较高时，工作区内空气与热源间的对流换热减少， 从而影响温度场分布，使热力分层高度发生改变。当热源降至送风散 流器高度以下时，会对从散流器出来的低速气流产

3、生较大影响。 此外， 国内学者对分散热源（单热源、双热源）对气流温度分布的影响进行 了研究，指出双热源时的热力分层高度较单热源时要小，上区温度也较单热源时低，说明分散热源对置换通风不利。人员活动对室内污 染浓度分布的影响可用图来说明。图中 3条曲线分别为人进入室内 前、在室内和离开后的沿高度方向上的污染浓度分布。当人进入房间后污染浓度分布会发生很大的扰动，在进入前和离开后的分布曲线也 是不相同的。这是由于门的开启使得上区污染空气混入下区形成污 染，人离开后下区重新形成稳定温度分层， 滞留下区的污染空气由于 缺少热羽流的有效卷吸无法立即进入上区引起工作区污染浓度增加 的缘故。由图可以看出，由于人

4、员走动的影响，污染浓度分布发生了 较大改变，但其影响主要局限在热力分层高度以下， 说明热力分层高 度对工作区溢散污染气流具有一定的锁定作用， 而工作区内产生的污 染物主要通过热羽流带入上区。上面分析了热源分布及人员活动的影 响，空气中的水蒸汽含量对整个空间的速度、 温度分布的影响也不可 忽视，随着湿源散湿量增加，空气密度减少，热源上部气流速度增加， 热羽流卷吸气流量也相应增加，最终导致热力分层高度变化。当送风 量保持不变时，热力分层高度随气流含湿量的增加而下降。热源拓度刈气流分布的摒响0051.01.52.02.5热源拓度刈气流分布的摒响-20二蕊一/1.251.51.75MW AJft (m

5、)热源高度对热力分层高度的彩响0051.01.52.02.5人员走动对室内浓度分布的蹈响置换通风的问题分析和发展前景国内置换通风研究的问题分析置换通风方式与传统的混合通风 方式相比，在一定条件下具有能提供更好的室内空气品质、 节约能耗、 经济效益显著等优势。国外在这方面的理论研究已比较成熟。目前， 国内研究和开发置换通风系统应注意以下几个问题： 置换通风起源于北欧，那里气候干燥、寒冷。因此关于置换通 风的基本理论都是基于那里特定的气候环境，从而使得大部分的研究 集中在室内环境的温度和污染物浓度分布上，对室内湿度分布考虑较 少。而我国大部分地处亚热带，空气湿润，室内湿负荷较大。传统的 混合通风系

6、统认为通风空间的湿度为定值，然而对于置换通风来说， 空间的湿度分布并不是一致的。因此，对于使用置换式通风的场合， 室内湿度分布及湿度控制的研究显得尤为重要，具有很大的实际意 义。通过试验表明：在置换通风中，湿度与温度一样，确实存在分层 梯度分布，上部区域的湿度大而下部区域的湿度小。就目前置换通风的研究进展状况来看，芬兰Laurikainen等对多 污染热源进行了研究。而国内对多个污染源（多个相同污染源和多个 不同污染源）置换通风系统进行深入研究的甚少， 大多只围绕单一污 染源展开研究。在实际应用中，置换通风是多污染源并存的，并且包 括人体（污染源）在内的复杂系统。因此在多污染源情况下的置换通

7、风问题的研究显得尤为重要。 置换通风由于热力分层特性，使其较适合在高大空间建筑中使 用。如何有效地控制分界面高度，以适应不同建筑需要，还应做进一 步研究。 置换通风系统在实际应用过程中，不仅有热污染源所产生的向 上自然对流射流气流。而且在室内人员的人体四周也产生由于新陈代 谢热所引起的向上气流，该气流将低区的空气带入呼吸区，从而降低 工作区空气的洁净度。另外，由于置换通风系统在地板附近送风，当空气温度较低，风速相对较高时，可能产生因吹风而引起的局部不舒 适感。Nielsen等人曾探讨了 18个置换通风房间的热舒适性条件，发 现33%的测量区有大于15%的不满足率，有40%的区域头脚部的温 差大

8、于3K。 置换通风系统原理简单但影响因素较多。而国内的相关研究大 多基于国外研究成果、经验和标准。我国大部分地区气候不同于欧洲， 湿度大、热负荷高。因此进一步研究适合我国国情的置换通风系统及 其相应的设计、计算方法和标准显得尤为重要。置换通风的发展前景置换通风系统由于通风效率高，通风效果好、节能显著等优点， 得到快速的发展，被广泛接受。这种通风方式的高效性、合理性为其 开辟了广泛的发展前景。其高效性体现在通风效率、换气效率高、节 能效果显著。其合理性则体现在： 原理的合理性，置换通风系统很 好地利用了气体热轻冷重的自然特性和污染物自身的浮升特性，通过自然对流达到空气调节的目的； 结果的合理性，

9、置换通风系统空气分布的层状特点，将余热、余湿和污染物锁定于人的头顶之上，使人 的停留区保持了最好的空气品质。当前，空调节能与室内空气品质是 暖通空调界面临的两大课题，而置换通风能在一定程度上较好的解决 这两个问题。在欧洲、北美，置换式通风已广泛应用于工业建筑、民 用建筑及公共建筑中。特别是在北欧斯堪的纳维亚国家，50%以上的工业通风系统、25%以上的民用通风系统采用了置换式通风系统。在我国，该通风方式也得到了可喜的发展。许多学校、研究机构 和设计单位纷纷在设计、研究这种通风方式。德国、法国、美国、瑞 士等国的公司或大学纷纷来推销置换通风的产品和介绍置换通风的 设计程序。一种新的替代型通风空调系统已经叩响了我国的大门，预计将很快在我国推广开来。2001年11月全国置换通风应用研讨会在 上海召开。2003年修订的采暖通风与空气调节设计规范中已加 入了关于置换通风的条文，从而有望结束无章可循的局面。这是个良 好的开端。相信，置换通风方式必在中国有着更为广泛的应用和发展， 并被更多的用户所接受。结束语提高室内空气品质、节约能耗、走可持续发展之路已成为暖通领 域面临的主要问题之一。与传统的混合通风相比，置换式通风以其独 特的气流形式，提供了良好的空气质量，节约了能耗，正被世界各国 所广泛应用。同样，作为一种低能耗、健康建筑理想的空调形式，也 正在我国大力推广。