利用adi评价工作区有隔断的大空间建筑送风方式

利用ADPI评价工作区有隔断的大空间建筑送风方式摘要：在大空间建筑的工作区内的隔断物必然会对工作区的空气分布特性及舒适性产生直接影响，这种影响的大小随着送风方式的不同而不同。对于送风方式的常规评价方法是通过PMV、PPD等参数并结合室内的温度场和速度场，但应用起来比较复杂。本文通过空气分布特性参数ADPI比较了喷口送风与旋流风口送风对工作区的影响。并比较了使用PMV和ADPI作为评价指标的区别。关键字：大空间ADPI隔断物数值模拟PMV0.前言1972年Nevins和Miller共同研究，对实验室内的200多个测点进行了测试，并采用了前人的成果，建立了能使室内80%的人感觉舒适的舒适性参数，开发了能反映室内气流对人员舒适性影响的指标—空气分布的特性指标ADPI。经过对ADPI的不断改进，在考虑热舒适和气流分布的影响时加入了湍流度带来的影响，由此得到改进后的ADPI，记为ADPI*[1]。由于采用模型的局限性ADPI*还不够完善，因此本文仍采用ADPI对送风方式进行比较。在使用ADPI对喷口送风方式和顶部旋流风口送风方式进行比较的同时，本文也比较了PMV指标和ADPI指标在评价时的一些差别。评价用的基础数据采用数值模拟的方法得到。1.模拟条件1.1建筑模型该建筑高18m,外围护结构半径90m。由于模型本身比较大，所以取整个圆环的1/8作为模拟研究的对象。为了与实际情况相符合，在13m高的地方增加了24个灯。为了突出隔断的影响，将整个隔断物沿内部圆环的切线方向布置。分隔物的高度是4m，间隔平均在4m左右。在此研究中采用单侧喷口送风和顶部旋流风口送风；回风方式采用下侧集中回风，在距地面0.5m的地方设置回风口，整个环形建筑共布置8个回风口。喷口送风时模型中设置10个喷口，旋流风口送风时模型中设置24个旋流风口。1.2数学模拟及边界条件在本文的模拟中，控制方程为紊流的连续性方程、能量方程和动量方程。紊流模型采用RNGk－e模型；由于是非等温射流，模型中还考虑了浮力的影响，采用Boussinesq假设，即除动量方程中的浮力项外密度按常数处理。辐射模型采用了DO模型。模拟中的边界条件：屋面的单位面积传热量为6.32W/m2，内墙的单位面积传热量7.6W/m2，灯的发热量为600W/个，在地面布置了均匀的热源，发热量为37w/m2。由于只取了圆环的1/8进行模拟，因此使用对称边界作为圆环的边界条件。1.3模拟工况表1模拟计算工况姐变化参数故喷口屋旋流风口零高度项8.5m弟13m圣角度破（族°耗）域10咽45灾风量坏（邮m律3轨/喇h庆）象5100就2500磁隔断物称有、无仆有、无帝温度孤20.5跑20.5侄记号化8.5m司，练抛8.5m甘无秧vortex土vorte架x造无2.计算结果分析2.1空气分布特性指标(ADPI)ADPI是根据有效温度差来定义的[2]．根据实验结果有效温度差(△Te)与室内风速之间存在下列关系：式中：表示有效温度差；和分别表示工作区某点的空气温度和给定的室内温度；表示工作区某点的空气流速．当=-1.7～1.1之间时，多数人感到舒适，因此，ADPI定义为：通过ADPI我们可以更清楚的对空间内的空气分布特性进行分析。ADPI=100%当为最佳，达到80%时已为设计佳作，而大空间则不易达到[3]。2.1.1旋流风口送风与喷口送风的ADPI分析秤图爬2奔是喷口送风和开旋流风口送风康时有隔断和没辛有隔断的情况堤下集，笑1.膀5弟～白3淹m础范围内贯的赔ADP财I诱分布图。由古图貌2推的曲线可以看统出，对于旋流仁风口来说，隔牧断物的存在蔑使尊1.押5秋～净2释m昆高（距地面）慕的钻ADP副I写值下届降患2堂％左右魂，灿谅3m诸高左右的区钞域溪ADP减I闷值上侧升色3列％，两种工况享在孙2.5m煮高相的社ADP秆I悠分布几乎相同幅，这是因为接六近隔断物上层鸽，隔断物带来桃的扰动较小，素有助毒于骂ADP立I普的提高，说明子靠近隔断物下侨部，带来的扰矛动较明显。对越于喷口送风来埋说，收1.5m革高拣的迷ADP志I勾值下降很大，序超裤过详5疲％，但怪2m签高馒的罪ADP赚I关值提裹高懒1筒％左右，这是愚因为喷口送风蹲射流直接受到嫁隔断物的影响刚，对隔断物下合部的作用减小稀，导致解其符ADP超I添下降。对比喷则口和旋流风口蜡时有隔断物雁的办ADP扒I删分布可以看出刑，在影2m朋高的区域，旋亩流风口送风时闯的夏ADP遇I稻值比喷口送风跨的情况窑高依1抬％左右；在阵1.5m雹高的区域，旋捎流风口送风时合的诉ADP殿I蛮值比喷口送风疲的情况省高捕4角％左右。因此蔽在有隔断物的信情况下旋流风更口送风方式优睛于喷口送风方疼式。窃2.2PM著V陵分析歼标准规定，如凡果醋PPD<1宾0元％廉即乐-0.5<P毛MV<0.5彩,恶可以接寿受妹[3脂]奖。按照夏季工瞎况，在评价中哀假定人体轻度糟劳动，代谢率嫌为革1.6met阿=93.04抄W/m兽2激，服装热阻锹为蒸0.5clo败=刮0.078m语2摊·阅℃耀/W[4凭]宗。菊图去3嗽船有隔断物旋流防风口送庸风辈PM锈V置分压布前暮图旬4悠印有隔断物喷口狐送挂风捐PM练V巧分厅布溉碑图售3督和晋4邮的结果显示，惯在榨1.5~睡2m狗的高度范围内崭，旋流风口送尖风时整体比较积均匀，隔断物巧带来灾的摊PM肠V样变化很小；对拐于喷口送风的袍情况，隔断物醒带来的影响较爽大，液在弯1.5~典2m略的高度区域内掌无法形成比较敢均匀植的阴PM鸟V盐分布，但是仍杂然在标准规定著的范围之内。俊同时通过结果薪可以发现无论醒旋流风口送风奸还是喷口送风事的情况，在一趴些死角的地方挪，比如隔断物储与墙壁夹角愿处宝PM杀V糠值较高。工2.体3质两种评价指标美的比较分析碑通脑过尘ADP严I局和失PM忙V唉两种指标对结嫩果的比较分析装可以看仪出慰,术从浙PM衔V尺的分布图上可贸以明显看出两泄种送风方式的控差苹别突,帅但是由于通男过拣PM泊V毙值只能够了解各一个区域中某锡个点的舒适性晶情卸况芒,祝很难得到哪种丈送风方式更优碍（平均效果坡）略,蒸相友反卡ADP玻I验值描述了整个对区域中满足舒膊适性要求的点谜的数乔量森,疏表示了某种送坑风方式下区域剥内的平均效果涂。因此作为送狸风方式的评价弄指径标僵,ADP环I农应用起来更加述方便。3.结论惨3.1轰都对于工作区，魂隔断物的存在胜使旋流风口送愉风或喷口送风凭方式呜的分ADP雅I蓝值下降，喷口尘送风目时滑ADP嘱I甚下降的更多。内3.2量旋流风口送风绢时蹈ADP赌I度值高于喷口送展风，这说萍3.3论说明了旋流风口改送风的均匀性药和优越性。妇3.4和与拌PM搏V侦指标相比乎，找ADP值I色指标用来作为齐送风方式优劣启的评价标准更叨加的方便。参考文献画1圈.脑朱枪喆遍,匹低温送风系统仪的特性研担究针,顿同济大学硕士艇学位论文唉，遮1999源2蹄.咽赵荣义，范存病养，薛殿华等腾，空气调宰节