1、新型工位送風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì),一 工位送風(fēng)推廣 二 桌面工位空調(diào)的氣流組織與微環(huán)境評(píng)價(jià) 三 工位送風(fēng)優(yōu)缺 四 工位送風(fēng)目前應(yīng)用局限,匯報(bào)人：鄭樹(shù)峰,工位送風(fēng)打造您的私人訂制,點(diǎn)擊,初投資,首先是初投資問(wèn)題。由于在每個(gè)工作位添加了人員感應(yīng)器，輻射加熱器， 工作位送風(fēng)裝置等末端設(shè)備，初投資比傳統(tǒng)系統(tǒng)要高。但系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性預(yù)期 優(yōu)于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)，這主要體現(xiàn)在背景溫度的提高，降低或停止對(duì)非關(guān)鍵區(qū)域和 無(wú)人工作位的空氣調(diào)節(jié)和照明，工作效率提高等方面。但是仍需要對(duì)能耗與控制 運(yùn)行策略和工作效率的關(guān)系進(jìn)行定量描述，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)性分析之后 才能得到明確的結(jié)論。初投資在很大程度上會(huì)影響投資者對(duì)空調(diào)系統(tǒng)方案的

2、取 舍。其次是工位空調(diào)概念的推廣和接受。“以人為本”的思想為人們所重視的程 2 東華大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章緒論 度影響著工位空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣，在較為重視人對(duì)其所屬環(huán)境的選擇權(quán)的國(guó) 家和地區(qū)更容易采納工位空調(diào)的概念，但這并不代表未采用工位空調(diào)系統(tǒng)的國(guó)家 和地區(qū)不尊重人的個(gè)體差異及權(quán)利，因?yàn)檫@還涉及到經(jīng)濟(jì)狀況與文化上的差異。 另外，對(duì)工作效率的重視和追求也會(huì)促使投資者傾向于選用工位空調(diào)系統(tǒng)。再者 是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的問(wèn)題。相比于傳統(tǒng)空調(diào)，工位空調(diào)需要特殊建筑結(jié)構(gòu)配合，且具 分散與集中，局部與整體的特點(diǎn)，研究與應(yīng)用都較為復(fù)雜，存在大量尚未解決的 問(wèn)題。設(shè)計(jì)工位空調(diào)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)是選擇運(yùn)行控制策略。如

3、何選擇工作區(qū)與背 景區(qū)的參數(shù)設(shè)定值，如何根據(jù)工作區(qū)參數(shù)的變化控制中央HVAC系統(tǒng)的運(yùn)行， 如何選擇最優(yōu)的控制策略等等問(wèn)題尚未解決，導(dǎo)致目前還沒(méi)有完善的規(guī)范來(lái)指導(dǎo) 和約束工位空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，工位空調(diào)末端裝置的生產(chǎn)商 數(shù)量很少，這既是工位空調(diào)發(fā)展緩慢的影響因素也是這種現(xiàn)狀的結(jié)果。,工位送風(fēng)與傳統(tǒng)送風(fēng),空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們創(chuàng)造了舒適的空調(diào)環(huán)境，但20世紀(jì)70年代的全球能 源危機(jī)，使制冷空調(diào)系統(tǒng)這一能源消耗大戶(hù)面臨嚴(yán)重考驗(yàn)，節(jié)能降耗成為空調(diào)系 統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了降低空調(diào)能耗，人們一方面提高建筑物的氣密性和絕熱 性，同時(shí)又降低室內(nèi)最小新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致了室內(nèi)有害物質(zhì)因得不到新風(fēng)

4、稀 釋而濃度增加，引起室內(nèi)空氣環(huán)境惡化，致使室內(nèi)工作人員出現(xiàn)眼、喉刺激、鼻 塞、頭痛、頭暈、惡心、胸悶、乏力、皮膚干燥、嗜睡、煩躁等癥【I翻，統(tǒng)為病態(tài)建筑綜合癥(簡(jiǎn)稱(chēng)SBS)。世界衛(wèi)生組織(WHo)估計(jì)，目前世界上有 將近30的建筑物受到SBS的影響，大約有200曠30的辦公室人員常被SBS 癥狀所困擾。由于室內(nèi)空氣品質(zhì)下降而造成工作效率降低和員工缺勤增加，造成 產(chǎn)品損耗，員工病假和直接醫(yī)療費(fèi)等大量的經(jīng)濟(jì)損失。 現(xiàn)今，隨著生產(chǎn)力的進(jìn)步和生活方式的改變，人們約有80的時(shí)間是在室內(nèi) 度過(guò)的，因此室內(nèi)環(huán)境對(duì)人顯得格外重要,二分法,傳統(tǒng)空調(diào)的弊端 傳統(tǒng)空調(diào)以控制室內(nèi)整體環(huán)境為手段，以滿(mǎn)足室內(nèi)人員的熱舒

5、適要 求。然而傳統(tǒng)空調(diào)在實(shí)際使用中，很難達(dá)到理想的效果。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的空調(diào)采用上 送上回的氣流組織方式，經(jīng)處理的空氣由天花板向下送到室內(nèi)，在向下射流過(guò)程 中，充分?jǐn)U散，與室內(nèi)空氣混合后，再經(jīng)頂棚回風(fēng)口回收。在這一送一回的過(guò)程 中，帶走室內(nèi)的熱濕負(fù)荷，達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的目的。這種通風(fēng)形式使室內(nèi)環(huán)境 盡可能均勻，送風(fēng)先與周?chē)h(huán)境混合后再到達(dá)人的活動(dòng)區(qū)域，因此對(duì)人的熱感覺(jué) 和空氣品質(zhì)的改善程度較差。送風(fēng)經(jīng)過(guò)與室內(nèi)空氣混合、污染后，大約只有1 的新鮮空氣能夠被人使用，其余99的空氣都被浪費(fèi)了 對(duì)于現(xiàn)代辦公室而言，風(fēng)口定位在設(shè)計(jì)階段完成，此時(shí)工作間的位置和熱負(fù)荷尚未確定，待到辦公室分區(qū)定位時(shí)也沒(méi)有考慮其對(duì)氣

6、流組織的影響，并且房間氣流會(huì)隨家具的重新布置而改變，這會(huì)使使用者對(duì)吹風(fēng)感和空氣品質(zhì)的抱怨有所提高。 建筑想依靠傳統(tǒng)的中央空調(diào)來(lái)維持每個(gè)辦公人員微環(huán)境的一致，基本上是不可能實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)由于每個(gè)人對(duì)自己偏愛(ài)的溫度、風(fēng)速等又有所不同，所以在舒適性方面更加難以令人滿(mǎn)意。ASHRAE 551992標(biāo)準(zhǔn)定義的熱舒適標(biāo)準(zhǔn)為80的人對(duì)環(huán)境感到滿(mǎn)意。然而對(duì)辦公樓宇的實(shí)際調(diào)查顯示，即使空調(diào)可以將室內(nèi)的熱環(huán)境維持在所謂的“舒適區(qū)范圍內(nèi)，仍然會(huì)有至少40的人感覺(jué)到太冷或是太熱，并且抱怨室內(nèi)空氣不流動(dòng)。 傳統(tǒng)空調(diào)所帶來(lái)的一些負(fù)面效應(yīng)是傳統(tǒng)空調(diào)固有的缺陷，面對(duì)如何解決能耗與室內(nèi)空氣品質(zhì)這一矛盾，人們提出了工位送風(fēng)這種新型

7、送風(fēng)方式,工位送風(fēng)優(yōu)勢(shì),工位送風(fēng)優(yōu)勢(shì) 概念類(lèi)似于工位照明，所謂的“工位是指人們工作活動(dòng)的主要區(qū)域。工位空調(diào)是在以工作臺(tái)為個(gè)人工作單元的開(kāi)放式辦公室內(nèi)，把空調(diào)系統(tǒng)細(xì)分到每工作位上，控制工作區(qū)域的溫度、濕度和污染濃度，在保證局部微環(huán)境舒適的同時(shí)，能有效利用能源的空調(diào)系統(tǒng)。工位空調(diào)將室內(nèi)環(huán)境劃分為工作區(qū)(人活動(dòng)最頻繁的區(qū)域)和背景區(qū)(或稱(chēng)為環(huán)境區(qū))。以目前普通辦公室為例，每一個(gè)工作人員的小隔間即是一個(gè)工位，區(qū)別于工作區(qū)的其它地方，可以稱(chēng)之為背景區(qū)。這種空調(diào)方式的特點(diǎn)是在工作位設(shè)置送風(fēng)末端裝置，強(qiáng)調(diào)個(gè)人舒適要求的可實(shí)現(xiàn)性，個(gè)人的舒適性由調(diào)節(jié)工位送風(fēng)末端裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種系統(tǒng)除能保證工作區(qū)的新鮮空氣外，還

8、提高了送風(fēng)的有效性。同時(shí)，工位空調(diào)弱化了對(duì)背景區(qū)的控制要求，背景區(qū)采用集中式背景空調(diào)，可在較傳統(tǒng)空調(diào)低的標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)行。 工位空調(diào)可實(shí)現(xiàn)局部熱環(huán)境參數(shù)的個(gè)性化調(diào)節(jié)，具有改善空氣品質(zhì)、提高熱舒適性和使用者滿(mǎn)意程度、節(jié)約能耗等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代中央空調(diào)的一個(gè)新的發(fā)展方向。,點(diǎn)擊回首頁(yè),工位送風(fēng)型空調(diào)機(jī)組的開(kāi)發(fā)和前景分析。,對(duì)封閉空間的空氣調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)上可采用三種 空調(diào)方式。第一種是集中送風(fēng)式，通過(guò)組合空調(diào) 機(jī)或單元式空調(diào)機(jī)，將空氣集中處理后分別送到 所需的房間或工位，以達(dá)到空調(diào)的目的。第二種 是將載冷荊(如水)送到被空調(diào)的場(chǎng)所，按當(dāng)?shù)氐?個(gè)別要求由獨(dú)立的風(fēng)機(jī)盤(pán)管加以調(diào)節(jié)，此外，還可根據(jù)新風(fēng)的加入、各種控制方

9、式等 更細(xì)地劃分不同空調(diào)方式，但基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大致 如此。 以上空調(diào)方式對(duì)大多數(shù)使用場(chǎng)合已能滿(mǎn)足要 求，但對(duì)以下的情況仍有其不適應(yīng)性：,不適用條件,(1)所需空調(diào)的場(chǎng)所是移動(dòng)的，如室外作業(yè)的 某些工藝場(chǎng)合； (2)對(duì)室內(nèi)環(huán)境要求是臨時(shí)的，如因某種特別 原因而舉行的現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議場(chǎng)所； (3)對(duì)室內(nèi)環(huán)境要求是局部的，如生產(chǎn)線上特 定工位的空調(diào)送風(fēng)； (4)包括全新風(fēng)的或全氣候條件的送風(fēng)要求。 對(duì)這些特殊的需求，習(xí)慣上往往是采用加強(qiáng) 通風(fēng)來(lái)解決。有時(shí)也有加冰塊降低局部空氣溫度。 顯然這樣的措施和方法在使用和控制上很不方 便，也不能從根本上解決這些場(chǎng)所的實(shí)際需要,設(shè)計(jì)背景,該產(chǎn)品是為滿(mǎn)足沿江近海某大型造船廠

10、室外 焊接工藝需要而設(shè)計(jì)的。焊接是現(xiàn)代船舶制造的 重要生產(chǎn)工藝，直接影響著船舶和人身的安全，對(duì) 船舶生產(chǎn)的質(zhì)量至關(guān)重要。焊接也是露天和移動(dòng) 作業(yè)。傳統(tǒng)上船廠采用強(qiáng)制通風(fēng)來(lái)改善焊工的工 作環(huán)境，對(duì)工人的健康起到一定的保護(hù)作用，但對(duì) 烈日暴曬下的船臺(tái)作業(yè)和船艙內(nèi)的溫度常常達(dá)到 5060的情況。單純通風(fēng)往往不能解決問(wèn)題。另一方面，在措江的多雨潮濕季節(jié)，空氣中相對(duì)濕 度接近飽和對(duì)船舶的焊接質(zhì)量也造成極大的威 脅。因此對(duì)在船臺(tái)和船艙中作業(yè)的焊接工位實(shí)施 空調(diào)全新風(fēng)送風(fēng)顯得極為必要。,設(shè)計(jì)理念,新風(fēng)經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)流過(guò)空調(diào)機(jī)蒸發(fā)器，被冷卻除 濕后。經(jīng)柔性風(fēng)管加壓輸送到需空訶的工位。被 凝結(jié)下的水分流人下部貯水容器

11、或經(jīng)泄水管排 放。另一路新風(fēng)流過(guò)冷凝器帶走冷凝熱后直排空 氣中。當(dāng)不需冷卻或除濕時(shí)，空訶機(jī)也可作為通 風(fēng)機(jī)使用，直接輸送新鮮空氣到需要的工位。另另外可根據(jù)用戶(hù)的需要，增加電加熱或熱泵的功能 設(shè)計(jì)，在冬季為所需工位提供采暖通風(fēng)條件。 為方便用戶(hù)移動(dòng)機(jī)組，產(chǎn)品框架上設(shè)計(jì)有吊 裝孔和鏟車(chē)孔，根據(jù)需要也可安置小輪便于平面 移動(dòng)。為保證機(jī)組露天使用，其防護(hù)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足 IP54的要求，保證產(chǎn)品在小雨中能正常工作，,設(shè)計(jì)方案,工位空調(diào)系統(tǒng)在形式上可分為地板式、桌面式 和隔斷式系統(tǒng)。采用.I5技術(shù)研究工位空調(diào)在工 作區(qū)及人體周?chē)臍饬鞣植技拔h(huán)境評(píng)價(jià)，充分了 解工位空調(diào)送風(fēng)性能，具有一定的學(xué)術(shù)意義和工程 參考價(jià)

12、值。筆者以電腦顯示器風(fēng)口桌面式工位空 調(diào)系統(tǒng)為研究對(duì)象 ,在不同送風(fēng)工況使用CFD軟件對(duì)室內(nèi)速度場(chǎng)及溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù) 值模擬，并對(duì)工作區(qū)及人體周?chē)h(huán)境進(jìn)行評(píng)估,開(kāi)發(fā)前景,工位送風(fēng)型空調(diào)機(jī)組的構(gòu)和使用場(chǎng)合適應(yīng) 性很廣泛： 1)用于移動(dòng)工位，如地下掘進(jìn)作業(yè)和市政工 程建設(shè)施工等的通風(fēng)空調(diào)，在結(jié)構(gòu)上可以是多管 道送風(fēng)式設(shè)計(jì)。為便于移動(dòng)，對(duì)大型機(jī)組可以采 用輪式設(shè)計(jì)供汽車(chē)拖曳運(yùn) 2)用于短期或臨時(shí)性場(chǎng)所(車(chē)間、帳篷)如 為舉行重要會(huì)議和活動(dòng)而臨時(shí)搭建的建筑等的空 調(diào)通風(fēng)，在這些場(chǎng)合一般選用大型空調(diào)機(jī)組，通過(guò) 送風(fēng)總管布置風(fēng)道，建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)多叉風(fēng)道風(fēng)口 送回風(fēng)所有管道風(fēng)口均采用纖維柔性材料。 (3)用于需

13、要局部室內(nèi)空調(diào)環(huán)境的場(chǎng)所，為滿(mǎn) 足生產(chǎn)工藝的要求，對(duì)沒(méi)有空調(diào)場(chǎng)所的特定工位 提供空調(diào)送風(fēng)，或在空調(diào)車(chē)間內(nèi)某些特殊工位需 提供滿(mǎn)足一定工藝要求的送風(fēng)。此類(lèi)空調(diào)機(jī)一般 都是小型近距離送風(fēng)方式，如熱處理車(chē)問(wèn)對(duì)工人 的直接降溫送風(fēng)、對(duì)注塑件的工位送風(fēng)冷卻、對(duì)?吸濕產(chǎn)品的干燥送風(fēng)等。在具有完整室內(nèi)空調(diào)系 統(tǒng)的場(chǎng)合，工位送風(fēng)型空調(diào)機(jī)可借用空調(diào)系統(tǒng)的 進(jìn)出風(fēng)管來(lái)簡(jiǎn)化特定場(chǎng)所的風(fēng)道布置，并降低自 身的工作負(fù)荷，如通過(guò)管路直接采用空調(diào)系統(tǒng)的 送風(fēng)作為工位空調(diào)機(jī)的回風(fēng)，或?qū)⒈緳C(jī)冷凝熱通 過(guò)接管排放至空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)管道中。,點(diǎn)擊回首頁(yè),桌面工位空調(diào)的氣流組織與微環(huán)境評(píng)價(jià),采用 三維湍流模型對(duì)安裝電腦顯示器風(fēng)口，對(duì)桌

14、面式工位空調(diào)系 統(tǒng)的一典型辦公室工作區(qū)微環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)3種送風(fēng)速度下工作區(qū)及人體周?chē)臏囟葓?chǎng)、速度場(chǎng)以 及人體吹風(fēng)感和預(yù)期不滿(mǎn)意百分率進(jìn)行分析 與研究。研究結(jié)果表明，工位空調(diào)室內(nèi)溫度呈現(xiàn)分區(qū)分布，工位送風(fēng)效率高，可以實(shí)現(xiàn)總體節(jié)能，在合適的 工位送風(fēng)速度下，可以為辦公人員提供較佳的工作環(huán)境 該設(shè)計(jì)由鄭國(guó)忠 荊有印 （華北電力大學(xué)）進(jìn)行調(diào)查,模型建立,物理模型 以代表典型辦公 室，采用的模型的尺寸以及設(shè)備布置均與實(shí)驗(yàn)環(huán)境 小室相同，工位送風(fēng)采用電腦顯示器風(fēng)口。該辦公 室包含M個(gè)隔斷區(qū)間（其中L個(gè)工作區(qū)間安裝了 ./0工位空調(diào)系統(tǒng)）， 1臺(tái)電腦顯示器以及L個(gè)辦 公人員。工位送風(fēng)口位于電腦顯示器

15、上方，電腦顯 示器送風(fēng)口尺寸0.4*0.1M，距離人體60CM左 右。背景空調(diào)采用上送下回，其尺寸均為300MM*300MM。房間尺寸為5.5M*5.5M*2.5M，東墻 為外墻，其余三面墻均為內(nèi)墻。,數(shù)學(xué)模型 兩方程模型作為湍流模型，為了 簡(jiǎn)化問(wèn)題，作如下假設(shè) 1：空調(diào)房間室內(nèi)空氣為不可壓縮流體，且符 合假設(shè)，即認(rèn)為流體密度變化僅對(duì)浮升 力產(chǎn)生影響2）流動(dòng)為時(shí)均流速穩(wěn)定的湍流3）設(shè)流場(chǎng)具有高湍流 # 數(shù)，流體的湍流粘性 具有各向同性； 4）氣流為低速不可壓縮流動(dòng)，可忽略由流體 粘性力作功所引起的耗散熱； 5）不考慮漏風(fēng)的影響，設(shè)有空調(diào)送風(fēng)時(shí)，門(mén)和 窗關(guān)閉，認(rèn)為室內(nèi)氣密性良好。,控制方程,通常

16、使用的湍流模型有零方程模型、一方程模 型和雙方程模型，空氣流動(dòng)的湍流特性一般采用適 當(dāng)?shù)耐牧髂Ｐ兔枋?，目前在房間空氣流動(dòng)中最普遍 采用的是 ! . ! 模型 %，并運(yùn)用的較為成功&。黃 雪蓮 證實(shí)了利用 ! $ ! 湍流模型對(duì)非均溫房間的 三維氣流組織進(jìn)行數(shù)值計(jì)算是可靠可行的。張登 春等 +.!7利用 ! $ ! 模型對(duì)空調(diào)房間的三維流場(chǎng)進(jìn) 行了數(shù)值模擬，獲得了可靠的結(jié)果?？梢?jiàn) ! $ ! 湍流 模型對(duì)空調(diào)房間的設(shè)計(jì)和改造具有較普遍的指導(dǎo) 意義。 選擇 ! $ ! 兩方程模型作為湍流模型。由 ! 方 程、 ! 方程、動(dòng)量方程、能量方程、連續(xù)方程一起構(gòu) 成了室內(nèi)空氣流動(dòng)與換熱的基本方程。其通用形

17、 式；,CFD效果圖,CFD效果,CFD效果,結(jié)論,工位送風(fēng)將新風(fēng)直接送到人體呼吸 區(qū)域，在人體工作區(qū)形成一種比較合理的流場(chǎng)模式 和較為優(yōu)越的空氣品質(zhì)。 工作區(qū)溫度呈現(xiàn)分區(qū)分布，人體處于工位 送風(fēng)區(qū)，人體周?chē)鷾囟让黠@低于背景溫度，合理地 利用送風(fēng)。 #送風(fēng)速度增加，射程增長(zhǎng)，所能影響的范圍 擴(kuò)大。當(dāng)工位送風(fēng)速度0.8M/S時(shí)，氣流速度 符合人體舒適性要求；當(dāng)工位送風(fēng)速度增加，產(chǎn)生 了冷吹風(fēng)感。在設(shè)計(jì)工位送風(fēng)空調(diào)時(shí)，必須考慮人體的 吹風(fēng)感要求。按傳統(tǒng)空調(diào)的熱舒適標(biāo)準(zhǔn)，工位空調(diào) 存在著產(chǎn)生吹風(fēng)感的可能性。當(dāng)工位送風(fēng)速度達(dá) 到1.0M/S 時(shí)，人體頭部周?chē)拇碉L(fēng)感 & 達(dá)到了 1.2M/S可能會(huì)使人體產(chǎn)生冷吹風(fēng)感，造成不適。不過(guò) 由于用戶(hù)可以隨時(shí)