置換通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)

1、置換通風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：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(shè) 計(jì)兼容性好;適應(yīng)性廣，靈活性大;能耗低，初投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。缺點(diǎn):在一些情況下，置換通風(fēng)要求有較大的送風(fēng)量；由于送風(fēng)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(wú)關(guān)聯(lián)時(shí)，置換通風(fēng)不適用；在高熱負(fù)荷下，置換通風(fēng)系統(tǒng)需要送 冷風(fēng)，因此置換通風(fēng)并不適于較暖和的氣候；置換通風(fēng)的性能取決于屋 頂高度，不適合于低層高的空間。從動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)于風(fēng)機(jī)能耗、冷卻 和加熱的能耗及C02的散發(fā)，采用置換通風(fēng)時(shí)需注意以下問(wèn)題：(1) 若忽略新風(fēng)量要求來(lái)達(dá)到少量的節(jié)能，常常會(huì)損害室內(nèi)空氣品 質(zhì)；(2) 置換通風(fēng)相對(duì)

2、于稀釋混合通風(fēng)能達(dá)到25%的節(jié)能；(3) 在變流量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上使用置換通風(fēng)相對(duì)于定流量系統(tǒng)可節(jié) 省能耗43%。室內(nèi)干擾和空調(diào)負(fù)荷在實(shí)際工程應(yīng)用中，室內(nèi)干擾和空調(diào)負(fù)荷等因素，對(duì)置換通風(fēng)的 效果具有較大影響。室內(nèi)干擾置換通風(fēng)的效果與空調(diào)房間內(nèi)的熱源分布、人員活動(dòng)等內(nèi)擾因素有很大關(guān)系。通過(guò)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(shí)室內(nèi)氣流分布和熱力分層高度的變化。當(dāng)熱源位置較高時(shí)，工作區(qū)內(nèi)空氣與熱源間的對(duì)流換熱減少， 從而影響溫度場(chǎng)分布，使熱力分層高度發(fā)生改變。當(dāng)熱源降至送風(fēng)散 流器高度以下時(shí)，會(huì)對(duì)從散流器出來(lái)的低速氣流產(chǎn)

3、生較大影響。 此外， 國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)分散熱源（單熱源、雙熱源）對(duì)氣流溫度分布的影響進(jìn)行 了研究，指出雙熱源時(shí)的熱力分層高度較單熱源時(shí)要小，上區(qū)溫度也較單熱源時(shí)低，說(shuō)明分散熱源對(duì)置換通風(fēng)不利。人員活動(dòng)對(duì)室內(nèi)污 染濃度分布的影響可用圖來(lái)說(shuō)明。圖中 3條曲線分別為人進(jìn)入室內(nèi) 前、在室內(nèi)和離開(kāi)后的沿高度方向上的污染濃度分布。當(dāng)人進(jìn)入房間后污染濃度分布會(huì)發(fā)生很大的擾動(dòng)，在進(jìn)入前和離開(kāi)后的分布曲線也 是不相同的。這是由于門(mén)的開(kāi)啟使得上區(qū)污染空氣混入下區(qū)形成污 染，人離開(kāi)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(wú)法立即進(jìn)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(dòng)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(shuō)明熱力分層高 度對(duì)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(guò)熱羽流帶入上區(qū)。上面分析了熱源分布及人員活動(dòng)的影 響，空氣中的水蒸汽含量對(duì)整個(gè)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(yīng)增加，最終導(dǎo)致熱力分層高度變化。當(dāng)送風(fēng) 量保持不變時(shí)，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(duì)熱力分層高度的彩響0051.01.52.02.5人員走動(dòng)對(duì)室內(nèi)濃度分布的蹈響置換通風(fēng)的問(wèn)題分析和發(fā)展前景國(guó)內(nèi)置換通風(fēng)研究的問(wèn)題分析置換通風(fēng)方式與傳統(tǒng)的混合通風(fēng) 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(jì)效益顯著等優(yōu)勢(shì)。國(guó)外在這方面的理論研究已比較成熟。目前， 國(guó)內(nèi)研究和開(kāi)發(fā)置換通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 置換通風(fēng)起源于北歐，那里氣候干燥、寒冷。因此關(guān)于置換通 風(fēng)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(duì)室內(nèi)濕度分布考慮較 少。而我國(guó)大部分地處亞熱帶，空氣濕潤(rùn)，室內(nèi)濕負(fù)荷較大。傳統(tǒng)的 混合通風(fēng)系

6、統(tǒng)認(rèn)為通風(fēng)空間的濕度為定值，然而對(duì)于置換通風(fēng)來(lái)說(shuō)， 空間的濕度分布并不是一致的。因此，對(duì)于使用置換式通風(fēng)的場(chǎng)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(shí)際意 義。通過(guò)試驗(yàn)表明：在置換通風(fēng)中，濕度與溫度一樣，確實(shí)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(fēng)的研究進(jìn)展?fàn)顩r來(lái)看，芬蘭Laurikainen等對(duì)多 污染熱源進(jìn)行了研究。而國(guó)內(nèi)對(duì)多個(gè)污染源（多個(gè)相同污染源和多個(gè) 不同污染源）置換通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究的甚少， 大多只圍繞單一污 染源展開(kāi)研究。在實(shí)際應(yīng)用中，置換通風(fēng)是多污染源并存的，并且包 括人體（污染源）在內(nèi)的復(fù)雜系統(tǒng)。因此在多污染源情況下的置換通

7、風(fēng)問(wèn)題的研究顯得尤為重要。 置換通風(fēng)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(yīng)不同建筑需要，還應(yīng)做進(jìn)一 步研究。 置換通風(fēng)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不僅有熱污染源所產(chǎn)生的向 上自然對(duì)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(fēng)系統(tǒng)在地板附近送風(fēng)，當(dāng)空氣溫度較低，風(fēng)速相對(duì)較高時(shí)，可能產(chǎn)生因吹風(fēng)而引起的局部不舒 適感。Nielsen等人曾探討了 18個(gè)置換通風(fēng)房間的熱舒適性條件，發(fā) 現(xiàn)33%的測(cè)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(fēng)系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單但影響因素較多。而國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究大 多基于國(guó)外研究成果、經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)大部分地區(qū)氣候不同于歐洲， 濕度大、熱負(fù)荷高。因此進(jìn)一步研究適合我國(guó)國(guó)情的置換通風(fēng)系統(tǒng)及 其相應(yīng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算方法和標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為重要。置換通風(fēng)的發(fā)展前景置換通風(fēng)系統(tǒng)由于通風(fēng)效率高，通風(fēng)效果好、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn)， 得到快速的發(fā)展，被廣泛接受。這種通風(fēng)方式的高效性、合理性為其 開(kāi)辟了廣泛的發(fā)展前景。其高效性體現(xiàn)在通風(fēng)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(fēng)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(guò)自然對(duì)流達(dá)到空氣調(diào)節(jié)的目的； 結(jié)果的合理性，

9、置換通風(fēng)系統(tǒng)空氣分布的層狀特點(diǎn)，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(dāng)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(fēng)能在一定程度上較好的解決 這兩個(gè)問(wèn)題。在歐洲、北美，置換式通風(fēng)已廣泛應(yīng)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(guó)家，50%以上的工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)、25%以上的民用通風(fēng)系統(tǒng)采用了置換式通風(fēng)系統(tǒng)。在我國(guó)，該通風(fēng)方式也得到了可喜的發(fā)展。許多學(xué)校、研究機(jī)構(gòu) 和設(shè)計(jì)單位紛紛在設(shè)計(jì)、研究這種通風(fēng)方式。德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、瑞 士等國(guó)的公司或大學(xué)紛紛來(lái)推銷置換通風(fēng)的產(chǎn)品和介紹置換通風(fēng)的 設(shè)計(jì)程序。一種新的替代型通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)叩響了我國(guó)的大門(mén)，預(yù)計(jì)將很快在我國(guó)推廣開(kāi)來(lái)。2001年11月全國(guó)置換通風(fēng)應(yīng)用研討會(huì)在 上海召開(kāi)。2003年修訂的采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范中已加 入了關(guān)于置換通風(fēng)的條文，從而有望結(jié)束無(wú)章可循的局面。這是個(gè)良 好的開(kāi)端。相信，置換通風(fēng)方式必在中國(guó)有著更為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展， 并被更多的用戶所接受。結(jié)束語(yǔ)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(lǐng) 域面臨的主要問(wèn)題之一。與傳統(tǒng)的混合通風(fēng)相比，置換式通風(fēng)以其獨(dú) 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(guó) 所廣泛應(yīng)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(guó)大力推廣。