空调房间的气流组织

常常会发现这样的情况，在相同热湿负荷的空调房间中以不同的方式 送入同样参数量的空气时，所得到的空调效果不同，而且回风口的位置不同，送、回风速度的大小都会影响空调的效果。所谓气流组织，就是在是空调房间内合理地布置送风口和回风口，使得经过净化和热湿处理的空气，由送风口送入室内后，在扩散与混合的过程中，均匀地消除室内余热和余湿，从而使工作区形成比较均匀而稳定的温度、湿度、气流速度和结净度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。
1、空气的输送与分配
1. 通风管道阻力的计算
在通风管道中空气流动的压力损失有两种，即摩擦阻力F1和局部阻力F2，所以，风管的总阻力△F=F1+F2。
在计算风管阻力的时候，常用的是等压损失法和假定速度法。
等压损失法指单位长度风管有相等的压力损失。在已知风机总作用压力的情况下，将总压力值按风管长度平均分配给风管的各部分，再根据各部分的风量和压力确定风管的尺寸。
假定速度法是指以风管内空气流速作为控制指标，来确定风管的断面尺寸和压力损失。
通风管道阻力计算目的，主要确定风管断面尺寸阻力，从而确定风机型号和动力消耗。

1. 通风管道的布置

(1) 通风管道的布置关系到空调系统总布局，同时对实现系统的最终设计有重要意义，风道布置应与建筑、生产工艺密切配合，同时还要考虑下列因素：尽量缩短管线，避免复杂的局部构件、减少分支管线，节省材料，减少系统阻力，此外，还应便于安装、调节和维修。
（2）应注意局部管件的形式和连接的合理性，尽量减少涡流。对一些局部构件加装导流板和保持必要的曲率半径是很重要的，如风道的弯管部分应尽量采用大的曲率半径r,最常用的是r/b=1.5～2.0(b是风管的宽度或圆形风管直径)在r/b小一于1.0时,要装导流叶片,使阻力减小,对风管断面扩大时的渐管,其扩张角应尽量小于20℃，风道断面缩小时的渐缩管，其收缩角应尽量小于45℃。
（3）风机进口处的动压很大，要正确处理通风机进出口处的连接管，否则会引起很大的损失，例如在风机的进口处加装导流叶牍 风机出口处最好有长度为出口边长1.5~2.5倍的直管段，以减少涡流。如果受空间限制风机的出口处不能满足上述要求时，，出口管的转弯方向应顺着风机叶轮转动的方向，或在弯管中加装导流时片。风机叶轮轴线应与空气处理面的断面中心对准，以免气流偏心造成风速成不均匀，风机出口调节风阀应装在帆布软接头之后，以名免风机震动使阀门产生附加噪声。
3、通风管道的保温、防腐及泄水
（1）风道的保温
为了减少空气在风道输送过程中的冷、热量损失，以及防止风道穿越房间对室内空气产生影响低温风道表面在温度较高的非空调房间内结雾，都需要对风道进行保温。
保温材料主要有软木、聚苯乙烯泡沫塑料、超细玻璃纤维保温板、聚氨酯泡沫塑料和蛭石板等，它们的导热系数大都在0.12W/m·℃以内,通过保温层管壁的传5热系数一般控制在1.84W/m2℃以内,对于敷设在非空调房间的风道,一般保温度可取25mm。
（2）风管的防腐和泄水
1）受气体侵蚀的构件，均需刷防腐油漆；
2）沿流动方向将风道做成不小于0.005坡度，在风道最低点处设水封管将水排至下水道；
3）在通风机壳装一带有水封的排水管。
2、气流组织的形式及送、回风口的型式
空调系统中为了更好地满足空调的精度要求，更合理的利用冷气流或更节省能源。其气流组织应能保证空调房间内具有较均匀、较稳定的温、湿度，同时还要满足区域温差和一定的洁净度。故气流组织在空调系统中也很重要。按送、回风口型式、布置位置及气流方向，一般可分为以下四种送风形式。
1、侧面送风（侧送）
侧面送风是空调工程中最常用的一种气流组织方式。侧送风口布置在房间的侧墙上部，空气侧送风口宜贴顶布置形成贴附射流，工作区为回流，回风口宜设在送风的同侧。送风出口风速一般为2~5m/s，送风口位置高时取较大值。
2、孔板送风
孔板送风的气流形式主要有以下三种。
（1）.全面孔板直流流型
在整个顶棚上均匀地穿孔即为全面孔板。当全面板的孔口速度°>3m/s,送风温差(送冷风)△t°≥3°c、单位面积送风量大于60m3/(m2.h)时,一般会在孔板下方形成直流流型。如果在地板下回风，所形成的气流流型更为理想。全面孔板送风适用于有较高净化要求的空调工程。
（2）全面孔板不稳定流型
当全面孔板的孔口出风速度o和送风温差△to均较小时,孔板下方将形成不稳定流型。不稳定流由于送风气流与室内气流冯分混合，工作区内区域温差很小。适用于高精度和要求气流速度较低的空调工程。
（3）局部孔板不稳定流
在整个顶棚上不是全面地布置穿孔板，而在顶棚的部份面积上呈方形、圆形矩形间隔布置穿孔板者称为局部孔板，局部孔板的下方一般为不稳定流，而在两旁则形成回旋气流，这种流型适用于工艺布置分布在部份区域或局部热源的空调房间，以及仅在局部地区要求较高的空调精度和较小气流速度的空调工程。
3、散流器送风
散流器送风有平送下部回风、下送下部回风、送回两用散流器上送上回等气流组织方式。

1. 散流器平送风

散流器平送风是空气经散流器呈辐射状射出，形成沿顶棚的贴附射流。由于其作用范围大、扩散快，因而能与室内空气充分混合（但射程较侧送为短），工作区处于回流区，温度场和速度场都很均匀。可用于一般空调或有一定精度要求的恒温空调。
（2）散流器下送
散流器下送时为不使灰尘随气流扬起而污染工作区，要求在工作区保持下送直流流型。下送时送风射流以扩散角θ=20°~30°射出，在离风口一段距离后汇合，汇合后速度进一步均匀化，常可采用线性散流器在顶棚上密集布置来达到，它适用于较高净化要求的空调工程。
（3）送回两用散流器
送回两用散流器的上部设有小静压箱，分别与送风道和回风道相连接。送风射流沿顶形成贴附射注，工作区为回流，回风则由散流器上的中心管排出。
散流器送风一般需设置吊顶或技术夹层。与侧送相比，投资较高，顶棚上风道布置较复杂。散流器平送应对称布置，其轴线与侧墙距离不小于1m 为宜，散流器出口风速2~5m/ s。
4、喷口送风
喷口送风是将送、回风口布置在同侧，上送下回，空气以较高的速度，较大的风量集中的由少数几个喷口射出，射流行至一定路程后折回，使工作区处于回流之中。
三、回风口
由于回风口附近气流速度衰减很快，对室内气流组织的影响很小，因面构造简单，类型也不多。最简单的是矩形网式回风口（见图1），篦板式回风口（见图2）。此外如格栅、百叶风口、条缝风口等，均可当回风口用。在空调工程中，风口均应能进行风量调节，若风口上无调节装置时，则应在支风管上加以考虑。

图1矩形网式回风口                  图2 活动篦板式回风口
四、空调建筑的排风
在有人居住的空调建筑和有人停留的场所，从卫生要求考虑。补充一定的新风量是必不可少的，考虑到新风量在建筑物中的平衡，任何有补充新风的场所应设有排风系统，如公共建筑中的公共厕所，地下车库及客房卫生间等均需设置排风系统。
1、排风方式
公共建筑的排风主要有以下三种方式。
（1）自然排风方式
这种排风方式简单、省能、投资少，并且在一天大部份时间内能起作用，但这种方式排风能力小，且易受室内温、湿度、大气压力、风向风速等到因素的影响，排风量不稳定，当排风口处气压处于正压状态时，甚至还会发生倒灌现象。因此，自然排风方式适用于卫生条件要求低的建筑物中。
（2）机械排风方式
通常在排风系统上设排风扇或通风机进行排风，这种方式通风效果好，能满足各场所的卫生要求和风量平衡，但投资高，适用于卫生条件要求较高的建筑物中。

1. 机械排与自然排风相结合的排风方式

这种排风方式兼顾了自然排风与机械排风的优点，在工程中亦有应用，如在宾馆的卫生间装设普通的排气同风扇，对卫生间进行全部通风换气，然后排入通风竖井，依靠自然排风能力将排风扇排出的废气排至室外，这种排风方式比单纯的自然排风能力强，但排风竖井受气候影响较大，有时会发生倒灌。因此，对卫生要求较高的场合不能满足卫生要求。
2、排风量的确定

排风量计算方法有两种：一是按换气次数计算，一般采用5~8次/h，二是按最小通风量25~30m3/h·人计算。空调建筑的排风量确定还要考虑风量平衡与室内正压的要求，一般按新风补入量的85~90%确定排风量。如某宾馆客房新风量为100~110 m3/h，则浴厕排风量可按90~100 m3/h确定。 对厨房的排风设计时，应使厨房处于负压状态，因此设计时应使排风量大于送风量，以防厨房气味外逸。