(1)室內溫度tn及工作區溫度梯度的確定
置換通風房間內工作區的溫度梯度tn是造成人體不舒適的重要因素。離地面0.1m的高度是人體腳踝的位置,腳踝是人體暴露于空氣中的敏感部位。該處的空氣溫度t0.1不應引起人體的不舒適。房間工作區的溫度tn往往取決于離地面1 .1m高度處的溫度(對坐姿人員如辦公、會議、講課、觀劇等)。
室內溫度tn及工作區溫度梯度:
活動方式 | 散熱量(W) | tn(℃) | t1.1-t1.0(℃) |
靜坐 | 120 | 22 | ≤2.0 |
輕度勞動站姿 | 150 | 19 | ≤2.5 |
中度勞動站姿 | 190 | 17 | ≤3.0 |
重勞動站姿 | 270 | 15 | ≤3.5 |
上述數據的取值根據工作人員的勞動狀態確定。由于置換通風在我國尚屬起步階段,現有的通風空調設計手冊及暖通設計規范尚未作出規定。現推薦歐洲及標準中有關數據,如表所列:
舒適指標 | DIN | SIA | CIBSE | ISO |
Δtn=t1.1-t0.1 | ≤2℃ | <2 ℃ | <3℃ | <3℃ |
t0.1min | 21℃ | 19℃ | 20℃ | / |
(2)送風溫度的確定送風溫度由下式確定:
ts=t1.1+Δtn((1-k)/c-1) (1)
式中:
ts--送風溫度,tp--排風溫度; c--停留區溫升系數,
c=Δtn/Δt=(t1.1-t0.1)/(tp-ts),k--地面區溫升系數, k=Δt0.1/Δt=(t0.1-ts)/(tp-ts)。
停留區溫升系數c也可根據房間用途確定。表3列出各種房間的c值。
各種房間停留區的溫升系數:
停留區的溫升 | 地表面部分的冷負荷比例% | 房間用途 |
0.16 | 0--20 | 天花板附近照明的場合:博物館、攝影棚 |
0.25 | 20--60 | 辦公室 |
0.33 | 60--100 | 置換誘導場合 |
0.4 | 60--100 | 高負荷辦公室 |
(3)送風量的確定根據置換通風熱力分層理論,界面上的煙羽流量與送風流量相等。
Qs=Qp m3/h (2)
當熱源的數量與發熱量已知,可用下式求得煙羽流量:
Qp=(3Bπ^2)^1/3 *(6/5)^4/3*Z^5/2
式中:B=gβQs/ρ.Cρ
Qs--熱源熱量;
β--溫度膨脹系數;
α--煙羽對流卷吸系數(由實驗確定);
ρ--空氣密度;
Cρ--空氣定壓質量比熱;
Zs--分層高度。
通常在民用建筑中的辦公室、教室等工作人員處于坐姿狀態,工業建筑中的工作人員處于站姿狀態。坐姿時的分層高度Zl=1.1m,站姿時的分層高度Z2=1.8m。
(4)送排風溫差的確定
當室內發熱量已知,送風量已確定的情況下,送排風溫差是可以計算得到的。在置換通風的房間內,在滿足熱舒適性要求條件下,送排風溫差隨著頂棚高度的增高而變大。歐洲國家根據多年的經驗確定了送排風溫差與房間高度的關系,如下表所列:
送排風溫差與房間高度的關系:
房間高度(m) | 送排風溫差(℃) |
<3 | 5~8 |
3~6 | 8~10 |
6~9 | 10~12 |
>9 | 12~14 |