AdobeAfterEffectsCS4教学资料第六章空气分布.docx
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AdobeAfterEffectsCS4教学资料第六章空气分布
第一章8空气分布
空气分布又称气流组织,也就是设计者要组织空气合理的流动。
大多数空调与通风系统都需要向房间或被控制区送入和排出空气,不同形状的房间、不同的送风口和回风口形式和布置、不同大小的送风量都影响室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。
室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素,而污染物浓度时空气品质的重要指标。
因此,要想使房间内人群的活动区域成为一个温湿度适宜,空气品质优良的环境,不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案,而且要有合适的空气分布
一.1布置气流组织分布
对于室温允许波动的范围有要求的空调房间,一般能够满足区域温差的要求,该设计采用散流器平送顶棚回风的气流组织形式,送出的气流为贴附于顶棚的射流。
射流下侧吸卷室内空气,射流在近墙下降。
顶棚上的回风口远离散流器。
工作区为回流区,该模式的通风效率低于侧送风,换气效率约为。
侧送风口的安装离顶棚距离越近,且又以15~20度仰角向上送风时,则可加强贴附,借以增加射流。
合理地组织气流流线的问题,主要是考虑送风口的位置,回风口的影响较小,对于局部热源应尽可能处在工作区的下风侧或者接近回风。
设计侧顶送风口的调节应达到以下的要求:
1)各风管之间风量调节;
2)射流轴线水平方向的调节,使送风速度均匀,射流轴线不偏斜;
3)水平面扩散角的调节。
4)竖向仰角的调节,一般以向上10~20度的仰角,加强贴附,增加射程;
风机盘管加独立新风系统使风机盘管暗装于天花板,采用上侧送风,同侧上部回风的形式。
送风气流贴附于顶棚,工作区处于回流区中。
送风与室内空气混合充分,工作区的风速较低,温度湿度比较均匀,适用于小空间的客房及其他要求舒适性较高的场所。
该气流分布排出的空气污染浓度或温度基本上等于工作区的浓度和温度,也就是说通风效率Ev和温度效率Et接近于1,但换气效率η较低,一般在。
表公共建筑风管建议风速[7]
编号
管段
建议流速
最大流速
1
风机吸入口
2
风机出口
3
干管
4
支管
5
支管上接出的风管
4-6
一.2散流器选择计算
散流器送风气流分布设计步骤为首先布置散流器,然后预选散流器,最后校核射流的射程和室内平均风速。
散流器布置的原则是:
1)布置时充分考虑建筑结构的特点,散流器平送方向不得有障碍物(如柱);
2)一般按对称布置或梅花形布置;
3)每个方型散流器所服务的区域最好为正方形或接近正方形;如果散流器服务区的长宽比大于时,宜选用矩形散流器;如果采用顶棚回风,则回风口应布置在距散流器最远处。
4)散流器送风气流分布计算,主要选用合适的散流器,使房间内风速满足设计要求。
散流器送风选用散流器平送方式,一般用于室温允许波动范围有要求,送风射流沿着顶棚径向流动形成贴附射流,保证工作区稳定而均匀的温度和风速。
为保证贴附射流有足够的射程,并不产生较大噪声,所以选择散流器喉部风速V=2-5m/s,最大风速不得超过6m/s,送热风时取较大值。
以101餐厅为例,所有房间的风机盘管送风口及新风均采用散流器下送的气流组织方式。
该餐厅面积为303m2,净高为3.3m;室内空调系统为风机盘管加新风系统,其安装的风机盘管为\(A)型,风量7928.42m3/h,即2202L/S;新风量为6570m3/h。
新风作为辅助送风,为简化计算,可忽略新风对气流的影响,因此只需对风机盘管送风的气流组织进行计算。
1)选定送风口形式,确定过程
以房间d-2为例
1)散流器的布置
根据房间面积和送风量,初步选用1个矩形散流器,进行对称布置。
散流器的流量为:
Q=
2)送风口的喉部风速采用
=3m/s。
3)初步选定散流器由单个散流器所需的喉部面积为
,计算如下:
根据下表:
型号(FK-YS-AB)
长A(mm)
宽B(mm)
FK-FS-1212
120
120
FK-FS-1818
180
180
FK-FS-2424
240
240
FK-FS-3030
300
300
FK-FS-3636
360
360
FK-FS-4242
420
420
FK-FS-4848
480
480
FK-FS-5454
540
540
FK-FS-6060
600
600
可选材料厚度0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm,可配来调节风量。
预选尺寸为300×240的矩形散流器。
则喉部的实际风速为:
;
散流器的实际出口面积约为互补面积的90%。
则散流器的有效流通面积
散流器出口风速为:
4)计算射程(各符号的意义参见课本p401)
式中:
K——射流系数,多层锥面散流器的为,盘式散流器的为
——散流器的出口处风速;
F——散流器的有效流通面积;
——射流在x处的最大风速;
——从散流器的中心到射流外观原点的距离,此处为;
散流器中心到区域边缘距离为2m,根据要求,散流器的射程应为散流器中心到房间或区域边缘距离的75%,所需最小的射程为:
3.3m×=2.48m。
3.03m>2.48m,因此满足射程要求。
5)计算室内平均风速
式中:
L——散流器服务边长;
r——射流射程与散流器服务边长L的比值。
因此rL即为射程;
H——房间净高;
夏季工况送冷风,则室内平均风速为×=,满足舒适性空调夏季室内风速不应大于0.3m/s的要求。
6)校核核心温差衰减
所以符合舒适性空调温度波动不超过±1摄氏度的要求,
故采用1个散流器对称布置符合要求。
侧面送风的计算:
已知L=,B=3.6m,H=3.2m;总送风量Qv=0.181m³/s。
送风温度18℃。
工作区温度26摄氏度。
1)设出风口沿房间长度L方向送风,且出口紧贴墙面,则要求贴附射流长度:
X=3.7m取
=2℃
则
=2/8=
查“非等温受限射流轴心温差衰减曲线”得相对射程最小值
=9
3)有1),2)计算结果得:
选用双层百叶送风口尺寸为:
500×200mm其当量直径为:
4)若只设一个送风口,查的双层百叶封口的有效断面系数
约为,则风口的实际出风速度
5)计算射流自由度:
6)根据式
取下限计算允许的最大的出口风速
2.76m/s>2.25m/s,可见是满足
的要求。
7)计算阿基米德数Ar
查课本p397页图8-72,得射流实际相对贴附长度
为15,实际贴附长度为
,大于要求贴附长度4.2m,所以满足要求。
8)用公式
校核房间高度:
实际房间高度3.2m>3.09m,满足要求。
一.3空调风系统水力计算
风系统水力计算方法
空调系统水力计算的目的是选择风管管径和计算风管阻力。
下面根据假定流速法计算风管管径。
对设计类型计算而言,风量L是作为已知条件,如再假定流速v,则D和Rm就可确
定。
这种方法称为假定流速法。
下面介绍它的计算步骤:
1.绘制系统轴测图,标注各管段长度和风量。
2.选定最不利环路,划分管段,选定流速。
选定流速时,要综合考虑建筑空间,初投资和运行费用及噪声等因素。
根据文献[8]表7-1中居住类型建筑选择空气流速。
3.根据给定风量和选定流速,计算管道断面尺寸a×b(或管径D),使其符合通风管道统一规格。
4.根据风量或实际流速和断面当量直径D查文献[8]图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm(简称单位摩阻)。
5.计算各段的局部阻力
6.计算各段的总阻力。
7.检查并联管路的阻力平衡情况。
相关计算公式:
(6-7)
式中D——当量直径
a×b——管道断面尺寸
(6-8)
式中
——摩擦阻力(即沿程阻力)
——单位长度摩擦阻力
——管段长度(m)
(6-9)
式中
——局部阻力(Pa)
——局部阻力系数
——空气的密度
(6-10)
式中
——管段总阻力(Pa)
风管材料一般采用薄钢板镀锌,本设计亦如此。
风管形状选用矩形风管。
风系统水力计算举例
首先选定系统最不利环路作为计算的出发点(一般是某一空调系统中最长管路或者局部构件最多的管路),以一层左侧新风系统为例,新风系统的管路走向示意简图如下:
图十七层新风系统图
(4)计算新风机所需要的风量和风压,计算出最不利环路的总阻力,考虑安全因素,增加15%。
设计系统的新风量,考虑可能漏风,增加10%。
水力计算结果见下表:
表十七风管水力计算表
编号
风量(m^3/h)
风速(m/s)
Rm(Pa/m)
宽(mm)
高(mm)
长(m)
ζ
△Pd(Pa)
△Pl(Pa)
△P(Pa)
管段22
管段23
管段26
管段30
管段34
管段35
管段36
管段38
管段39
管段40
管段41
管段42
管段21
管段20
十七风管水力计算续表
管段19
管段18
管段17
管段37
管段16
管段15
管段14
管段13
管段12
管段33
管段11
管段32
管段10
管段9
管段31
管段8
管段28
管段29
管段7
管段6
管段27
管段5
管段24
管段25
管段4
管段3
管段2
管段1
管段0
当前最不利环路的阻力损失为Pa。
一.3.1风口布置
风口对气流组织有着关键断作用,根据送回风量,选择合适的风口,均匀分配,同时避免柱和梁的阻挡。
最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应。
在工程设计中采用了以下措施:
(1)新风口应尽量靠近风机盘管的送风口,目的让新风与室内回风混合均匀。
(2)送风口尺寸放大。
变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适,这在大风量送风口尤为明显。
解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸,尽可能减少出风速度,使这种风速的变化带来的影响微乎其微。
一般可将送风口的额定流量加大一档。
(3)增强吊顶贴附效应。
使吊顶平面保持平整,尽量使吊顶面的凸凹远离送风口这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头,两者间须隔开一定的距离。
一.4卫生间排风
公共卫生间和其他房间的卫生间应设机械排风装置,一般设置排气扇,卫生间的通风换气量计算确定。
无窗卫生间必须设置排风口,排风由风管同一接出,由排风机排至室外。
靠近外墙且有外窗的卫生间,直接排到室外。
卫生间应保持负压,防止气味外泄,客房卫生间选用排气扇加止回阀,对于公共卫生间采用轴流风机进行排风,且保持房间负压。
卫生间,取换气次数取7次/h,卫生间的排气量为:
公共卫生间以d-31为例:
客房内卫生间都相同,以房间1-1为例:
所以一层、二层男、女卫生间选用松下天花板型FVP-38CADBC(高速)排气扇风量为
,各卫生间安装一台,共四台;三~九层男女卫生间选用松下天花板型FVP-38CAFBC排气扇风量为
,各卫生间一台,共十四台。
客房选用松下天花板型FVP-32CH8C排气扇风量为
各卫生间一台。
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- AdobeAfterEffectsCS4 教学 资料 第六 空气 分布