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内隔断对地板送风房间空气品质影响的数值模拟

代丹  
【摘要】:对目前的办公楼等建筑物而言,由于每个空间都有其各自的特点,例如房间尺寸,结构布局,通风系统等,因此气流运动会比预期发生变化,继而影响室内的气流组织及污染物分布。尽管通风系统的设计预先考虑了气流在无隔断空间内的流动形式,但是气流本身很容易受用户室内最终布局影响。房间内的各种室内装饰、办公家具、区域分隔等都会成为障碍物,送风气流很容易被这些障碍物阻挡而改变流向,而气流形式的变化一般又都会改变通风效果。 本文利用CFD对室内存在不同形式内隔断的地板送风办公房间进行数值模拟,研究其速度场,温度场及污染物浓度场,分析内隔断的存在对于室内空气品质的影响。文中对流场、温度场和污染物浓度场在室内人体呼吸平面上沿着房间进深方向的分布以及沿着房间高度方向的分布进行了详细的分析。模拟结果表明,对于家具与送风口的位置按照形式A布置的情况而言,隔断的存在在一定程度上能够阻挡地板送风房间内由送风口处送出的冷风直接抵达人体脚踝处,有助于改善人体脚寒的情况。而对于家具与送风口的位置按照形式B布置的情况而言,当送风温差较大的时候,隔断的存在将导致人体脚踝附近温度降低,容易引发令人不适的脚寒状况。 研究结果还发现,隔断的存在导致人体呼吸面上的速度呈增大趋势,当室内送风温差增大的时候,隔断对人体周围速度的影响减小。人体脚踝所处平面上的气流呈现出对称性的分布特点,当隔断下部开口的时候,空气流速加大。隔断下部开口对人体脚踝所处平面上的温度分布影响较大,对人体周围的温度分布产生略微影响。隔断高度对CO2分层高度影响不大,但对浓度值有一定影响,隔断越高,房间上部积聚的二氧化碳浓度越大。在较大送风温差的情况下,室内家具与风口相对位置的变化对于CO2的分布情况并无十分显著的影响。当室内存在case2, case3类型的隔断时,房间内人体周围的CO2浓度明显高于easel,房间内部空气品质较差。隔断下部开口对人体呼出CO2的扩散特点影响明显,被气流带走的CO2有一部分又被带回人体所在的隔间内,致使CO2聚集于人体所在的隔间内及其上部,室内污染物不易排出。


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