置换通风试验原理及计算方法
置换通风试验原理及计算方法
置换通风试验原理及计算方法本文通过置换通风试验介绍了置换通风原理及形成条件；通风效率的计算方法；比较了置换通风、地板送风、混合送风的异同点；并简要介绍了射流的种类。
置换通风是一种有效的送风方式，它有很多优点：节能，室内空气品质好等。
但是它也有很多不足：它一般用来供冷风；如果供热，送风温度有可能比室内空气温度低，这样的话还是供冷。
国外有的采取了置换加暖气片的做法，这在我们看来不可思议。
所以置换通风一般用来供冷。
一置换通风的原理置换通风是基于以下原理送风的：①送风为冷风，其密度比室内空气小。
②空气面（湖面）不断上升。
所谓的湖面就是送风（冷空气）与室内空气的接触面。
③冷空气上升过程不断吸热，造成了温度分层。
其原理图如下：如上图所示，冷空气送入房间后，由于密度大，积压在房间底部，室内污染物在其积压作用下会不断上升，以此实现了置换通风。
另外，室内热源的散热对冷空气也有一定的影响，冷空气在其影响下会不断吸热，致使其密度变小，不断上升。
二通风效率通风效率EV可以理解为稀释通风时，参与工作区内稀释污染物的风量与总风量之比，或是污染物排风浓度与工作区浓度之比。
因此EV也被称为排污效率。
当送入房间的空气与室内污染物混合均匀时，排风的污染物浓度等于工作区浓度时，EV＝1。
一般的混合通风的气流分布形式EV1。
但是，如果清洁空气由下部直接送到房间时，排风浓度有可能大于工作区的浓度，因此EV有可能大于1。
EV不仅与气流分布有关，还与污染物的分布有关。
如果污染源在排风口处，那么EV增大。
通风效率中浓度可以用温度代替，并称之为温度效率ET，或称为能量利用系数，表达式为ET＝（te－ts）÷（t－ts）式中te、t、ts分别为排风、工作区和送风的温度，oC。
三空气龄空气质点的空气龄是指空气质点自进入房间到达室内某点所经历的时间。
四置换通风与地板送风的比较地板送风与置换通风其实并不一定是一个概念，地板送风不一定就是置换通这要取决于地板送风的温度和速度。
置换通风送风量的计算方法
通 风 》１ ，对 我 们 进 一 步 研 究 和 应 用 置 换 ［】 通 风 提 供 了依 据 。 在 工 程设 计 上 ．
ＡＳＨＲＡＥ提 出 了适 用于 办 公 室 建 筑 的 置
太 阳辐 射 热 负 荷 （ ； 为 送 风量 （ ， ） Ｗ） ｑ ｍ。 。 ｓ
式 中其 它经 验 系数 值 如 下 Ａ＝ ．９ Ｂ＝ ． ０２ ５ ０
是 以人 体热 舒 适要 求 为依 据 进行 计 算 ， 另一 种 是 以室 内空 气 品质 的要求 为基 础 来计 算。
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节 能 性 在 欧 洲 和 北 美 的应 用十 分 广 泛 ， 对 置 换 通 风 的 研 究 也 已 取 得 了 一 定 的 成 果 。 在 理 论 研 究 方 面 ， ＮＯｒ ｗｅｇｉ 的 ａｎ Ｈａ ｏ ｉｔ ｄ把 置换 通 风 的理 论 与 实际 ｋ ｎ Ｓｋｓａ 工 程 的 设 计 安 装 经验 相结 合编 著 了 置换
内容 之 一 其计 算 方 法一 般 有 两 种 ：一 种
从 舒 适 性 角度 考 虑 ， 们 最 关 心 的是 我
人 体 头 部 和 脚 部 之 间 的温 度 。Ｘｉｏ ｉ ｇ ａ ｘｏｎ Ｙｕ ａｎ等 人 的计 算 头 脚 温 差 的公 式 ： 图 １以人体 热舒 适性为依 据送风 量的计 算流程图
情 况 可 按 下 述 数 值 取 ： 间辐 射 换 热 系数 房
ａ ＝５ ｗ／ （ ｍ ・。 ．房 间 对 流 换 热 系 数 Ｃ） ａ ｗ／ ・。 ｃ４ （ 。 ＝ ｍ Ｃ）
．
适 水 平 ，如 室 内 温 度 、 温 度 梯 度 、分 界 面 高度 、污染物 浓度等 。 送 风量 计 算 作 为置 换通 风设 计 的 主 要
什么是置换通风[置换通风的设计计算与节能效果比较]
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什么是置换通风[置换通风的设计计算与节能效果比较]置换通风是一种通过保持建筑内外空气的连续流动，实现室内空气质量改善的通风方式。
它通过将新鲜空气引入建筑内部，将污浊空气排出，以维持室内空气的清新和健康。
置换通风的原理是利用自然风力或机械设备，通过建筑的开放式构造或通风系统，将室内的污浊空气和热量排出，同时引入新鲜空气。
置换通风的关键是要确保空气流动的通畅性和室内外气体的交换效果。
对于置换通风的设计计算，首先需要了解建筑的空气质量需求和通风效果目标。
然后根据建筑的形状、朝向、周边环境和使用情况等因素进行通风量的计算。
一般来说，通风量的计算需要考虑室内外温差、室内外风速、人员密度、设备热负荷等因素。
在置换通风的设计中，还需要考虑风道系统、新风口和排风口的位置和布局。
优化风道系统的设计可以提高空气流动的效果，合理布置新风口和排风口可以实现室内空气的均匀分布。
在节能效果方面，置换通风相比传统通风方式具有一定的优势。
由于置换通风可以利用自然风力进行通风，相对于机械通风方式，能够降低能耗和运营成本。
此外，由于置换通风不需要使用空调来实现空气的循环，因此可以减少空调设备的使用，进一步降低能耗。
然而，置换通风也存在一些局限性：首先，置换通风的效果受到气候、季节和周边环境的影响，无法保证在任何情况下都能实现理想的通风效果；其次，置换通风的系统设计和安装需要专业知识和技能，不当的设计和操作可能会导致通风效果不佳或存在安全隐患。
综上所述，置换通风是一种通风方式，通过引入新鲜空气和排出污浊空气，以改善室内空气质量。
在设计计算方面，需要考虑建筑的空气质量需求和通风效果目标，以及各种因素对通风量的影响。
与传统通风方式相比，置换通风具有较好的节能效果，但也存在一些限制和挑战。
2.3 置换通风
置换通风属于下送风的一种，气流从位于侧墙下部的送风口水 平低速送入室内，在浮升力的作用下上升至工作区，吸收人员和 设备负荷形成热气流。在上升过程中，热气流不断卷吸周围空气， 流量逐渐增加。热力分层高度将整个空间分为上下两区，下区空 气由下向上呈单向“活塞流”，沿高度方向形成明显的温度梯度 和污染物浓度梯度；上区空气循环流动，污染物浓度较大，温度 趋于均匀一致（如图2.12和图2.13）。
2.3 置换通风
图2.14 置换通风末端装置及排风口的布置
2.3 置换通风
地平安装时该末端装置的作用是将出口空气向地面扩散， 使其形成空气湖；架空安装时该末端装置的作用是引导出口 空气下降到地面，然后再扩散到全室并形成空气湖；落地安 装是使用最广泛的一种形式。1/4圆柱型可布置在墙角内，易 与建筑配合。半圆柱型及扁平型用于靠墙安装。圆柱型用于 大风量的场合并可布置在房间的中央。以上3种末端装置的外 形如图2.15、图2.16和图2.17所示。
x ——室内有害物发生量，mg/s；
y p ——排风的有害物浓度，mg/m3；
y s——送风的有害物浓度，mg/m3。
2.3 置换通风
3、送风量的确定 根据置换通风热力分层理论，界面上的烟羽流量与送风流量相等， 即
qs q p
当热源的数量与发热量已知，可用下式求得烟羽流量
式中
q p (3B ) Qs B g c p
2.3 置换通风
图2.15 ¼圆柱形置换通风器 图2.16 半圆柱形置换通风器 返回
2.3 置换通风
图2.17 扁平形置换通风器 返回
复习思考题
1.确定全面通风量时，什么时候采用分别稀释各有害物空气量之 和？什么时候取其中的最大值？ 2.进行热平衡计算时，计算稀释有害气体的全面通风耗热量时， 采用什么温度？而计算消除余热、余湿的全面通风耗热量时， 采用什么温度？ 3.通风设计空气平衡和热平衡的意义是什么？ 4.某车间同时散发CO和SO2，χCO=100mg/s，χSO2=60mg/s， 试计算该车间所需的全面通风量。由于有害物及通风空气分 布不均匀，取安全系数K=6。
置换通风系统的实例探究
置换通风系统的实例探究随着城市化程度的不断提高，人们的生活和工作环境也越来越受到污染和影响。
其中最主要的问题之一就是空气质量问题。
为了解决这个问题，科技人员研发了许多种通风系统，其中比较常见的就是置换通风系统。
本文将围绕置换通风系统展开探究，并给出实例分析。
一、什么是置换通风系统置换通风系统，就是通过机械通风方式将旧空气排出室外，同时将新鲜空气送入室内，从而达到室内空气的有效循环和更新。
相对于自然通风、居住楼房内外交替通风等传统通风方式，置换通风系统不仅通风效率更高，而且更加智能化，能够对室内空气质量进行监控和调节。
二、置换通风系统的主要组成结构1. 新风口：将干净的新鲜空气送入室内。
2. 排风口：将污浊的室内废气排出室外。
3. 换气管路：将新风与排风管路连接。
4. 风机：通过将新鲜空气送入室内、将废气排出室外来调节室内空气质量。
5. 过滤器：可以过滤掉空气中的细菌、灰尘等杂质。
三、置换通风系统的工作原理置换通风系统的工作原理是通过机械通风方式将室内旧空气和室外新鲜空气进行有效循环与交换，以达到室内空气的有效更新和循环。
整个过程可以分为以下几个步骤：1. 风机启动：开启风机时，旧空气开始被排出外部排风管道。
2. 换气管路连接：新鲜空气通过换气管路、过滤器进入室内。
3. 特定空间设计：空气的送风与排风的顺序一定要设定合理。
一般情况下，新风口设在室内较高悬吊处，并与排风口相对。
4. 空气质量检测：通风系统会对室内空气质量进行实时检测，并根据检测结果自动调节送风量及换气频率。
四、置换通风系统的实例探究置换通风系统广泛应用于医院、大型办公楼、酒店等公共场所，其中西安电力大学建筑环境与能源应用研究所的置换通风系统的应用就比较成功。
该系统可实现日常通风时的自动调节，日夜间间歇式通风控制，以及防火、防排放、防冷凝等多种功能。
实现了全面的空气治理及智能化通风控制，确保了室内空气质量。
此外，深圳市龙华区民跑体育设施的置换通风系统也是一个很好的例子。
置换通风的设计及应用
冬季置换通风的使用方式
在冬季，不推荐采用送热风的形 式，会形成气流的短路
置换通风系统的自动控制
置换通风系统的自控与混合通风相似，关 键区别在于：
温度和空气品质传感器的布置位置
普通高度房间内传感器的安装
Fitzner（2001）推荐：对于墙壁安装的送风口，温度传感器 应布置在离地0.2～0.5m高度范围内：对于置换通风该区域是 吹冷风较敏感的部位，另外该区域内的温度相对稳定。
7.选择送风口的大小和尺寸：送风速度不能过大以 避免局部吹风感。研究表明送风口的最大面风速 为0.2m/s。
置换通风的应用
置换通风的适用条件
置换通风应用于污染源与热源伴生的情况。
置换通风应用于室高不小于2.4m的房间。
置换通风应用于冷负荷小于120w/m2的建筑物。 置换通风应与室内空间布置相协调。
置换通风的设计
二. 基于“50％原则”的设计步骤
1. 确定室内工作区设计温度（1.1m），和脚踝处 （0.1m）设计温度。由此确定室内温度梯度。 2. 根据温度梯度和房间高度确定0～hm（房高）之 间的温升。 3. 根据“50％ 原则”，即 确定送、排风温度。
t 地板 t排风 ＝50％ t 送风 t 排风
置换通风在办公室的使用
置换通风在办公室的使用
置换通风在单人办公室的应用
置换通风在会议室的应用
置换通风在会议室的应用
置换通风在教室的应用
置换通风在餐厅的使用
置换通风在体育馆的应用
空气由前部集中送出
置换通风在体育馆的应用
前部集中送风时，形成的温度分布
置换通风在体育馆的应用
座椅下送风
置换通风在体育馆的应用
置换通风室内的浓度分布特点
[74]置换通风原理_设计及应用
![[74]置换通风原理_设计及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/6543eebc960590c69ec3766a.png)
据不尽相同。 德国某公司提
供的数据如表 2 所列 。 3. 2 置换通风房间室内温度 、速度与浓度的分布
由于热源引起的上升气流使热气流浮向房间的顶部 , 因此房间在垂直方向上形成温度梯度 ,即置换通风房间底 部温度低而上部温度高 ,如图 5a 中曲线 D 所示 。该图中 的水平虚线表示离地面 1. 1 m 的高度 。该高度表示人坐姿 时呼吸带高度 。室内垂直温度梯度形成了脚寒头暖的局
Abs t ra c t Pres ent s t he p rinciples and cha ra c t e ris tics of t he displa c ement ventila tion s ys t e m , out line s t he ma j or a sp e c t s on i t s d e s i gn , d e s c ri b e s t he s upp l y t e rmina l d e vi c e f or t his s ys t e m, p r ovi d e s s ome e xa mp l e s , a nd c onc l ud e s t ha t di s p l a c e me nt ve nt il a t i on i s w o r t h r e c omme nding.
Ke yw o r d s d i s p l a c e m e n t v e n t i l a t i o n , t h e r m a l s t r a t i f i c a t i o n , t e mp e r a t u r e g r a d i e n t , a i r e xc ha ng e e f f i c i e nc y , s up p l y t e rmi na l d e vi c e , e ne r g y c ons e r va t i on
什么是置换通风置换通风的设计计算与节能效果比较
什么是置换通风置换通风的设计计算与节能效果比较置换通风是一种通过建筑物的窗户或通风设备将室内污浊空气替换成新鲜空气的通风方式。
与搅拌通风或换气通风相比，置换通风可以更彻底地清除室内空气中的有害物质，并提供更好的室内空气质量。
置换通风的设计计算涉及到多个因素，包括建筑物的类型、使用率、室内污染物的种类和浓度等，而节能效果的比较需要考虑室内外温差、风速和空调系统的效果等因素。
下面将详细介绍置换通风的设计计算和节能效果比较。
一、置换通风的设计计算1.空气负荷计算：首先需要计算建筑物的空气负荷，即室内空气中的热负荷和湿负荷。
热负荷的计算通常包括人体代谢热、照明负荷、电器设备负荷等，而湿负荷则是通过水分蒸发引起的。
2.换气量计算：根据建筑物的类型、使用率和室内污染物的种类和浓度，可以计算出适宜的换气量。
一般来说，工作场所的换气量应保持在6-12次/小时，而居住场所的换气量可适当降低至3-6次/小时。
3.通风方式选择：根据建筑物的具体情况和需求，选择适当的通风方式。
置换通风可以通过窗户或专门的通风设备进行，需要根据建筑物的结构和使用特点进行设计。
4.设备选择与布置：根据换气量和通风方式，选择适当的通风设备和布置方式。
通风设备可以是自然通风设备，也可以是机械通风设备，需要结合建筑物的特点进行设计。
5.控制系统设计：为了提高通风效果和节能效果，需要设计适当的控制系统。
根据室内外温差、风速和污染物浓度等参数，控制通风设备的开关和风速，以达到最佳的通风效果。
与其他通风方式相比，置换通风的节能效果受到多个因素的影响1.温度差异：置换通风的节能效果受到室内外温差的影响。
在冷季，室内外温差大时，通过置换通风可以减少供暖负荷，降低供暖成本。
而在热季，室内外温差大时，通过置换通风可以提高室内外温度的平衡，降低空调负荷，减少能源消耗。
2.风速与风量：置换通风的节能效果还受到风速和风量的影响。
适当增大风速和风量，可以提高通风效果，促进室内空气的循环和新鲜空气的进入，减少空调系统的运行时间，降低能源消耗。
置换通风的设计计算与节能效果比较
人体头脚温差3℃超过，这超过了活动区环境条件的ASHARE 5592标准。
因此，合理的设计送风量和送风温度是关系到置换通风保证室内空气品质和人体热舒适性的一个重要因素。
本文分别从人体热舒适性和控制污染源保证室同空气品质的角度讨论置换通风送风量和送风温度的计算方法。
二、送风量计算1.从人体热舒适性角度对于置换通风，室内空气温度在垂直方向的分布近似如图1所示。
T f为脚面处(0.1m)温度，由于地板的对流和辐射传热以及送风口周围空气的卷入，使其略高于送风T s，T d为排风温度，T h为1.1m高度，即人为坐姿时头部高度的温度。
瑞典Mundt［5］理论推导出无量纲温度θf的计算式：(1)L T：通风量M3/h ρ：空气密度Kg/m3C p：空气定压比热KJ/Kg·℃ A：地板面积㎡一般情况下，可按下述数值取：αr：房间辐射换热系数，αr=5w/㎡·℃ αr：房间对流换热系数，αc=4w/㎡·℃图1 置换通风室内温度垂直分布垂直温度分布是非线形的，且与通风量、热负荷类型、壁面温度、辐射热空间尺寸、风口形式等均有关系。
要想准确的描述它不仅很困难的，而且也没这个必要。
因为舒适性角度出发考虑这个问题，我们最关心的是人体头部和脚部之间的温度。
Xiaoxiong Yuan［7］1999根据大量实验数据和理论分析，得到计算头脚温差的经验公式：(2)Q O:室内人员及电气设备负荷w，Q l：室内照明负荷w，Q e：结构及太阳辐射热负荷w,式中的经验系数值如下：A=0.295， B=0.132， C=0.185上述公式在计算余热量时，不计入室内潜热，因为置换通风中促成温度分层的实际因素是显热。
而湿度可按污染物浓度计算［8］。
此公式适用于小型办公室、分区域大型办公室以及工业厂房等。
它虽然是根据坐姿人体舒适性拟和得到，但由于1.1m与1.8m垂直温度梯度要比0.1m与1.1m间温度梯度小，所以上式同样可作为站立人员的舒适性条件。
置换通风的原理及应用
置换通风的原理及应用1. 置换通风的概念置换通风是一种通过排出室内污浊空气并引入新鲜空气的通风方式。
它通过自然或机械手段，实现在室内外产生差压，从而推动空气的流动，达到室内空气的更新与净化的目的。
相对于传统的强制通风，置换通风具有更加高效、安全、经济的特点，因此在很多领域得到了广泛的应用。
2. 置换通风的原理置换通风的原理是基于热空气的上升和冷空气的下沉的自然对流原理。
当室内温度升高时，热空气会上升，形成对流循环。
利用这种对流循环，可将污浊空气排出室外，同时吸入新鲜空气。
为了使置换通风更加有效，可以通过合理布置通风口和出风口，以及利用自然或机械手段控制通风速度和方向。
3. 置换通风的应用置换通风广泛应用于以下领域：3.1 住宅建筑在住宅建筑中，通过置换通风可以排出室内的污浊空气，保持室内空气的清新。
尤其对于密闭的房屋，置换通风可以有效解决室内湿度过高、甲醛超标等问题，提升居住环境的舒适性。
3.2 商业建筑商业建筑中的大型公共空间，如购物中心、办公楼等，人员密集，空气流通不畅，容易产生异味和不良气体。
通过置换通风，可以及时将污浊空气排出，使空气得到更新，提供舒适和健康的工作、购物环境。
3.3 工业生产车间工业生产车间中常常存在各种污染源，如粉尘、有害气体等。
通过置换通风，可以有效控制和排除这些污染物，保障工人的健康和安全。
3.4 医疗场所医疗场所对空气质量要求较高，尤其是在手术室、隔离病房等区域。
通过置换通风，可以持续排除病房内的细菌和病毒，降低交叉感染的风险，保障医疗服务质量。
3.5 学校和幼儿园学校和幼儿园是孩子们学习和成长的地方，室内空气质量对孩子们的身体健康至关重要。
通过置换通风，可以及时排出人员密集场所产生的二氧化碳和细菌，保持室内空气的新鲜。
4. 置换通风的优势相对于传统的强制通风方式，置换通风具有以下优势：•更加高效：置换通风利用自然对流原理，无需额外能源消耗，能够提供持续而充足的通风效果。
置换通风送风量的计算方法
试述置换通风原理、设计及应用
试述置换通风原理、设计及应用摘要：本篇文章主要讲述了置换通风的原理、置换通风的应用以及置换通风系统设计，并对其进行了详细的分析，以供参考人员进行参考。
关键词：置换通风；原理；设计；应用；引言：随着我国经济的快速发展，人们的生活大部分时间都处于各个房间之中，置换通风也逐渐应用于大众的生活当中，通过对置换通风的应用，使得人们的生活质量更加美好。
1.置换通风的原理置换通风的原理是将新鲜的冷空气送到房间内部，使得房间的下方由新鲜的冷空气组成，由于气体性质的原因，空气受热后会向房间上方流动，置换通风还可以使房间上方的热空气流出房间外，使得房间中形成一种流动空气所产生的气流，置换通风的进气口一般在房间的下方部分，而排气口安装在房间的棚顶之上，这使得新鲜的冷空气从下方进气口进入到房间，使得房间下方产生空气差，使得原房间的空气由于温度比新鲜空气高，所以原房间的空气会上升，同时其空气中的杂质也会随之上升，并从排气口排出，这不仅使得屋内气温得以下降，同时由于屋内的污染浑浊的空气也会被排出，使得屋内的空气更加新鲜干净。
2.置换通风的应用随着我国科技的快速发展，置换通风的应用也逐渐开始广泛，本文将主要对置换通风在焊接车间烟尘控制的应用以及隧道施工隔离置换通风技术这两个置换通风的应用进行分析。
2.1置换通风在焊接车间烟尘控制的应用在焊接车间工作的过程中，会产生很多的烟尘以及相关的有害物质，但是由于焊接车间的空间比较高大，同时焊接车间相关工作的热源在焊接车间较低的地方，同时焊接车间的热负荷也不高，这样的条件使得焊接车间十分适合应用置换通风。
通过置换通风的工作原理，将焊接车间工作时所产生的烟尘排出焊接车间之外，使得焊接车间的烟尘含量达到标准，使得工作人员不会因为烟尘含量过高，而导致工作人员的身体受到危害，并且也可以将焊接车间所产生的有害物质进行排放，在焊接车间工作的时候，焊接车间的温度会不断升高，通过置换通风的应用，还可以将焊接车间的温度下降，给工作人员带来更好的工作环境。
置换通风风口设计与测试
改进并再次测试
• 对以上问题进行改进： 1.噪声大，风量过大：改换功率较小的风机，并 且可以进行调压，对不同转速分别进行测量
2.风速分布不均匀：将电线固定，不影响入口均 流再进行测试
3.振动明显：将风口搬到不受影响可以平放的地 方再进行测试
结果分析
• 测试结果和分析： 噪声和风量都减小了很多，振动已经消除了，但风量仍然比 设计值偏大，小风速时出口风速分布仍然不是非常均匀
• 置换通风：采用温湿度独立控制技术，将凉爽清 洁的空气直接送到呼吸区域
置换通风研究实验背景
• 研究设立在节能楼，一个温湿度独立控制系统的 基础上，而要实现温湿度独立控制则提出了新风 变风量系统的要求：全新风，变风量
• 在节能楼的实际用途中，会议室、报告厅这类性 质的房间人员变化大，因此需要用置换型风口实 现灵活、较大范围的变风量
第四部分、结论
• 实际风口风量变化范围：398.5m3/h～683.6m3/h和 0m3/h，能满足0～20人的需求，对于会议室需要 5～6个可以够用
• 对应出口风速变化范围：0.3m/s～0.5m/s和0m/s
• 出风均匀性尚可，可以基本满足均匀性条件
• 可见与风机配合后的阻力特性与线性度在合理范 围内，可以满足需求
接引入到人活动的范围 • 回风栅布置在天花板或靠近天花板的地方，热的室内空气
通过回风栅排出 • 供入的空气在地板上传播，形成“冷湖” • 在人活动范围的热源（例如人，计算机）以热柱的形式产
生向上的对流流动，加热后的空气逐渐升高由排风口排出
置换通风与混合通风对比
• 传统送风：冷气经过与房顶空气混合、被污染后 到达人员呼吸区，只有大约1%的新鲜空气能够被 人使用
流板框，并在板上某断面固定平均分布的八个点， 通过调压器分别在不同转速测量八个点风速
什么是置换通风置换通风的设计计算与节能效果比较
什么是置换通风置换通风的设计计算与节能效果比较置换通风的设计计算与节能效果比较送风量一旦确定后，就可以根据负荷大小确定送风温度T摘要：转换通风作为改善空调房间空气品质的一种重要方式，近年来倍受关注。
本文分别从人体热舒适性和控制污染源以保证室内空气品质的角度讨论了转换通风送风量和送风温度的，同时论证了合理设计条件下，置换通风的节能效果。
;一、概述一般来说，相对于空调房间的混合通风方式而言，置换通风可以保证良好的室内空气品质而且节能。
从地板或墙底部送风口所送冷风在地板表面上扩散开来，可形成"空气湖(airlake)"；并且在热源周围形成浮力尾流(buoyantplume)慢慢，带走热量。
由于风速较低，气流组织紊动平缓，没有大的涡流，因而室内工作区空气温度在水平方向上比较一致，而在垂直方向上分层，层高越大，这种现象越明显。
由热源产生向上的尾流不仅可以带走热负荷，也将污浊的空气从工作区带到室内上方，由设在顶部的排风口排出。
底部风口送出的新的墙体，余热及污染物在浮力及气流组织的驱动力作用下向上运动，所以置换通风能在室内工作区提供良好的空气品质。
置换通风方式首先在北欧出现，并且在过去的二十年得到了广泛的应用，我国在近十年内也展开了大量的研究。
［1-3］置换通风虽然有一定的优点，但也有其一定的适用条件。
置换通风一般适用于污染源与发热源相关的场所，且层高不低于2、5m，此时污浊空气才易于被浮力尾流带走；对房间的设计冷负荷也有一个上限，目前的研究表明，如果有足够的空间来大型送风散流装置的话，房间冷负荷可达120w、�O。
［4］当房间冷负荷过大，置换通风的动力能耗将显著加大，性下降，而且送风装置占地、占空间的矛盾也更为突出。
由于置换通风的送风口处于工作区，送风温度必须控制在人体舒适范围内，送风温差的合理确定是置换通风空调系统设计的难点之一。
如果送风温差设计偏小，则会造成送风量偏大，送风散流装置的尺寸大小和数量增多，设备加大；如果送风温差过大，送风温度必然较低，人体头部与脚面之间温差偏大，使人产生冷感，降低人体热舒适性。
通风系统方式之置换通风
通风系统方式之置换通风置换通风是一种新的通风方式。
这种送风方式与传统的混合通风方式相比较，可使室内工作区得到较高的空气品质、较高的热舒适性并具有较高的通风效率。
图一置换通风以低速在房间下部送风，气流以类似层流的活塞流的状态缓慢向上移动，到达一定高度受热源和顶板的影响，发生紊流现象，产生紊流区。
气流产生热力分层现象，出现两个区域：下部单向流动区和上部混合区。
空气温度场和浓度场在这两个区域有非常明显的不同特性，下部单向流动区存在一明显垂直温度梯度和浓度梯度，而上部紊流混合区温度场和浓度场则比较均匀，接近排风的温度和污染物浓度。
因此，从理论上讲，只要保证分层高度在工作区以上，首先由于送风速度极小且送风紊流度低，即可保证在工作区大部分区域风速低于0.15m/s，不产生吹风感;其次，新鲜清洁空气直接送入工作区，先经过人体，这样就可以保证人体处于一个相对清洁的空气环境中，从而有效地提高了工作区的空气品质。
这种通风形式不再完全受送风的动量控制而主要受热源的热浮升力作用，热污染源形成的烟羽因密度低于周围空气而上升。
烟羽沿程不断卷吸周围空气并流向顶部。
如果烟羽流量在表1 室内温度tn及工作区温度梯度近顶棚处大于送风量，根据连续性原理，必将有一部分热浊气流下降返回。
因此在顶部形成一个热浊空气层。
根据连续性原理，在任一个标高平面上的上升气流流量Qp等于送风量Qs与回返气流流量Qr之和。
因此必将在某一个平面上烟羽流量Qp正好等于送风量Qs，在该平面上回返空气量等于零。
在稳定状态时，这个界面将室内空气在流态上分成两个区域，即上部紊流混合区和下部单向流动清洁区。
置换通风热力分层情况如图1所示。
空调节能和室内空气品质是当前暖通空调界面临的两大课题，而置换通风能在一定程度上较好地解决这两个问题。
(1)为了在工作区获得同样的温度，置换通风系统所要求的送风温度高于混合通风，这就为利用低品位能源以及在一年中更长时间地利用自然通风冷却提供了可能性，以达到节能的效果。
实验室房间换气次数计算公式
实验室房间换气次数计算公式你们有没有想过在实验室里，空气是怎么保持新鲜的呢？这就和换气次数有关系啦。
咱们先来讲个小故事吧。
有一个小小的实验室，里面养着一些小植物，还有几个同学在做有趣的小实验。
可是呀，过了一会儿，就感觉里面的空气有点闷闷的，好像喘不过气来一样。
这就是因为空气没有好好地换一换呢。
那怎么知道要换多少次气才合适呢？这就有个计算公式啦。
不过咱们先不看那些复杂的数字和符号，就像搭积木一样，一块一块来理解。
比如说，我们要知道这个实验室需要多少新鲜空气进来。
就像我们知道自己每天要喝多少杯水才能不渴一样。
假如这个实验室里有很多会产生气味的东西，像醋和小酒精炉，那肯定就需要更多的新鲜空气啦。
这就好像一个很爱出汗的小朋友，就需要更多的水来补充一样。
那怎么知道这个量呢？这里就有个例子。
如果这个实验室是一个长方形的小房间，长是5米，宽是4米，高是3米，那这个房间的大小就是5乘以4乘以3等于60立方米。
这就像我们算出一个小盒子能装多少小玩具一样。
然后呢，我们还要知道每一个人在这个实验室里需要多少新鲜空气。
想象一下，我们在一个小小的帐篷里，如果只有自己一个人，那需要的新鲜空气可能就少一点。
可是如果帐篷里挤了好多小伙伴，那肯定就需要更多的新鲜空气啦。
一般来说，一个人在实验室里，每小时可能需要30立方米的新鲜空气。
如果这个实验室里有5个小伙伴在做实验，那这5个小伙伴一共就需要5乘以30等于150立方米的新鲜空气每小时。
那换气次数怎么算呢？我们把总共需要的新鲜空气量除以房间的大小就可以啦。
像刚才那个例子，150除以60等于2.5次。
这就是说，这个实验室每小时需要换气2.5次，这样里面的空气才会比较新鲜，小伙伴们做实验的时候才会比较舒服，就像在外面呼吸新鲜的空气一样自在呢。
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置换通风试验原理及计算方法
置换通风是一种有效的送风方式，它有很多优点：节能，室内空气品质好等。
但是它也有很多不足：它一般用来供冷风；如果供热，送风温度有可能比室内空气温度低，这样的话还是供冷。
国外有的采取了置换加暖气片的做法，这在我们看来不可思议。
所以置换通风一般用来供冷。
一置换通风的原理
置换通风是基于以下原理送风的：①送风为冷风，其密度比室内空气小。
②空气面（湖面）不断上升。
所谓的湖面就是送风（冷空气）与室内空气的接触面。
③冷空气上升过程不断吸热，造成了温度分层。
冷空气送入房间后，由于密度大，积压在房间底部，室内污染物在其积压作用下会不断上升，以此实现了置换通风。
另外，室内热源的散热对冷空气也有一定的影响，冷空气在其影响下会不断吸热，致使其密度变小，不断上升。
二通风效率通风效率
EV可以理解为稀释通风时，参与工作区内稀释污染物的风量与总风量之比，或是污染物排风浓度与工作区浓度之比。
因此EV也被称为排污效率。
当送入房间的空气与室内污染物混合均匀时，排风的污染物浓度等于工作区浓度时，EV＝1.一般的混合通风的气流分布形式EV<1.但是，如果清洁空气由下部直接送到房间时，排风浓度有可能大于工作区的浓度，因此EV有可能大于1.EV不仅与气流分布有关，还与污染物的分布有关。
如果污染源在排风口处，那么EV增大。
通风效率中浓度可以用温度代替，并称之为温度效率ET，或称为能量利用系数，表达式为
ET＝（te－ts）÷（t－ts）
式中te、t、ts分别为排风、工作区和送风的温度，oC.
三空气龄
空气质点的空气龄是指空气质点自进入房间到达室内某点所经历的时间。
四置换通风与地板送风的比较
地板送风与置换通风其实并不一定是一个概念，地板送风不一定就是置换通
这要取决于地板送风的温度和速度。
如果温度较高或者速度过于慢，这都不是置换通风。
因为温度过高，会使空气飘起来，不能把室内污染物挤压出去，这不是置换通风；如果速度过大，送风与室内空气混合起来，这当然也不是置换通风。
五混合通风和置换通风
混合通风指的是用送风冲淡室内有害物浓度，造成一个与排风状态接近的室内空气环境。
而置换通风是指用送风把有害物挤出室内，室内的空气环境和送风状态接近。
不过值得注意的是：对于置换通风而言其下部工作区温差不能超过3 oC.这个温差的计算方法是0.1米和1.1米处工作区温度的差值。
而且风速应该在0.5m/s左右，一般不能超过1m/s.
六射流射流
一般有以下几种：
①（动量）射流：射流出流的动量为原动力（例如风速等）。
②（浮力）羽流：它是以浮力为原动力。
③浮射流：以浮力和出流动量为原动力。
例如：电站冷却水出流，其中的冷却水既有浮力又有动量；置换通风口出流。
七阿基米德数足够大才能形成置换通风
式中：＝－Te
是指送风温度；Te是指室内温度；是指喷口的半高度；是指送风速度。
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