写字楼地板送风系统的应用及设计要求

写字楼地板送风系统的应用及设计要求

1 .引言

提高室内空气品质、降低建筑能耗，以及进行大空间局部热湿环境的控制，逐步成为当今办公楼建筑空调发展的重要方向，同时也对办公楼传统空调系统的设计提出新的挑战。传统的办公楼中央空调系统为：风机盘管加新风机组空调系统，集中式定风量空调系统，以及变风量空调系统。这些系统通常采用顶棚送风（上送风）的空调方式，它强调送风气流与室内空气的充分混合，由吊顶送出的空气吸收室内产生的全部余热、余湿并稀释污染物，这样使室内所有空间的温湿度基本一致。此种控制方式不能很好地满足同一使用空间中不同使用者对温度和通风的不同要求。而且，一旦系统安装后，就不便于以后根据需要更改风口的位置。

地板送风的送风口一般与地面平齐设置，地面需架空，下部空间用作布置送风管或直接用作送风静压箱，送风通过地板送风口进入室内，与室内空气发生热质交换后从房间上部（顶棚或者工作区之上）的出风口排出。20世纪70年代以来，欧洲开始应用到办公楼建筑。特别是80年代中期，英国伦敦的Lloyd，s

大楼和香港汇丰银行采用下送风空调系统的成功，引起各国空调技术界的关注。目前，地板送风系统在我国的研究和应用处于起步阶段。

2. 地板送风系统与传统送风系统的主要区别

就冷热源设备和空气处理设备而言，地板送风系统与传统的上送风空调系统是相似的。地板送风系统主要的不同在于：它是从地板下部空间送风；供冷时的送风温度较高(一般为17～18℃)；在同一大空间内可以形成不同的局部气候环境；室内气流分布为从地板至顶棚的下送上回气流模式。

3 地板送风系统的优点

3.1 便于建筑物重新装修和现有建筑的翻新改造

当办公室用途改变，需要重新布置、装修时，设置在活动地板上的送风口易于变动，且地板下部空间可方便电力线路、通讯线路、水管等的重新安装，这可大大地降低重新装修的费用。据日本经验，仅劳动力就可节约32％<1>。地板送风系统可以用于建筑物翻新改造，虽然加高地板会遇到楼层高度、楼梯和电梯停靠位置的调整、卫生间地面的抬高等问题，但是这些问题可以得到解决。另外，静压箱的安装过程是一个相对干燥的过程，对其他建筑结构的破坏可以减小到最小。

3.2 局部气候环境的个人控制

采用静压箱送风后，送风口一般与地面平齐设置散流器直接送风至工作岗位。使用者既能控制风量也能控制出风的方向，很明显地提高了个人的舒适度。使用静压箱送风使混凝土楼板变成了一个蓄热层，因此减少了温度的波动和峰值冷负荷。

3.3 提高工作区空气品质

由于回风口设于吊顶上，下送上回的气流组织形式，有利于从使用空间中排除余热、余湿和污染物，从而保证工作区较高的换气效率和空气质量。

3.4 节能

地板送风系统的能耗是传统空调系统能耗的34％<2>，其节能效果可以体现在如下几个方面：

（1）静压箱送风系统使用较高的送风温度，有关研究表明，在达到相同的

工作区温湿度环境时，地板送风系统比传统空调系统的送风温度高约4℃<3>，

这就允许在空气较为干燥的季节，采用较高的盘管冷却温度和蒸发器蒸发温度，提高了冷水机组的COP。

（2）由于地板送风系统的热力分层特性<4>，所以空气的混合区只要在人员停留的区域即可。对于该系统，大部分从安装在天花板的灯具所产生的热量还未到达地面就被排出，提高了排风温度，减少了总冷负荷，减小了制冷机组的容量。文献<5>表明，地板送风系统仅需处理整个空调房间显热得热的64％。

（3）由于地板下送风横截面较大，所以压力损失较小，从而减小了空气输送动力，减少了风机能耗；

（4）在过渡季节，使用较高的送风温度延长了使用室外新风的时间，减少了冷冻机的开启时间。

（5）建筑物使用地板送风系统，虽然需要送风静压箱，但不需要较大的顶棚空间来容纳送风管路及末端装置，与传统上送风全空气空调系统相比，地板送风系统可降低5％～10％的楼层高度<6>。

尽管地板送风系统较传统送风系统具有上述诸多优点，但是也有一些缺点，例如不舒适的吹风感，得不到满意的热力分层等。文献<7>提到，距地板散流器0.8m的区域会产生不适的吹风感。

4 地板送风系统及送风风口的分类

4.1 按照送风房间的类型分

（1）大面积区域送风。在大面积送风中，采用地板下空间作为静压箱。由于地板下空间的压力分布均匀，地板风口上无需再加静压箱。如该区域内气流分布均匀，则风口可不用附加调节阀。

（2）分室送风。对单个房间的控制需用到静压箱，以此做到分别控制各房间的送风量。而风管系统应有许多支管，风口上带调节阀使气流分布均匀。

（3）混合式送风。对于既有大面积区域送风又有分室送风要求的场合，房间内的地板风口由风管将气流送入其静压箱。而区域送风则通过地板下空间作为静压箱将空气送人。

4.2 按照地板下的设置分

（1）地板下设风管的送风方式：早期曾采用(如香港汇丰银行工程)，送风量控制可靠。启动时间短．但风口位置固定、灵活性差。

（2）地面压出式直接送风(静压箱内为正压)：地板下向上送风，通过对送风量和送风温度的控制，调节工作区温度，启动时间长（因结构热情性）。

（3）地板下设混风箱和风机（静压箱内不需要正压），即部分空气通过地

面回地板下与一次空气混台(相当于二次回风方式)，将风机动力型末端设在地下，如不设混风箱，则一次空气和回风的混合不易控制，使送风温度不稳定，这种方式虽AHU风量可减小．但地板下装置复杂。

（4）地面与吊顶送风相结合方式：照明等稳定的负荷由顶棚送风承担，办

公机器的负荷由下送风负担。回风均从吊顶回风口吸入。采用这种方式时，如将下送部分空气的送风进一步局部化(如利用中空的分隔板出风)，以及由上进风提供要求较低的背景空调．而下送风充分满足人体需要，这种方式即所谓的“工作与环境”相结合的空调方式(Task ambient air conditioning TAC)。

4.3 地板送风的风口形式

按气流方向分

（1）旋流型风口：依靠较大的诱导此，随气流送出时，温差射流迅速衰碱；

（2）指向性风口：出口格栅构成一定的射出角度，具有指向性强的轴线方

向型送风口，适用于TAC送风，方向和流量均可依照个人需要调整。

按装置高低分

（1）与地面相平的送风口；

（2）伸出在地面上的送风口，如用于TAC的风口，通常安装在办公桌附近。

按送风口的分布分

（1）分散布点型：是指按风口的特性(作用范围、风量等)及办公设备布置，按一定间隔布置送风口。并且按照服务区域的不同选择风口的类型，是目前应用最广的型式；

（2）全面出风口型：是指从下而上空气经透气的阻尼层或穿孔板送凤．整

个出风面具有均匀的气流。

5 .地板散流器的形式

按照静压箱的结构形式和散流器的工作状态，将地板散流器分为主动式和被动式散流器，主动式散流器通过风机将送风气流从静压箱送入室内空调区域，被