条缝形风口送风气流组织设计计算

某站房候车厅空调设计及数值模拟研究摘要：本文介绍了某站房候车厅空调系统设计方案，给出了铁路中型线侧平站房典型设计方法，采用CFD三维数值模拟软件对该站房候车厅区域的气流组织方案进行模拟验证，为铁路中型线侧平站房的空调设计提供理论支持和参考做法。

关键词：铁路站房；空调设计；数值模拟0 引言高铁站房作为旅客集散的重要铁路枢纽，旅客吞吐量大，人流密集。

为了给旅客提供舒适满意的候车环境，通风空调系统的合理设置是其中关键的一环。

站房候车厅通常为高大空间，空调设计较难精确把握，本文通过CFD模拟软件辅助设计，力图达到站房经济舒适的建设理念。

1.设计概况及设计参数某站房为新建线侧平站房，车站最高聚集人数3500人，总建筑面积38168m2，包含架空层停车场面积10608m2，侧式站房主体2层，局部5层，建筑主体高度27.3m（室外地坪至屋檐高度）。

图1.1一层平面图图1.2二层平面图本工程室内设计参数详表1。

本建筑围护结构热工参数满足《公共建筑节能标准》，具体参数详表2。

站房内除广厅外均考虑设置新风，广厅由于人员流动性大，通过进出口的渗透风量大，考虑广厅渗透风量能满足新风要求，故不设置新风。

对站房进行逐时负荷计算，集中空调计算总冷负荷为5067.53Kw，集中空调建筑总冷指标为274.4W/m2。

表1.1 室内设计参数房间类型夏季噪声标人员密度最小新风量温度（℃）相对湿度（%）dB（A）（人/m）（m3/h·p）广厅26-2840-65≤700.6716售票厅26-2840-65≤700.6716候车室26-2840-65≤700.6716旅客服务26-2840-65≤700.2530表2 围护结构热工参数维护结构名称传热系数维护结传热系数维护结传热系数维护结传热系数W/(m2.K)构名称W/(m2.K)构名称W/(m2.K)构名称W/(m2.K)屋面0.48外挑楼板0.63外墙0.77外窗天窗2.602.候车厅空调系统设计候车大厅、售票厅等公共区采用集中空调系统，冷源采用2台制冷量为2637kW的磁悬浮变频离心式冷水机组，配设2台800m3的全钢方形逆流式冷却塔，冷水机组夏季冷冻水进出口温度12/7℃，冷却水进出口温度32/37℃。

常见的气流组织形式有哪些？
1.侧板送风
侧板送风是目前常用的气流组织形式。

风道位于房间上部，沿墙敷设，在风道的一侧或两侧开送风口。

可以上送风，上回风，也可以上送风，下回风。

它的特点是风口应贴顶布置，形成贴附式射流，回风区进行热交换。

回风口设在送风口的同侧，风速为2～5m/s.冬季送热风时，调节百叶窗使气流向斜下方射出。

2.散流器送风
散流器送风可以进行平送和侧送。

它也是在空气回流区进行热交换。

射流和回流流程较短，通常沿顶栅形成贴附式射流时效果较好。

它适用于设置顶栅的房间。

3.条缝送风
条缝送风通过条缝形送风口进行送风，其射程较短。

温差和速度变化较快，适用于散热量较大只求降温的房间，例如纺织厂、高级公共民用建筑等都有采用条缝送风。

4.喷口送风
喷口送风经热、湿处理的空气由房间一侧的几个喷口高速喷出，渡过一定的距离后返回。

工作区处于回流过程中，这种送风方式风速高，射程远，速度、温度衰减缓慢，温度分布均匀。

适用于大型体育馆、礼堂、剧院及高大厂房等公共建筑
中。

5.孔板送风
孔板送风利用顶栅上面的空间作为静压箱。

在压力的作用下，空气通过金属板上的小孔进入室内。

回风口设在房间下部。

孔板送时，射流的扩散及室内空气混合速度较快，因此工作区内空气温度和流速都比较稳定，适用于对区域温差和工作区风速要求严格，室温允许波动较小的场合。

通信机房设计规范第一章环境条件第一节温、湿度及空气含尘浓度第1.1.1条主机房、基本工作间内的温、湿度必须满足通信设备设备的要求。

第1.1.2条通信设备机房内温、湿度应满足下列要求：一、开机时通信设备机房内的温、湿度，应符合表1.1.2-1的规定。

表1.1.2-1 开机时通信设备机房的温、湿度级别项目 A 级 B 级夏季冬季全年温度23 ±2 ℃20±2 18-2 8℃相对湿度45%-65% 40%-70% 温度变化率<5℃\h 并不得结露<10℃/h 并不得结露二、停机时通信设备机房内的温、湿度，应符合表1.1.2-2的规定表1.1. 2-2 停机时通信设备机房的温、湿度项目 A 级 B 级温度5-35℃5-35℃相对湿度40%-70% 20%-80% 温度变化率<5℃/h并不得结露<10℃/h并不得结露第1.1.3条开机时主机房的温、湿度应执行A级，基本工作间可根据设备要求按A、B两级执行，其它辅助房间应按工艺要求确定。

第1.1.4条记录介质库的温、湿度应符合下列要求：一、常用记录介质库的温、湿度应与主机房相同；二、其它记录介质库的要求应按表1.1.4采用。

表1.1.4 记录介质库的温、湿度品种卡片纸带磁带磁盘长期保存已记录的未记录的已记录的未记录的温度5-40℃18-28℃0-40℃18-28℃0-40℃相对湿度30%-70% 40%-70% 20%-80% 20%-80% 磁场强度<3,200A/m<4,000A/m <3,200A/m <4,000A/m 第1.1.5条主机房内的空气含尘浓度，在表态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5μm的尘粒数，应少于18,000粒。

第二节噪声、电磁干扰、振动及静电第1.2.1条主机房内的噪声，在通信设备系统停机条件下，在主操作员位置测量应小于68dB（A）。

第1.2.2条主机房内无线电干扰场强，在频率为0.15～1,000MHz时，不应大于126dB。

第一章气流组织设计7.4.1 空调区的气流组织设计，应根据空调区的温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、温度梯度以及空气分布特性指标(ADPI)等要求，结合内部装修、工艺或家具布置等确定；复杂空间空调区的气流组织设计，宜采用计算流体动力学(CFD)数值模拟计算。

7.4.2空调区的送风方式及送风口选型，应符合下列规定：1 宜采用百叶、条缝型等风口贴附侧送；当侧送气流有阻碍或单位面积送风量较大，且人员活动区的风速要求严格时，不应采用侧送；2 设有吊顶时，应根据空调区的高度及对气流的要求，采用散流器或孔板送风。

当单位面积送风量较大，且人员活动区内的风速或区域温差要求较小时，应采用孔板送风；3 高大空间宜采用喷口送风、旋流风口送风或下部送风；4 变风量末端装置，应保证在风量改变时，气流组织满足空调区环境的基本要求；5 送风口表面温度应高于室内露点温度；低于室内露点温度时，应采用低温风口。

7.4.3采用贴附侧送风时，应符合下列规定：1 送风口上缘与顶棚的距离较大时，送风口应设置向上倾斜10°～20°的导流片；2 送风口内宜设置防止射流偏斜的导流片；3 射流流程中应无阻挡物。

7.4.4采用孔板送风时，应符合下列规定：1 孔板上部稳压层的高度应按计算确定，且净高不应小于0.2m；2 向稳压层内送风的速度宜采用3 m／s～5m／s。

除送风射流较长的以外，稳压层内可不设送风分布支管。

稳压层的送风口处，宜设防止送风气流直接吹向孔板的导流片或挡板；3 孔板布置应与局部热源分布相适应。

7.4.5采用喷口送风时，应符合下列规定：1 人员活动区宜位于回流区；2 喷口安装高度，应根据空调区的高度和回流区分布等确定；3 兼作热风供暖时，宜具有改变射流出口角度的功能。

7.4.6采用散流器送风时，应满足下列要求：1 风口布置应有利于送风气流对周围空气的诱导，风口中心与侧墙的距离不宜小于1.0m；2 采用平送方式时，贴附射流区无阻挡物；3 兼作热风供暖，且风口安装高度较高时，宜具有改变射流出口角度的功能。

常用风口风速设计资料【建筑工程类独家文档首发】1、排烟口的风速≤10m/s（老建规9.4.6.6）2((1)、空调送风口的出口风速，消声要求较高时，宜采用2-5m/s，喷口送风可采用4-10m/s。

（采暖6.5.9）2(2)、空调侧送和散流器平送的出口风速2-5 m/s。

孔板下送风的出口风速3-5 m/s。

条缝型风口下送（多用于纺织厂），当空气调节区层高为4-6m人员活动区风速不大于0.5m/s时，出口风速宜为2-4m/s。

（采暖条文6.5.9&民用条文7.4.11&技措5.4.6.2【孔板】）3、空调回风口的吸风速度：（采暖6.5.11&民用7.4.13）回风口位置最大吸风速度（m/s）房间上部≤4.0房间下部不靠近人经常停留的地点时≤3.0靠近人经常停留的地点时≤1.5利用走廊回风时，回风口安装在门或墙下部的回风口面风速1-1.5m/s（采暖条文6.5.11）4、自然通风系统的进排风口的空气流速（m/s）：（民用表6.6.4-1）部位进风百叶排风口地面出风口顶棚出风口风速0.5-1.00.5-1.00.2-0.50.5-1.05、机械通风系统的进排风风口风速（m/s）：（民用表6.6.5）部位新风入口风机出口空气流速住宅和公共建筑3.5-4.55.0-10.5机房、库房4.5-5.08.0-14.06、进、排风口风速（m/s）：（技措表4.1.4）建筑类别新风取风口排风口一般性居住、公共建筑2.0-4.53.0-5.0站房、库房、机房等4.0-5.05.0-6.57、厨房排风系统的风管风速不宜小于8m/s，且不宜大于10m/s；排风罩接风管的喉部风速应取4-5m/s。

（技措4.2.10.2）8、洗衣房机械排风系统洗衣机、烫平机、干洗机、压烫机、人体吹机等散热两大或有异味散出的设备上部，应设置排气罩，其罩面风速应≥0.5m/s。

（技措4.5.1.3.1）9、实验室通风柜操作口处风速：（技措表4.5.7）空气有害程度通风柜在室内的位置一般情况（m/s）靠近门窗或风口处（m/s）对人体无害仅污染空气0.30-0.400.35-0.45有害蒸汽或气体浓度≤0.01mg/L0.50-0.600.60-0.70有害蒸汽或气体浓度＞0.01mg/L0.70-0.900.90-1.0010、暗室通风宜采用机械排风、自然进风的通风方式，排风量宜取≥5次/h 换气。

第一章总则第1．0．1 条洁净厂房设计必须贯彻执行国家的有关方针政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，符合节约能源和环境保护的要求。

第1．0．2 条本规范适用于新建和改建、扩建的洁净厂房设计，但不适用于以细菌为控制对象的生物洁净室。

本规范有关防火和疏散、消防设施章节的规定，不适用于建筑高度超过24米的高层洁净厂房和地下洁净厂房的设计。

第1．0．3 条在利用原有建筑进行洁净技术改造时，洁净厂房设计必须根据生产工艺要求，因地制宜、区别对待，充分利用已有的技术设施。

第1．0．4条洁净厂房设计应为施工安装、维护管理、测试和安全运行创造必要的条件。

第1．0．5条洁净厂房设计除应按本规范执行外，尚应符合现行的国家标准、规范的有关要求。

第二章空气洁净度等级第2．0．1条空气洁净度应按表2.0.1规定划分为四个等级。

空气洁净度等级表2.0.1注：对于空气洁净度为100级的洁净室内大于等于5微米尘粒的计算应进行多次采样。

当其多次出现时，方可认为该测试数值是可靠的。

第2．0．2条洁净室空气洁净度等级的检验，应以动态条件下测试的尘粒数为依据。

洁净室空气洁净度的测试，应符合附录二规定。

第三章总体设计第一节洁净厂房位置选择和总平面布置第3.1.1条洁净厂房位置的选择，应根据下列要求并经技术经济方案比较后确定：一、应在大气含尘浓度较低，自然环境较好的区域；二、应远离铁路、码头、飞机场、交通要道以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、贮仓、堆场等有严重空气污染、振动或噪声干扰的区域。

如不能远离严重空气污染源时，则应位于其最大频率风向上风侧，或全年最小频率风向下风侧；三、应布置在厂区内环境清洁、人流货流不穿越或少穿越的地段。

第3．1．2条对于兼有微振控制要求的洁净厂房的位置选择，应实际测定周围现有振源的振动影响，并应与精密设备、精密仪器仪表允许环境振动值进行分析比较。

第3．1．3条洁净厂房最大频率风向上风侧有烟囱时，洁净厂房与烟囱之间的水平距离不宜小于烟囱高度的12倍。

建筑环境与设备工程专业毕业设计参考资料5空调气流组织设计编者重庆大学城市科技学院土木工程学院建筑环境与设备工程教研室空调气流组织设计一、空调气流组织设计作用空调气流组织的作用：⑴送风均匀，从而保证空调区的温度场、湿度场、速度场的均匀；⑵送、回风不短路；⑶没有吹冷风感；⑷冬季热风能抵达人员活动区。

二、气流组织选择一、气流组织方式：⑴侧面送风：能形成贴附射流，增大气流射程，有利于室内空气混合，幸免冷风过快下落。

⑵散流器送风：送风距离大，适宜空间较高的房间。

⑶孔板送风：单位面积送风量大，工作区内风速小。

⑷喷口送风：速度高，射程长，适合高大空间的送风。

⑸条缝送风：送风温差、送风速度衰减较快，可与灯具配合布置，适合于会议厅、宴会厅等场所。

⑹旋流风口送风：衰减快，可作大风量、大温差送风。

二、气流组织及送、回风口选择⑴空调区的气流组织宜采纳百叶、条缝型等风口貼附侧送。

当侧送气流有阻碍或单位面积送风量较大，且人员活动区的风速要求严格时，不该采纳侧送。

侧送形式有以下三种：①上送上回：仅为夏日降温效劳，且空调房间层高较低；②上送下回：以冬季送热风为主，且空调房间层高较高；③单侧或双侧贴附射流送风适合于跨度较大的空调房间。

采纳貼附侧送风时，应符合以下规定：①送风口上缘与顶棚的距离较大时，送风口应设置向上倾斜10°～20°的导流片；②送风口内宜设置避免射流偏斜的导流片。

⑵空调区设有吊顶时，应依照空调区的高度及对气流的要求，采纳散流器或孔板送风。

当单位面积送风量较大，且人员活动区内的风速或区域温差要求较小时，应采纳孔板送风散流器分平送和下送两种方式。

平送适合于夏日送冷风；下送适合于冬季送热风。

采纳散流器送风时，应知足以下要求：①风口布置应有利于送风气流对周围空气的诱导，风口中心与侧墙的距离不小于；②采纳平送方式时，貼附射流区无阻挡物；③兼作热风供暖，且风口安装高度较高时，宜具有改变射流出口角度的功能，如温控散流器。

气流组织的校核空气调节区的气流组织（又称为空气分布） ，是指合理地布置送风口和回风口，使得经过净化、热湿处理后的空气，由送风口送入空调区后，在与空调区内空气混合、置换并进行 热湿交换的过程中，均匀地消除空调区内的余热和余湿，从而使空调区（通常指离地面高度为2m 以下的空间）内形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺 和人体舒适度的要求。

同时，还要由回风口抽走空调区内空气， 将大部分回风返回到空气处理机组（AHU ）、少部分排至室外。

影响空调区内空气分布的因素有：送风口的形式和位置、 送风射流的参数（例如， 送风风量、出口风速、送风温度）、回风口的位置、房间的几何形状以及热源在室内的位置等， 其中送风口的位置和形式、送风射流的参数是主要的影响因素。

5.1双层百叶风口的气流组织校核：标间、套房、咖啡厅以及洽谈室内风机盘管加新风系统选取上送侧回的双层百叶风口送 风。

选取三层十二号老人活动室为例，进行气流组织的校核计算。

该房间其空调区域室温要求为26C ，房间长为 A=5m ，宽为B=4.2m ，高为H=4.0m ，室内全热冷负荷 Q=3229W 。

①：根据空调区域的夏季冷负荷、热湿比和送风温差，绘制空气处理的 h-d 图，计算夏季空调的总送风量 Ls （ m3/h ）和换气次数n （1/h ）:L s A* B* H式中:Q — 空调区的全热冷负何， W ；h N 、 h S ――室内空气和送风状态空气的比焓值， kJ/kg ;A—沿射流方向的房间长度， m ; B — —房间宽度，m ;H ——房间高度，m 。

通过计算可得： Ls=1038 m 3/h n=13 1/h② ：根据总送风量和房间的建筑尺寸，确定百叶风口上网型号、个数，并进行布置。

送 风口最好贴顶布置，以获得贴附射流。

送冷风时，可采取水平送出；送热风时，可调节风口 外层叶片的角度，向下送出。

式中:LS3.6Q 1.2(hN -hS)(5-1)(5-2)③：按照下式计算射流到达空调区域时的最大速度V x （m/s ）,校核其是否满足要求:Vxmv s k b k c Fs(5-3)Fs――送风口的计算面积，怦；查表可得，Ls=0.189m3/s , Vs=6.52~5.21m/s , F=0.025~0.038 m, 速是允许的。

1、排烟口得风速≤10m/s（老建规9、4、6、6）2((1)、空调送风口得出口风速，消声要求较高时，宜采用2-5m/s，喷口送风可采用4-10m/s。

（采暖6、5、9）2(2)、空调侧送与散流器平送得出口风速2-5 m/s。

孔板下送风得出口风速3-5 m/s。

条缝型风口下送（多用于纺织厂），当空气调节区层高为4-6m人员活动区风速不大于0、5m/s时，出口风速宜为2-4m/s。

（采暖条文6、5、9&民用条文7、4、11&技措5、4、6、2【孔板】）3利用走廊回风时，回风口安装在门或墙下部得回风口面风速1-1、5m/s（采暖条文6、5、11）4567、厨房排风系统得风管风速不宜小于8m/s，且不宜大于10m/s；排风罩接风管得喉部风速应取4-5m/s。

（技措4、2、10、2）8、洗衣房机械排风系统洗衣机、烫平机、干洗机、压烫机、人体吹机等散热两大或有异味散出得设备上部，应设置排气罩，其罩面风速应≥0、5m/s。

（技措4、5、1、3、1）设在水池附近，进风口应采用遮光百叶窗，通过百叶窗得风速应＜2m/s。

（技措4、5、8）11、机械加压送风口不宜大于7m/s；排烟口不宜大于10m/s；机械补风口不宜大于10m/s，公共聚集场所不宜大于5m/s；自然补风口不宜大于3m/s。

（技措4、8、5、3）12、人员长期停留得区域采用置换通风方式时，人脚踝处风速不宜超过0、2m/s。

（技措5、4、10、2）一、风口选用总说明：（10K121）1、风口布置需要综合考虑室内气流组织、噪声、建筑装修美观要求、安装维修以及经济性等方面因素。

在选型时，应确定风口风速，计算风口风量、有效面积、设成，特别要注意建筑梁或柱子等对气流得影响。

对一些技术要求特殊得空调区域与风量较大得场合，风口得选择宜辅以计算机模拟（CFD）方法确定。

2、上部送风时，一般房间宜采用百叶风口或条缝风口等侧送，侧送气流宜贴服；有吊顶时，应根据空调区高度与使用场所对气流得要求，分别采用圆形、方形散流器；空间较大得公共建筑或室温允许波动范围大于或等于1、0℃得高大厂房，宜采用喷口或旋流风口送风。

条缝型送风口形成的竖壁贴附射流通风模式研究:送风速度的影响3西安建筑科技大学　中铁第四勘察设计院集团有限公司　邱少辉☆西安建筑科技大学　李安桂△摘要　提出了一种介于混合通风、置换通风之间的新型通风模式———条缝型送风口形成的竖壁贴附射流。

利用2DPIV 研究了该模式下射流送风速度对气流流场的影响,并对极限贴附距离进行了探讨。

研究表明,射流送风速度越大,形成的贴附射流距离越长,贴附效果越显著;同时,送风速度越大,射流对周围空气的卷吸能力越强,射流影响区域越大;射流送风速度的改变对极限贴附距离的影响不明显。

关键词　竖壁贴附射流　条缝型送风口　送风速度　附壁效应　极限贴附距离D o w n w a r d dir e c t e d v e rti c a l w a ll j e t f or m e db y sl ot i nl e t :i m p ac t of a ir v e l o c it yBy Qiu Shaohui★and Li AnguiAbs t r a ct Prop oses a novel ventilation mode between mix and displace ment ve ntilation ,w hich is dow nward directed vertical wall jet f rom slot ing 2D PIV ,studies t he imp act of jet air velocity on t he airflow ,a nd discusses t he attached dista nce limit.It indicates t hat t he higher of jet air velocity is ,t he longer of attached distance f or med is ,a nd t he st ronger of Coa nda eff ect is.At t he mean time ,t he higher of air velocity is ,t he st ronger t he p ower of ent raining surrounding air of t he jet is ,and t he wider surrounding eff ected area is.The imp act of change of jet air velocity on t he attached distance limit is not obvious.Keywor ds dow nward directed vertical wall jet ,slot inlet ,air velocity ,Coanda eff ect ,attached dista nce limit★X i ’an University of Architecture and Technology ,X i ’an ,China　3国家自然科学基金资助项目(编号:50778145,50578075)0　引言相对于基于稀释原理的混合通风,置换通风作为一种较好的气流组织方式,在许多场合得到应用[12]。