地板送风系统是办公楼和其他商用建筑中房间空调的一种创新系统

随着社会经济的发展和人们对个人舒适性、通风效率和室内空气品质、能耗、生产率和人员健康等等方面更高的追求,全球对能效更高、智能化程度越高、性能更加显著的空气be限性变的与当今这个行业的时代潮流越来越背道而弛.所以我们需要更多低能耗高通风效率的空气分布系统--------辟如今天我们将要介绍的地板送风系统.系统概述地板送风系统是办公楼和其他商用建筑中房间空调的一种创新系统，地板送风之名源于其利用了架空（可检视）地板体系下的静压箱，通常将处理后的空气通过地板散流器直接送到建筑物使用区（高度达1.8米）。这里我们还需要提一下现在人们越来越感兴趣的“岗位和个人环境调节系统”，通常能为局部热环境提供不同程度个人控制的送风口取决于它的设计和位置，“岗位和个人环境调节系统”正是基于此定义和发展的。它允许使用者通过调节送风速度和方向，调节送风温度对局部环境的可感温度进行控制。通常“岗位和个人环境调节系统”的设计与地板送风系统有关。我想只有在地板送风系统发展的基础上“岗位和个人环境调节系统”才会有长足的发展。这里我们主要讨论的也是地板送风系统。地板送风系统相对于吊顶型系统，最重要的优点体现在供冷工况，暖通空调的设计历史方法一直是通过广为延伸的风道将送风送到位于吊顶的散流器。处理后的空气都在吊顶高度处送入和排出。吊顶静压箱一般较高以容纳很大的风道。回风最常采用不接风道的吊顶静压箱。通常被认为是混合型空气分布的常规型暖通空调设计，是要促进进风和室内空气完全混合，使所用房间内的全部空气保持在要求的设定温度值，并使通风空气均匀分布。地板送风系统通常具有以下几个特点⒈含有至少为最少室外新风量的送风经过滤与处理达到要求的温度和湿度，然后由空调器送到地板静压箱，它所流经的风道距离较吊顶型系统短些。⒉地板静压箱由安装的地板体系组成。⒊地板静压箱有三种配制方法:⑴有压静压箱。即集中空调器通过可单独使用或组合使用的被动型送风格栅/散流器，可调性散流器以及风机动力型末端，让送风途径静压箱送入房间；⑵l零压静压箱。即通过就地的风机动力型（主动型）送风口与集中空调器结合，将静压箱内的空气送入空调房间；⒋在静压箱内，送风自由地与热容量很大的楼板与地板直接接触，通过地板上的散流器直接送入工作区。由于空气是直接被送入工作区，故地板送风口的送风温度应保持在不低于16~18°C范围内，以避免附近人员有不舒适的冷感。⒌与头部以上常规系统采用较大送风口以及送风方向间距较大相反，地板送风系统一般配置相对较多，规格较小的送风口，且有许多附近使用人员。⒍回风位于房间的吊顶高度或人员之上最大允许高度处，它利用办公室热源产生的自然浮力，形成自地板至吊顶整体性的空气流型，特别是在供冷时，能更有效的排出热量和污染物。与头部以上常规系统通充分的混合空气相比，此系统产生空气分层更适合改善人员聚集区的空气品质。当然我们在这里也要提一下采用地板送风系统（一般为商用）较常规系统的优势，正如其他新技术的应用为人们带来各种利益一样，这些利益有：生产率提高、留住职工、减少运行费用、设施的市场价值增加。虽然现在由于此项技术某些方面的不成熟和由于没有进入大规模装配阶段带来的初期投资成本较高等等某些问题，但地板送风系统是当今乃至很长一段时间内此项领域内一个重要方向。收益：⒈改善热舒适性通过每位人员对自己局部热环境进行控制，就可以满足自身的热舒适性要求。在当今的工作环境中，由于人们在衣着、活动量（新陈代谢率）以及个人偏爱方面的不同，故各人对热舒适性的要求会有很大差别。对于地面主动型散流器出风口，个人控制的微气候范围很大，最大可达到5°C。这样的控制量足以适应个人热舒适性选择的整个范围。被动性散流器，虽然不能提供同样大小的控制量，但由于靠近人员，故仍然能有效的影响可感的局部的舒适工况。2．改善通风效率和空气品质通过在地板处或仅人员处送出含新风的空气，并在吊顶回风，形成室内空气和污染气流向上置换的流态，可以期望在人员呼吸高度处的通风和空气品质得到一定程度的改善。置换通风系统将温度稍低于舒适工况、送风温度很低的100%新风送入，能典型的获得通风性能的改善。由于新风的动量很小，故是浮力影响了，空气流态，送风在地板高度处蔓延开，并向上流动。空气温度和某些污染物的浓度在置换区内随着高度而增加。由于地板送风系统的的送风速度较真正的置换通风系统高，所以引起空气较大混合，减少了气流置换程度。优化的通风策略是要对送风口进行控制，在房间的呼吸高度处限制送风和室内空气混合，而在此高度以上才允许空气分层和受污染程度更大些。⒊减少用能地板送风系统较头部以上系统节能主要有两大因素:⑴供冷时节能来自于经济器运行和冷水机组COP的增加（能效比）的增加。⑵风机节能。经济器的节能是由于地板送风系统的回风温度25~30°C高于头部以上系统，因而增加了经济器的整个和部分运行时间。也由于地板送风系统的送风温度16~18°C也较头部以上系统高，使经济器运行时的供冷量得以减少。冷水机组的节能是因为送风温度高，冷水机组可采用较高的出水温度。然而这些收益依赖于气候状况，在潮湿的气候条件下，对湿度控制的需要会减少或抵消这些供冷能量的节约。风机节能与两大因素有关:总风量减少和静压减少。能使房间内较低混合区之上的热源所产生的大部分对流热量直接回到吊顶高度处，因此不包括在送风量的计算中。所以，为保持给定舒适工况所需要的送风量，是仅依据进入工作区与工作区内空气相混合的热源情况确定的。由于送风以很低的静压箱压力自由的流经静压箱送出，没有很多支风道，故静压值减少了。⒋建筑物的寿命周期费用减少在现在商务活动中，变动是建筑物使用期内的现实情况。与重新配置建筑服务设施有关的费用节约是决定采用可检视地板的主要因素。通过将暖通空调和电缆管理系统集成在一个容易检视的地板空间内，地板散流器以及电力、语音、数据通信的插座几乎可布置在架空地板隔档的任何位置。室内维护人员只需适用简单的工具和标准的硬件便可实施这些重新配置，且费用大大减少。⒌采用地板送风的建筑物与常规的吊顶空气分布系统工程相比，又降低层高的可能性。通过降低服务设施所用空间的总高度或改钢梁结构为混凝土（平板）结构的方法能实现层高降低。混凝土平板结构的使用寿命较钢梁结构更长些，但它受地板送风系统偏爱是因为有蓄热的优点以及垂直高度可降低。通过将大多数大楼服务设施置于地板静压箱内。那么，不设吊顶静压便不是罕见的，而且是可能的。⒍改善生产率和人员健康一些研究数据表明，通过给与个人对自身局部环境的更大控制以及室内环境的改善，人员的满意度与生产率可得到提高。当然以上内容只是简单介绍一下地板送风系统较常规系统的优势和特点，同样它还有这样那样的补足。在后面的内容中将详细介绍该系统的各组成构件和优势还有在当今这个阶段它存在的一些不足和应用中遇到的一些问题。地板送风系统存在这样那样的问题的同时同样它就会有很多课题和发展方向，我们也将介绍几个重要的未来方向并作详细的解释说明。现在我们来介绍一下常用的地板送风系统的常用组成构件，就供冷供热机房中所用的设备的型式和一次空气处理机组（AHU）而言，地板送风系统和头部以上常规系统是一样的。其与常规系统最大区别是用静压箱直接向建筑物人员活动区域输送空调风。下面介绍一下其主要设备———静压箱。我们在设计静压箱时，主要目标是确保送出所需的风量和出风工况（温度和湿度），且在建筑物地板面以上的任何地方有需要的最小通风空气量。在某些构造中，达到要求位置处的空气量可能会受到静压箱入口状况、静压箱高度、静压箱障碍物和静压箱漏风的影响。地板静压箱是混凝土结构板与架空或可检视地板体系下侧之间可开启服务设施分布空间。架空地板平台是由0.6m×0.6m灌有象混凝土那样材料的钢板快组成。地板静压箱被用作电力、语音、数据通信电缆的维修通道已有多年。电缆用模块件连接到位于地板块或系统家具上的引出盒上。它易于检视，能方便地更改模块化的电缆分布系统，通过把地板出风口布置在地板任何地方，可以经济的重新配置电缆设施。当地板送风加入地板下的电缆管理系统时，形成了一个真正的集成化设施空间，提供给电缆系统的灵活性现在同样可被暖通空调系统所用。设计地板送风静压箱时，利用静压箱输配空气有三种基本方式:1、有压静压箱。集中空调器通过静压箱将空气送入房间。2、零压或无压静压箱。它与集中空调器相结合，利用就地的风机动力型送风口将空气送入空调房间。3、某些情况下，利用风道途径静压箱江空调空气送到末端或送风口。有压静压箱在有压静压箱内，通过控制集中空调器来维持相对于空调房间的微正压。至今，在地板送风配置中有压静压箱应用最普遍。在有压静压箱能够对一个控制区域保持非常稳定的静压箱压力值。这就可以使安装在区域内的规格相同、控制设定值相同的被动式散流器厢房间内输送的风量也相同。然而，气流特性会因不受控的空气泄漏和因检视地板静压箱需移去地板而受到影响。我们来讨论一下有压静压箱内的气流性能。首先我们讨论一下静压箱的最小高度，对静压箱的高度从3in.(75mm)变到8in.(205mm)所进行测试（以下两张图表明，静压箱高度低到（100mm）时，在静压箱内能获得较好的气流分布。然而，低高度静压箱（近4in[100mm]高度或者更低些）应局限应用于房间送风需要量不超过1cfm/ft２（5。1L/（S.m２），否则会引起出风口的气流分布差异超过合适值。在两个图中，风量数据是以“输送风量比”与静压箱进口距离之间的关系曲线来表示，该进风口位于静压箱端头。输送风量比定义为：用静压箱均匀出风量标称的被测风量。换言之，如果通过所有地板出风口的出风量非常均匀，则离进风口各距离处的“输送风量比”为100%。静压箱入口空调器处理后的空气被送入通畅的地板静压箱内时，其进风点与空气进入房间的出风点之间在的最大实际距离通畅根据空气流动到送风口所引起的热衰减度和空调器处理后的空气在通畅的地板空间内滞留的时间。处理后的空气在滞留地板静压箱的同时，还存在着来自建筑物楼板以及室内（通过架空地板）的热传递。它通常`依据空气最大允许温升，限制了处理后空气流动的距离。静压箱内的水平风道可用作静压箱进风口到最远出风口之间的桥梁。为了优化静压箱内的空气，出风口可以沿着风道的长度布置。静压箱内的障碍物对静压箱内气流中有障碍物的情况进行测试表明，只要在静压箱气流的垂直方向保持3in（75mm）净高的空间，气流性能就有可能被接受。空气泄漏因施工质量引起的泄漏适当关注地板静压箱所有边角细部密封性很重要，它包括窗墙与楼板的连接处、内墙、沿管道槽沟、楼梯平台、电梯和项目施工阶段暖通空调用的竖井墙。地板块之间的泄漏正如图所示是架空地板型式和安装、地毯片安装和静压箱的压差的函数。尽管在有压静压箱内采用相对较低的压力，但对于设计和运行来说，由于地板表面及很大，故对此渗漏应慎重对待。不同的地板覆盖层模式对空气的渗漏量也有影响，试验表明，空气泄漏量约随静压箱压力的平方根而变化。我们通常也非常关心静压箱的热力性能毕竟静压箱是作为地板送风系统的一个重要组成部分而存在的。这些热力过程包括：⑴楼板和静压箱内空气的换热；⑵地板块和静压箱空气的换热；⑶楼板和地板块的蓄热性能。有一项重要的设计考虑是限制`送风温度的变化量，即常被称为热力衰减，使设置在远离静压箱进风口处的散流器的送风温度变化限制在可接受的程度。在供冷运行时冷风进入静压箱，冷空气通过上部地板块（热量来自房间）和底部混凝土楼板（热量来自下吊顶回风静压箱）的换热而被加热。在整个静压箱内形成一个全面性的气流流型是可能的。在静压箱进口处安装导叶使气流沿着整个静压箱宽度能更均匀的扩散是一个简单的解决办法。另加静压箱进口或空气通道是改善静压箱内气流分布热均匀性的另一种办法，但必须对静压箱入口有合适的检视点和另增加风道进行权衡。通过地板块和楼板的换热量将直接影响地板静压箱的热力衰减。混凝土楼板的地传热影响是以差不多大小的量影响地板传热量。沿着相邻楼板下流动的温热回风是驱动这一传热过程的主要热源。太阳照射面上的传导得热是热力衰减的另一个始作俑者。由建筑物外表面收集并传递给与之直接相连的地建筑物楼板的大量热量，