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1、,变风量空调系统气流分布与室内环境,华东建筑设计研究院有限公司,杨国荣,变风量空调系统对声学环境影响,空调房间主要噪声来源： 空调风管与末端装置辐射噪声，穿过吊平顶影响空调区域； 送风口与回风口空气动力噪声，直接传入空调区域,变风量系统风机运行稳定性,风机工作点移至不稳定区，进入叶轮的风量不足，气流将沿叶片逆向流动，造成风机空气动力失速，风机低频噪声大幅增加,变风量末端装置噪声传播形式,单风道型末端装置,箱体辐射噪声,风阀节流噪声,风机动力型末端装置,箱体辐射噪声,风阀节流噪声,风机运行噪声,样本声学数据,以各型号、各档风量下，装置进、出口静压差为12.7Pa、25Pa、50Pa、75Pa时装
2、置出口排出噪声与箱体辐射噪声（NC），箱体辐射噪声按1254000倍频程下提供,排出噪声考虑下列衰减因素,风管内村、末端反射、1.7m软管、房间效应,辐射噪声考虑下列衰减因素,吊平顶效应、房间效应,变风量末端装置噪声控制要求：,3、将末端设置在次要房间的吊顶上或改用隔声效果好的吊顶材料，风机动力型末端一般不设在低于45dB房间的吊顶上,1、根据样本提供的末端出口噪声与箱体辐射噪声选型，使装置噪声不超过室内噪声标准,2、当末端噪声值接近噪声标准时，应在完成终饰的情况下进行实测，确认其影响程度,4、末端以最小风量运行时应有效防止空调器送风机的工作点进入不稳定区,产生较大的低频噪声,风管低频噪声：,
3、空调器送风主管因表面振动而产生低频隆隆声,源于风管共振频率,噪声级在65-95dB之间,频率在16-100Hz之间,波长为3-20m,可长距离传播,引起附近轻质材料共振而产生“咯咯”声,当皮带传动的频率为210次/秒时，其声级波动为平均分贝值上下525dB。最常见的频率出现在风机转速与皮带传动的频率两倍之间,风管宽度超过1200mm,容易产生低频噪声,风管低频噪声处理：,1、调整风机转速，改变气流波动频率，与风管共振频率错开 2、增加风管刚度，直接改变风管的共振频率 3、风管外表面帖隔声毡 4、采用圆形风管替代矩形风管,多个送风散流器噪声增加近场值：,一房间中设置多个散流器，需对散流器噪声值进
4、行综合(叠加)计算。Nevins在1976年提出多个散流器噪声增加的近场（3m）经验估算值,某较小房间设置两个相同的送风散流器，若根据其送风量，每个散流器噪声值是30dB，则两个送风散流器的综合近场噪声值为33 dB,散流器支管连接与噪声的关系：,当散流器支管安装与散流器实测状况不同时，会产生较大的噪声； 支管与干管连接偏差应控制在D/8以内； 当支管与干管连接偏差达到D/2时，散流器的噪声值可能比样本数据增加12-16dB,送风管,送风管,气流方向,气流方向,送风散流器,送风散流器,不受约束的送回风口最大速度限制：,表中数值为不受约束的开口数据，当开口与散流器或回风百叶相接时，会少量或大量增
5、加噪声值。这主要取决于所采用的风口的数量、结构与安装方式,调节风阀安装位置与噪声增加值：,散流器上游设置调节风阀时，应注意调节阀产生的噪声值。当散流器的噪声值接近房间噪声标准时，更应对风口调节风阀的设置关切,风管部件安装位置与噪声增加,消声器： 消声器应间隔安装，两个消声器之间设一段直管段，避免空气通过消声器后产生再生噪声,各类阀件： 在噪声要求较高的房间的吊平顶内，阀件之间也应有一直管段，对声学要求很高的房间，其吊平顶内风管上一般不设调节风量的阀件,室内热舒适环境,3、从楼板到1.8m高度，最大温度梯度不超过2.8,1、干球温度 2326,ASHRAE标准55 ISO7730-94,2、人员
6、活动区（离地0.151.8m、 离墙0.6m）最大气流速度：供冷0.25m/s；供热0.15m/s,传统送风问题： （冷风、外区、射程偏大）,送风管,送风散流器,送风散流器,冷风吹到人员区,空气温度偏高,射流,射流,接VAV末端装置,结论:两散流器之间或分隔墙处冷气流下降到人员呼吸区内,温度太低;散流器下侧,由于射流诱导作用,气流向上流动,空气温度偏高,呼吸区空气温度分布不均,舒适性较差,传统送风问题： （冷风、外区、射程偏小）,接VAV末端装置,送风管,送风散流器,送风散流器,射流,射流,偏冷,偏热,结论:小风量时,送风射流长度不够,冷气流过早与吊平顶脱离,造成散流器下侧及附近空气温度偏低;
7、两个散流器之间或分隔墙处空气温度偏高.室内空气温度场不均匀,舒适性较差,传统送风问题： （热风、外区、温度偏高）,VAV末端装置,送风散流器,回风口,外围护结构,送风支管,送风干管,部分送风被排走,热风随冷表面下沉,热风温度如高于41,结论:冬季送风温度不易太高，ASHRAE62规定当温差大于8时，通风效率将下降25，部分送风直接被排风口排走，热风在靠近外围护结构处下沉，房间中部形成4-6 温差，严重影响室内空气品质。送风温度过高，浮力太大、气流短路，不能充分混合,内区房间负荷特点：,3、空调冷负荷强度较小,1、除热起动外、常年供冷,2、人员活动变化、办公设备休眠、网络设备使用，负荷不稳定、可
8、变,传统送风问题： （冷风、内区、风量较小）,内区变风量空调系统送风散流器布置要求：,1、最大风量与最小风量比外区散流器小,2、散流器之间的间距应比外区的小，数量比外区多,3、散流器的空气分布性能要求高,注：美国某法院将数百个大散流器换成长射程、小风量的散流器，改善了室内空气温度场，提高了空气分布性能指标（ADPI）,4、内区应选用风量较小、射程较长的散流器,送风散流器的基本类型,ASHRAE将送风散流器划分为5种类型： 1、安装在吊平顶上或接近吊平顶处的水平射流送风散流器 2、安装在地板上或接近地板处的非扩散型垂直射流送风散流器 3、安装在地板上或接近地板处的扩散型垂直射流送风散流器 4、安
9、装在地板上或接近地板处的水平出风送风散流器 5、安装在吊平顶上或接近吊平顶处的垂直出风送风散流器,适合变风量系统的送风散流器,单槽式卡爪式条缝型散流器,线型散流器,N型散流器,方型或矩形散流器,低温送风口,变风量风口,送风散流器选择方法,国外几种变风量风口选择方法： 依据（NC）或（RC）噪声标准选择 依据射流分布选择 依据计算分离点距离选择 依据舒适性标准（ADPI）选择 依据综合分析法选择,空气分布性能指标（ADPI）定义,在整个人员活动区中对各个局部地点的空气流速与空气温度进行检测，就可得到空气分布特性指标ADPI,N测量区域内满足(-1.7+1.1)的测量点个数； N 测量区域内测量点
10、的总个数。 ADPI值越大，室内人员感到舒适的比例越高。ADPI的最大值为100。,式中：,ASHRAE散流器ADPI选择表,送风散流器基本参数,散流器型号及尺寸,散流器送风量,散流器全压损失,散流器水平射程：气流离开散流器后到达0.75、0.5、0.25m/s处所经过的距离,散流器噪声值,ADPI散流器选择方法,散流器最大风量： 单风道型、旁通型、单冷并联式风机动力型末端及变风量风口:与末端一次风最大风量相等 冷热并联式风机动力型末端:等于装置最小一次风量加增压风机风量，风机风量一般为一次最大风量5080 双风道型：（无冷热混合）按供冷或供热风量中大者确定；（有冷热混合）按冷热设计风量与混合
11、风量中大者确定 诱导型：一次风设计风量加诱导风量,ADPI散流器选择方法,除采用串联式风机动力型末端，采用其他装置的送风散流器的风量在最大风量与最小风量之间运行 散流器最小风量应满足： 1、各温度控制区内人员对新风的需求 2、变风量末端风速传感器精度要求 3、冬季送热风时，送风温度控制要求 4、满足室内气流组织分布要求，防止冷气流下降到人员活动区,ADPI散流器选择方法,房间特征长度,射流的射程与房间特征长度的比值T/L与不同类型散流器的ADPI有关，该比值是在气流分布设计过程中进行散流器选型时的一个重要参数,ADPI散流器选择方法,选择所推荐的射程/特征长度比值 根据ASHRAE推荐数据，对
12、特定的散流器与规定的房间负荷，选择所推荐的T/L值 计算射程距离 根据特征长度L，乘以上一步所确定的T/L比值，求得所需要的射程距离 选择合适的散流器，满足风量与射程 根据最大风量、最小风量和射程选择散流器的规格，一般来说，条型散流器的长度总和，应满足墙面长度的3070。,ADPI散流器选择方法,计算射流分离点距离,对于低温送风，必须计算射流的分离点距离。使散流器最小风量时散流器的射流分离点距离也应大于等于房间特征长度，不使低温空气直接进入人员活动区,ADPI散流器选择方法,校核散流器的噪声值 对于送风散流器输送最大风量时的噪声数值必须进行校核，当所选的送风散流器的综合噪声指标大于各空调房间允
13、许噪声标准时，应重新进行送风散流器的选型。一般情况下，应选择风口喉部尺寸更大一点的送风口，直至满足要求时为止,ADPI散流器选择方法,校核散流器的压力降 对于低速、安静的空调系统，采用方型散流器，则风口的静压差值通常在5Pa至25Pa之间； 采用条缝型散流器，风口的阻力损失较大，常高达75Pa； 变风量系统空调器送风机的压头除了需满足空调器本身的阻力损失外，还要满足送、回风道、消声器、风道配件、变风量末端装置以及送风散流器的阻力损失。反之，当空气分布系统末端压头已定后，应对所选用送风散流器的阻力损失进行校核。如散流器的阻力损失超过了空气分布系统所能提供的压头时，风口应重新选型，直至满足要求,谢谢大家,