農村住宅風口位置對室內熱舒適性影響模擬分析

吳珊　路祥玉　劉昱

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，北方農村地區生活水平有所提高，對室內環境舒適性的追求隨之提高，因此，通風換氣技術對提高和保障室內空氣品質和環境熱舒適性尤為重要。本文針對沈陽市某建筑一典型房間，分析風口位置對室內熱舒適性影響，應用Airpak軟件進行數值解算，給出室內環境PMV、PPD指標的分布狀況。通過模擬結果分析得出，送風口、回風口對角布置優于送風口、回風口一側布置，可以營造更好的室內熱舒適性，為農村住宅的通風換氣系統設計提供基礎依據。

關鍵詞：風口位置；熱舒適性；數值模擬

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.212

0 引言

隨著經濟發展和生活水平的不斷提高，人們對于室內環境熱舒適性的要求也越來越高。室內良好的熱舒適環境不僅可使人們精神愉快，而且有助于提高工作效率。通風換氣系統的合理設計是農村住宅室內空氣品質和室內環境熱舒適性的保障。本文針對沈陽市某建筑一典型房間，運用Airpak模擬軟件，對兩種風口布置形式的模型進行模擬計算，分析不同風口布置對室內環境熱舒適性影響的基本規律，指導農村住宅通風換氣系統的合理設計。

1 物理模型

被研究的房間尺寸：5.2m×4.2m×3.3m，送風口尺寸1m×1m，回風口尺寸1m×1m。房間內有一臺計算機、一張桌子、一張床、一個人員、一盞熒光燈等熱源。為簡化計算，計算機簡化為正方體模型；人員設計為站姿，簡化為一個正方體模型；熒光燈簡化為正方體模型。本文建立兩個物理模型，模型1為送風口、回風口布置在房間一側；模型2為送風口、回風口布置在房間對角位置。

2 假設條件及邊界條件

為簡化通風換氣技術對室內環境熱舒適性影響模擬計算問題，作以下假設：

（1）室內氣流為不可壓縮常物性牛頓流體，穩態湍流流動，且符合Boussinesq假設；

（2）不考慮太陽輻射以及房間內部各表面的輻射換熱影響，固體壁面上滿足無滑移條件，在計算模型中不考慮；

（3）門、窗、墻壁密閉性好，不考慮漏風的影響[1]。數值模擬計算邊界條件見表 1。

3 模擬結果分析

本文截取模擬房間Y=1.5m平面，即房間高度的1.5m處為人體平均感受區域，模擬計算兩種物理模型在Y=1.5m平面的PMV和PPD指標分布圖。從模擬結果圖（如圖1）比較模型1、模型2的PMV分布、PPD分布：模型2中PMV值為0的區域比模型1 中PMV值為0區域大；模型2的PPD值為0的區域比模型1中PPD值為0區域大，說明送風口、回風口采用對角布置，人均不滿意百分比減小，室內環境熱舒適性較好。

4 結論

根據模擬結果分析研究，得到結論：針對同一房間的通風換氣系統，送風口、回風口對角布置會減少人員的不滿意百分比，增加室內環境熱舒適性，因此，北方農村住宅風口布置應采用對角布置，不宜采用風口一側布置。

參考文獻：

[1]黃壽元，趙伏軍，李剛.基于Airpak的夏季空調室內熱環境數值模擬研究[J].湖南科技大學學報，2011，26（02）：11-17.

[2]鐘武.夏季辦公室空調房間氣流組織的數值模擬[J].制冷與空調，2011，25（03）：304-308.

基金項目：“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAJ26B02）

作者簡介：吳珊（1992-），女，碩士在讀，研究方向：農村住宅通風換氣技術，建筑節能技術。