1.通风空调净化工程置换通风的原理

置换通风的原理与传统送风的原理有很大的不同。从理论上说，在送风过程中，室内新旧空气间的扰动及掺混愈少，且愈能较快、较好、较省地改善空气品质，则通风效果愈好。在置换通风系统中，新鲜的冷空气由房间的底部以极低的速度送入，送风速度为0.2~0.5m/s，送风温差不大，为2~4。送入的低温、低速的新鲜空气，由于动量很低以致对室内主导气流无任何实际的影响，在重力作用下先是下沉，随后慢慢扩散，在地面上形成一层薄薄的空气湖，这样新鲜的空气得以直接进入呼吸区。与此同时，室内热源产生的热对流气流由于浮力作用而上升，并在上升过程中不断卷吸周围空气，形成一股蘑菇状的热浊气流。由于热浊气流上升过程中的“卷吸”作用和后继新鲜空气的“推动”作用，以及排风口的“抽吸”作用，覆盖在地板上方的新鲜空气也缓慢上升，形成类似活塞流的向上单向流动。这样工作区的污浊空气不断地被后继的新风所取代，也就形成所说的“置换通风”。

从气流组织的循环中可以看出，当系统达到稳定时，室内空气在流态上便形成了三个区域：上部混合区，下部单向流动的清洁区，以及在两个区域中间的层流区域。进风在房间的下部进入，则在下部工作区的始终是清凉、新鲜的空气，由向上的热气流区和周围清洁空气区组成。排风则在房间的上部进行，尽可能只排除较热的、特性物质含量至高的部分空气。中间的层流区是单向流动的。置换通风的进入气流的停留时间和热气流的转移时间都是短的，于是通风效率高。当然，对置换通风的气流组织的影响因素很多。

2. 置换通风的特点

(1)传统通风方式特点

传统的空调方式均是以“稀释”室内空气为基本原理，通过送入一定量的新风与室内污染气体进行充分混合，以求室内空气在较短的时间内被稀释来降低特性物质的浓度，满足所需要的卫生标准和排放标准要求。其特点是高速和紊流送风，系统驱动力为送风的动量，利用射流方式送风，带动室内空气循环使二者充分混合，工作区相当于排风环境，以致工作区内新鲜空气的可能性为零，在整个空间内空气温度和污染物的浓度几乎是完全相同的。同时由于高速和紊流，对工作人员来说，还会引起一定的吹风感，特别是在室内负荷增大情况下，气流速度将进一步的增大。 此外，送入气流的循环掺混加长了特殊气体在室内的停留时间，使换气效率降低。

(2)置换通风特点

首先，置换通风热力分层。在置换通风房间内气流上升过程中，在室内便形成了三个区城：上部紊流混合区、下部单向流动的清洁区以及在两个区城中间的层流区域。上区烟羽沿程不断卷吸周围空气并流向上部，存在气流返回混合，使得一部分热浊气流下降返回，由流体的连续性方程，上区任一高度的平面上气流流量等于送风量和返回气流风量之和，因此顶部烟羽流量大于送风量，同时温度与浓度较高。下区空气温度较低而清洁。在下区和中间过渡的层流区域内，烟羽流量等于送风量。无论工作区是侧送风还是地板送风，当风速过大，进入工作区的空气分布很不均匀时，都有可能将上部热浊空气卷吸到工作区，以致破坏中间的层流层和上下的分界面，减弱送风在工作区的置换作用。中净环球净化可提供净化工程、洁净车间的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

其次，置换通风室内温度和污染物浓度呈现层状分布。底层为低温空气区(即下部单向流动清洁区)，是人的停留区，污染物浓度至低，空气的品质好；顶部为高温区(即上部紊流混合区)，余热和污染物主要集中在此区域内，温度较高，污染物的浓度也高；中间层流部分是温度和污染物浓度变化的过渡区城，也称界面。无论是在低温区还是在高温区，温度梯度和污染物浓度梯度均很小，整个区内变化均匀平和，而过渡区的风速虽小，但温度梯度和污染物浓度梯度却很大，空气的主要温升过程在此区内实现，因此有时此层也被称为温跃层。由于置换通风的特殊送风条件和流态，流形自下而上近似活塞流，室内污染物主要集中在房间的上部，沿垂直方向，随高度的增加，其浓度逐渐增加，温度也逐渐升高，形成垂直方向的温度梯度和浓度梯度。

再次，置换通风的送风既是动量源，又是浮力源，而传统通风的送风仅作为动量源，由此产生卷吸周围空气的射流。置换通风室内空气的流动速度低，速度场平稳，呈层流或低紊流状态，同时由于低速避免了工作区内工作人员的吹风感。

通风空调净化工程的置换通风是要在工作区创造一个近 于新鲜的送风条件， 用新风置换工作区的污染空气，并将新风直接送到呼吸区。同时，由于室内无大的空气流动，污染源不会横向扩散，污染物在人的工作停留区不扩散，而被上升的气流直接携带到上部的非人活动区。这与传统通风方式是完全不同的。

3.置换通风的规定

《在用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736-2012) 中提到：采用置换通风时，应符合下列规定：

房间净高宜大于2.7 m；

送风温度不宜低于18 ；

空调区的单位面积冷负荷不宜大于120 W/m²；

污染源宜为热源，且污染气体密度较小；

室内人员活动区0.1~1.1m高度的空气垂直温差不宜大于3；

空调区内不宜有其他气流组织。

本文由中净环球净化CCG(www.ccg-sz.com)提供，转载请注明出处。