农村住宅风口位置对室内热舒适性影响模拟分析

吴珊　路祥玉　刘昱

摘 要：随着我国经济的快速发展，北方农村地区生活水平有所提高，对室内环境舒适性的追求随之提高，因此，通风换气技术对提高和保障室内空气品质和环境热舒适性尤为重要。本文针对沈阳市某建筑一典型房间，分析风口位置对室内热舒适性影响，应用Airpak软件进行数值解算，给出室内环境PMV、PPD指标的分布状况。通过模拟结果分析得出，送风口、回风口对角布置优于送风口、回风口一侧布置，可以营造更好的室内热舒适性，为农村住宅的通风换气系统设计提供基础依据。

关键词：风口位置；热舒适性；数值模拟

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

0 引言

随着经济发展和生活水平的不断提高，人们对于室内环境热舒适性的要求也越来越高。室内良好的热舒适环境不仅可使人们精神愉快，而且有助于提高工作效率。通风换气系统的合理设计是农村住宅室内空气品质和室内环境热舒适性的保障。本文针对沈阳市某建筑一典型房间，运用Airpak模拟软件，对两种风口布置形式的模型进行模拟计算，分析不同风口布置对室内环境热舒适性影响的基本规律，指导农村住宅通风换气系统的合理设计。

1 物理模型

被研究的房間尺寸：5.2m×4.2m×3.3m，送风口尺寸1m×1m，回风口尺寸1m×1m。房间内有一台计算机、一张桌子、一张床、一个人员、一盏荧光灯等热源。为简化计算，计算机简化为正方体模型；人员设计为站姿，简化为一个正方体模型；荧光灯简化为正方体模型。本文建立两个物理模型，模型1为送风口、回风口布置在房间一侧；模型2为送风口、回风口布置在房间对角位置。

2 假设条件及边界条件

为简化通风换气技术对室内环境热舒适性影响模拟计算问题，作以下假设：

（1）室内气流为不可压缩常物性牛顿流体，稳态湍流流动，且符合Boussinesq假设；

（2）不考虑太阳辐射以及房间内部各表面的辐射换热影响，固体壁面上满足无滑移条件，在计算模型中不考虑；

（3）门、窗、墙壁密闭性好，不考虑漏风的影响[1]。数值模拟计算边界条件见表 1。

3 模拟结果分析

本文截取模拟房间Y=1.5m平面，即房间高度的1.5m处为人体平均感受区域，模拟计算两种物理模型在Y=1.5m平面的PMV和PPD指标分布图。从模拟结果图（如图1）比较模型1、模型2的PMV分布、PPD分布：模型2中PMV值为0的区域比模型1 中PMV值为0区域大；模型2的PPD值为0的区域比模型1中PPD值为0区域大，说明送风口、回风口采用对角布置，人均不满意百分比减小，室内环境热舒适性较好。

4 结论

根据模拟结果分析研究，得到结论：针对同一房间的通风换气系统，送风口、回风口对角布置会减少人员的不满意百分比，增加室内环境热舒适性，因此，北方农村住宅风口布置应采用对角布置，不宜采用风口一侧布置。

参考文献：

[1]黄寿元，赵伏军，李刚.基于Airpak的夏季空调室内热环境数值模拟研究[J].湖南科技大学学报，2011，26（02）：11-17.

[2]钟武.夏季办公室空调房间气流组织的数值模拟[J].制冷与空调，2011，25（03）：304-308.

基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAJ26B02）

作者简介：吴珊（1992-），女，硕士在读，研究方向：农村住宅通风换气技术，建筑节能技术。