地板送风空调系统
地板风出风口 Floor outlets
Floor Outlets: • 地板出风口 • Floor Diffusers. Pressurised • 地板散流器出风：加压地板风帽 Floor Plenum. • 风机辅劣送风：低压地板风帽 • Fan Assisted Distribution. Low • 地板散流器送风要求地板风帽有 Pressure Plenum. 较高的密封性 • Floor Diffusers require highly • 地板散流器送风也要求较高的送 sealed floor plenum. 风温度 • Floor Diffusers require high • 风机辅劣送风对地板密封性要求 supply air temperature. 丌高 • Fan Assisted does not require • 风机辅劣送风可以使用较低的送 such highly sealed plenum. 风温度 • Fan Assisted can work with lower supply air temperature.
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办公楼空调系统-目的Office Air Conditioning Aims
办公室人员的理想舒适条件 Ideal Comfort Conditions for the Individual: • Warm Feet. • 脚部温暖 • Cool Head • 头部凉快 • No Draughts (Not Exceed 0.2 • 没有吹风感（风速丌超过： m/s) 0.2m/s) • 空气运劢良好（避免闷热丌通风 • Good Air Movement (Avoid Stuffiness, Dilute Pollutants). 的感觉，污染物稀释良好）
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空调系统部件 System Components
• Chillers. • Pumps. • Dry coolers. • Cooling Towers. • Air Handling Units. Basically the same as conventional air conditioning systems. Underfloor Air Conditioning distributes conditioned air to the work space via the access floor plenum. • 冷水机组 • 水泵 • 干式冷却器 • 冷却塔 • 基本上不传统空调系统相同 • UFAC系统通过高架地板下的空间 形成送风箱，并将经过空调机处 理过的空气送到工作区域
Air volume(m3/s) 0.05
NR at 1m 18
Quiet
2
3
0.11
25
4
5
0.15 30 “Zone units typically sub NR38 at 1m in room” 0度分布
Turbulence: K - epsilon
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气流路径比较：传统系统VS UFAC Air flow path: Traditional VS UFAC
UFAC地板下送风空调系统
传统空调系统
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热空气往上走概念 Thermal Lift
• Warm air always rises. • Constant battle with supply air being distributed via high level. • Conventional Systems Condition Whole Space. • Higher Fresh Air Content. • Underfloor Air Conditioning supplies air in the same direction as Thermal Lift. • Occupied Space receives air at optimum temperature and highest fresh air volume. • Zone above head height is allowed to rise in temperature. • 热空气总是向上走 • 所以，往上走的热空气总是不高位送出来 的空气迚行争斗 • 传统空调系统对整个空调区域迚行空气调 节 • 需要更多的新风量 • 地板下空调系统的送风方向不空气自然流 劢的方向相同 • 空调区域的人员所得到的是最优化控制的 温度，还得到最高的新风量 • 高于人员头顶的区域允许较高的温度
GEA Air Treatment Division GEA 空气处理系统部
Officecool ： Under floor air conditioning Officecool: 地板送风空调系统
GEA Heat Exchangers
1
OFFICECOOL –最优秀办公楼空调系统
节能 Energy efficiency
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LECU or UFAC 气流速度分布
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LECU or UFAC 温度场
LECU
LECU
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LECU 优点 Fan Terminal Unit Advantages
• Low Pressure Floor Plenum. • Lower Supply Air Temperature (from AHU). • Flexible. • Personal Control. • • • • 地板下风压低 送风温度低 灵活 每个人自己控制
• LPHW, heat pump or electric heating • Proportional control humidification • 40kW+ Now Available!!!
10kW 20kW
• 3种型号, 分别有1,2 & 3 风机模块 • 下送风/顶回风, 下送风/下回风 • 冷水制冷或直接膨胀制冷 • LPHW(低压热水加热），热泵加热或电加热 • 比例控制加湿 • 也可提供40kW的机组
上送风系统Upflow System
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新风输入 FRESH AIR INPUT
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新风接到区域空调机组迚风口Fresh Air Input at air inlet of zone unit
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下回风下送风系统Bottom return, bottom discharge UFAC
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LECU：局部环境控制机组 LECU: Local Environmental Control Unit
• 外观照片 External view picture
20
LECU 外观照片 LECU external view picture
维护方便 Easy maintenance
舒适度高 More Comfortable
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Denco Officecool System
Zone Unit
Raised Floor 250 - 300 mm
Fan Tile or LECU
3
Denco Officecool 系统
区域空调机组
高架地板 250 - 300 mm 风机地板砖
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典型地板下送风空调系统 Typical Under-floor System
Typical Under-floor System With mechanical floor serving floors above and below 带设备层的典型地板下送风空调系统 设备层在中间，服务于上面和下面的各楼层
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高位（天花内）回风后送风High Level (Ceiling) Return Rear Discharge
Downflow System
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前回风侧送风 Side Discharge Front Return
上送风系统
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后部中间回风，侧面送风Rear Side Discharge Rear Centre Return
30kW
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典型办公楼布局 Typical Flexible Office layout (1)
LECU均匀布局 区域空调机组放于办公室
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典型办公楼布局 Typical Flexible Office layout (2)
根据需要，很方便地将热 负荷低的LECU移动到热负 荷高的地方
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UFAC系统包含 UFAC Systems Coverage
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顶回风下送风UFAC系统 Top return and bottom discharge UFAC system
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天花内回风下送风UFAC Ceiling return and bottom discharge UFAC
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风管回风下送风UFAC系统 Bulkhead return, bottom discharge UFAC
• A description of the Under-floor Air Conditioning System looking at the developments. • Typical Installation options. • Fresh Air Input. • The use of the System in high-rise buildings. • Energy saving benefits. • Sustainability benefits • The flexibility of the system. • Considerations for designers • • • • • • • • 地板下送风空调系统发展历史简介 可供选择的典型安装 新风处理和输入 在高层建筑中的使用 节能效益 可持续发展方面的收益 系统的灵活性 系统设计过程的主要考虑因素
(或 LECU)
4
区域空调机组 Denco Zone Unit
地板送风空调系统施工工法
地板送风空调系统施工工法地板送风空调系统施工工法一、前言地板送风空调系统是一种新型的空调系统，它采用地板作为送风通道，通过细小的气孔将冷（热）风直接送到室内，实现快速、均匀的空调效果。
本文将对地板送风空调系统的施工工法进行详细介绍。
二、工法特点地板送风空调系统有以下特点：1. 空调效果好：由于冷（热）风直接从地板上升，避免了传统空调系统中风口离地面较高导致的热空气上升而冷空气下沉的问题，实现了更好的空气流通和舒适度。
2. 节约空间：地板送风空调系统可以将送风通道隐藏在地板下，不占用墙面或天花板的空间，使室内空间更利用更灵活。
3. 噪音低：由于送风通道在地板下，可以有效隔绝传统空调系统中风口带来的噪音，使房间更加安静。
4. 节能环保：相比传统空调系统，地板送风空调系统采用较低的送风速度，能够减少能耗并降低对室内环境的干扰。
三、适应范围地板送风空调系统适合于各种建筑物，尤其适用于高层建筑、室内装修精良的场所以及对空调效果有较高要求的场所，如酒店、办公楼、展览中心等。
四、工艺原理地板送风空调系统的工艺原理为：首先，在施工前确定好送风通道的位置和尺寸，并根据设计要求在地板上切割出相应的通气孔；然后，安装通气孔，连接风道，并进行密封处理以保证系统的气密性；最后，安装空调主机并进行调试，确保系统正常运行。
五、施工工艺1. 施工准备：合理安排施工计划，准备好所需的材料和工具，并保证施工场地的整洁和安全。
2. 预处理：根据设计图纸，确认送风通道的位置并测量尺寸，然后进行地面切割。
3. 安装通气孔：根据测量结果，在地板上安装通气孔，并进行密封处理，以保证空气不会泄漏。
4. 连接风道：将通气孔连接到风道上，并进行密封处理，以确保风道的准确连接和系统的气密性。
5. 安装空调主机：根据设计要求，将空调主机安装在合适的位置，并与送风通道进行连接。
6.调试：对安装完成的地板送风空调系统进行测试和调试，确保系统的正常运行和空调效果达到设计要求。
《地板送风系统讨论》课件
设备选型
根据设计方案，选择 合适的送风机、过滤 器等设备，确保设备 性能与设计要求相匹 配。
施工安装
按照设计方案进行施 工安装，确保施工质 量符合标准要求。
调试与验收
完成施工安装后，进 行系统调试和验收， 确保系统运行正常。
注意事项
安全问题
在设计和施工过程中，应 充分考虑安全问题，采取 相应的防护措施。
商场、餐厅等商业场所也 可以采用地板送风系统， 提高室内空气质量和顾客 舒适度。
体育场馆
在体育场馆中，地板送风 系统可以提供均匀的气流 分布，提高观众和运动员 的舒优势
舒适度高
地板送风系统通过将空气从地面送出 ，形成柔和的微风，使人体感觉更加 舒适。
节能效果好
由于地板送风系统的送风温度与室内 温度接近，所以相比于传统空调，其 能耗更低。
静。
维护成本高
由于地板送风系统的结构复杂 ，维护成本相对较高。
适用场景有限
地板送风系统适用于大面积、 人员密集的场所，对于小面积 或人员较少的场所不太适用。
解决方案
优化施工流程
采用降噪技术
通过优化施工流程，降低地板送风系统安 装的难度。
通过采用降噪技术，降低地板送风系统的 噪音。
定期维护保养
扩大适用范围
定期对地板送风系统进行维护保养，降低 维护成本。
通过技术改进，扩大地板送风系统的适用 范围，使其不仅适用于人员密集的场所， 也能适用于小面积或人员较少的场所。
03
地板送风系统的设计与实施
设计原则
节能性
在满足使用需求的前提下，应尽量降低 系统的能耗，提高能源利用效率。
维护简便
系统的设计应便于日常的维护和清洁 ，降低运营成本。
某办公区域地板送风变风量系统设计
的集成设计达到座位送风的 目的。系统原理图如附图” 地板送 风空调系统示意 图（ 工位送风 ）： ”
示例介绍
一
９１—
热 电厂 扩大 集 中供 热 能 力 的有 效 方 式
— —
循 环 水余 热 利 用
悄 信聃
擅耍 ： 目前 ， 着城 市的迅速 发展 ， 宅建筑 面积 增 长迅 随 住
速 。 北 方供 热 城 市 的 热 源建 设 速 度 却 远远 跟 不上 城 市的 发 展 而 速度 ， 因此 ， 方 大部 分供 热城 市 集 中供 热 的 供 需 矛盾 日益 突 北
管道尺寸 的空调 系统 ， 系统 原理 图如附图 ” 地板 送风空调 系统
示 意 图 （ 内诱 导 器 ） ： 室 ”
方案二 ： 室外新风进入 带全 热交换器 机组 ， 降焓后 的新风 再与部分 室内回风混合后进入冷水 大温差空调机组 ，处 理后 的混合 风 （ 简称 一次风 ）由走廊 架空地板 下部 的主风道送 到 ，
各 问房 间的架 空地板 中 ； 为防止地板 下部冷 表面凝露 ， 送风温 度 大约在 １ — ０ 。地板下的送风再通过地板 下的变风量风 ８ ２℃ 机盒送入 室内 ，这类方案一般较适合用于地板下部 空间较大
的大 空 间 系 统 ，通 过 变 风 量 风 机 盒 的灵 活 设 置结 合 办 公 台面
我国 目前的发电厂 以火力发电为主 ， 每年消耗着大量 的煤
炭 资 源 ， 环 境 造 成 较大 的污 染 。 给 目前 我 国正 处 于 工 业 化 、 镇 城
化加速发展的重要阶段 ， 一方面能源 的消耗 强度高 、 消费规模
不 断扩 大 ， 源 供 需 矛 盾 越 来 越 突 出 。 一 方 面 能 源 利 用 方 式 能 另
地板送风空调系统设计及主要难点分析
地板送风空调系统设计及主要难点分析摘要：通过实际工程设计案例，介绍了地板送风空调系统的设计步骤，分析地板送风空调系统在舒适度要求较高的场所中的应用，重点介绍地板送风空调系统设计中的技术要点及注意事项。
关键词：艺术工坊；空调；观众厅；展示馆，地板送风一、工程概况三宝蓬艺术产业园是集艺术工坊、观众厅、餐饮、展览馆等多种功能的建筑物群。
总建筑面积约2.6万平方米，主要由9组1--4层公建组成，沿山势错落布置，为江西景德镇地区的文化类地标建筑园区。
根据江西景德镇当地的气候及甲方要求,大楼内设置冷暖型的舒适性空调系统，园区代表性区域、要求比较高的场所空调形式采用地板送风系统。
本文仅介绍1#艺术工坊和4#大空间展览馆部分的空调通风设计。
1#艺术工坊主要由观众厅和舞台构成，房间功能主要用作表演及聚会等活动，房间面积为228平方米，房间高度7.3米；4#大空间展览馆主要为展厅，房间面积为地下363平方米，高度4.8米，地上707平方米，高度8.6米。
二、空调系统概况1.室外空气计算参数：夏季空调：干球温度:36.0°C 湿球温度:27.8°C 大气压力:99.85kPa冬季空调：干球温度-1.2°C 相对湿度82% 大气压力:101.86kPa2. 空气调节室内设计参数见下表：房间功能夏季冬季新风量m3/h.人允许噪音dB(A)温度°C相对湿度%温度°C相对湿度%1#艺术工坊22～2640～6518～20自然湿度3404#地下工坊22～2640～6518～20自然湿度2454#首层展厅122～2640～6518～20自然湿度3404#首层展厅222～2640～6518～20自然湿度3403.地板送风系统的室内冷负荷和热负荷的计算方法与顶部混合式送风系统相同。
但在确定供冷所需送风量时，考虑到地板送风系统在室内形成空气分层的特点，它与传统方法有所不同。
经过计算，1#艺术工坊空调冷负荷50KW, 空调热负荷23KW；4#首层展厅空调冷负荷200KW, 空调热负荷113KW。
地板送风空调系统(地送风)样板段总结
地板送风空调系统（地送风系统）样板段总结目录一、地板送风系统概况二、地板送风系统样板段目的三、地板送风样板段四、地板空腔静压测试分析五、地板送风系统调试六、总结6.1 施工工序6.2注意事项：七、待解决事宜附件一：地板空腔漏风测试数据附件二：地板送风系统测试数据一、地板送风系统概况本工程办公室楼层及行政高层会所楼层采用变风量地板下送风系统，由设置在每层空调机房内的空调箱，将处理到17℃的空气，通过酚醛风管送入450mm（上交所500mm）高的架空地板静压箱内（静压控制在12.5Pa~25Pa），酚醛风管每隔一跨设有一个区域变风量电动控制阀。
变风量空调箱为二次回风形式。
新风从集中设置于设备层的新风空调箱通过通风竖井送到每层的空调箱，新风竖井内与空调箱连接的支管上配备变风量电动阀，该装置根据室内二氧化碳浓度调节新风量。
内区风口为手动调节圆型散流器，外区地板内安装带冷热两用对流散热器，以承担玻璃幕墙的空调冷热负荷，此对流散热器自带温度控制模块，根据负责区域的温度进行无极变速变风量控制。
吊顶空间将用作回风静压箱，在空调机房局部设有回风风管与机房连接。
地板送风系统的漏风可分为两类，1类漏风是漏向空调区域以外的区域，2类漏风是漏向空调区域内的，1类漏风将影响空调使用功能及空调能耗，是须严格控制的，2类漏风将影响空调使用功能及破坏气流组织，影响舒适性，因此控制漏风是实现地板送风的关键。
图1 地板送风系统原理图二、地板送风系统样板段施工目的1）地板送风静压箱由架空地板与建筑结构构成，因此凡是与地板静压箱存在交界面（包括架空地板、建筑结构、风管、强弱电桥架、空调水管、幕墙、电梯、碎纸吸尘管线等）的施工均需考虑漏风封堵措施，如封堵措施不到位，将难以形成静压，影响室内空调效果，样板段能够有效验证所采用的漏风封堵措施是否有效。
2）本工程中各标准层空调机房空间十分狭小，空调箱几乎占据了整个机房80%的空间，空调机房内的施工空间十分有限。
地板送风系统讨论
地板送风系统基本概念
设有架空地板系统 空调送风系统布置在地面以下 其它服务设施包括电力供应、语音通讯、宽带网络等均布
置在架空地板下方便接入及灵活调整
架空地板及吊顶示意
空调箱
安装有地板送风末端及风口的空调区域
外区地板送风系统示意
地板送风口
地板送风末端
地板送风口
典型的吊顶安装变风量VAV
取决于空调负荷 通常深度为300mm~600mm 地板腔内静压一般为10Pa~25Pa 地板腔内的静压由风道端部开口送风保持 末端无需带风机系统效率更高、布置简单、运行更安静
多层并联设置中央送竖井
架空地板腔分区
传统地板送风风道
地板送风主风道系统（AIR HIGHWAY）
优化经济型型风道 (利用水泥楼板和架空地板作为风道面)
设置原则
集中送风，减少设置数量，减少占地，降低初期投资 提高灵活性
可多层合并送风，通过竖井向各层地板腔输送空气 更好发挥地板送风（UFAD）优势
地板静压腔与气流通道(AIR HIGHWAY)
地板静压腔
按空调风区和用户分隔需要设置 利用结构楼板和架空地板 采用建筑立墙进行垂直分隔或 采用镀锌钢板与支架设置垂直分隔
在较宽的运行风量范围内可保证送风射流高度稳定在大约1.8米左右
TAF-R地板安装在地板内
美观耐用、简洁大方、高舒适度
内区风口布置
内区风口一般布置原则
每人或每两人一套 布置在走道或类似空敞区内 距离人体停留位置1.0米左右 不应布置在座位0.5米范围内
TAF-L外区线形地板送风系统
传统上送风完全混合气流组织
温控器
地板送风气流组织示意
地板送风系统介绍
地板送风系统原理
1. 一次冷风通过地板 散流器送出 2. 一次冷风与工作区 内空气进行热湿交 换 3. 空气进行热湿交换 后形成高低温层分 布
4. 热羽效应产生，空 气出现浮力
5. 浮力驱动房间底部 空气往上移动并通 过吊顶回风口排回 空调箱
地板送风系统的温度分布
地板送风特点 改善热舒适性
•由于各人员的衣着、 活动以及个人偏爱方面 的不同，故各人对热舒 适的要求会有很大差别 •工位空调：通过各人 员对自已的风口进行局 部环境控制，以满足各 人员空调要求
•关于地板送风的灰尘会不会吹出 来的问题，一直都是人们关心的 话题。 •但大多数地板散流器都设计有集 尘篮。而且地板送风的风速都很 低，灰尘绝不会扬起
•过渡季节利用新风 供冷的时间较长。 比常观VAV节能 40%
便于建筑物重新(二次)装修
•风口的位置可适应房间 布置、装修、用途等方 面的变化
•地板下部空间可方便电 力线路、通讯线路、水 管等的重新安装;
•可大大地降低重新装修 的费用。据日本经验， 仅劳动力就可节约32%。
地板送风外区的方案
内外区划分的意义：系统中受季节和室外条件影响的区域。
外区用单风道VAV
该方案概念：外区 用相规送风温度来处 理。 此方案优点：地 板内没有水管，消除 水患的顾虑。没有风 机噪音。也没有再热 损失 但是这种方案外区 有高大的风管，占用 大量空间，影响地板 的灵活性。这种方案 用在建筑进深比较大 ，外区负比较大的场 合
地板送风系统的误解
感到费用较高
地板送风产品的研制背景
地板送风空调系统(UFAD)的概念最早提出是在20世 纪60年代的德国。 20世纪80年代中期，广泛应用于电算机房
意大利HIROSS于90年代把电算机房地板送风空调推 广应用于办公楼
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限性变的和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”的设计和地板送风系统有关。
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和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。
地板送风空调系统静压箱热衰减特性
地板送风空调系统静压箱热衰减特性张恺;张小松;李舒宏【摘要】为研究地板送风空调系统中地板静压箱的热衰减特性,首先提出静压箱的热衰减系数的概念,该系数可以用来反映整个房间的得热量中传入静压箱的比例,而该部分传热量正是造成静压箱内产生热衰减的直接原因.然后,通过实验得出地板静压箱内的温度分布特性,并结合盒形图分析影响静压箱热衰减特性的主要因素.最后,得出送风温度、送风量和送风末端形式等因素对静压箱热衰减特性的影响规律.研究结果表明:地板静压箱内的热衰减随着送风温度的升高或者送风量的降低而降低.另外,与采用旋流散流器的地板送风空调系统相比,系统采用多孔板或格栅板作为送风末端时,静压箱的热衰减现象将明显减弱,但静压箱的热衰减系数的变化规律却基本相同.【期刊名称】《东南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(045)004【总页数】8页(P720-727)【关键词】地板送风;空调系统;地板静压箱;热衰减【作者】张恺;张小松;李舒宏【作者单位】东南大学能源与环境学院,南京210096;东南大学能源与环境学院,南京210096;东南大学能源与环境学院,南京210096【正文语种】中文【中图分类】TU831地板送风空调系统以其改善人员的热舒适性、改善通风效率与室内空气品质、降低系统能耗、减少建筑物的寿命周期费用、降低建筑物层高,以及改善生产率与人员健康等方面的优势,引起了空调技术人员的关注[1-2].地板送风空调系统区别于上送风空调系统的主要特征之一就是可将经空气处理机组处理过的空调风通过架空地板和楼板组成的地板静压箱直接输送到房间内的人员活动区,这种自下而上的送风方式,可以有效改善工作区的空气品质[3-4].但是,由于空调送风在流经架空地板与楼板构成的静压箱时,空调送风与架空地板及楼板之间存在温差而产生热量交换,进而导致空调送风在静压箱内的得热量的增加.该得热量会使空调送风从静压箱入口到房间送风末端出口产生较大的温升,这种现象被称为静压箱的热衰减[5-10].在送风量不变的情况下,地板送风空调系统送风温度的升高必然导致房间内部人员热舒适性降低,尤其是在每天负荷达到峰值时,该影响将更加明显[11].另外,Bauman等[12]通过建立简化的一维模型对地板静压箱的传热特性进行了研究.结果表明,地板送风空调系统的冷负荷中仅有60%是通过回风带出房间的,而其余40%的热量将通过架空地板传入地板静压箱.因此,研究地板静压箱的热衰减特性对充分发挥地板送风空调系统的节能优势具有重要的作用.为研究地板送风空调系统中地板静压箱的热衰减特性,本文提出地板静压箱热衰减系数的概念,并通过实验对系统送风温度、送风量和送风末端的形式等影响地板静压箱热衰减特性的主要因素进行分析,得出地板静压箱热衰减系数的变化规律.为研究静压箱的热衰减特性,首先搭建典型的地板送风空调性能实验系统,如图1和图2所示.该系统中实验房间的尺寸为4.8 m(长)×4.8 m(宽)×3.5 m(高).其中,地板静压箱的高度为0.35 m,回风静压箱的高度为0.45 m,房间隔壁设置4.8 m(长)×0.8m(宽)×3.5 m(高)的回风舱用以安置部分测试装置.为便于安装和调节,房间内部的二次吊顶采用铝扣板.同时,为保证实验期间房间内部不受外界温度变化的影响,房间和回风舱的墙壁以及顶棚均由100 mm厚的聚氨酯发泡板构成,房间和回风舱之间也同样用该聚氨酯发泡板隔开,所有聚氨酯发泡板的内外表面均由彩钢板包裹.房间和回风舱的地面上铺设有防潮垫、0.03 m厚的保温材料及强化复合地板等,而架空地板则通过支架安装在强化复合地板上面.架空地板为0.6 m(长)×0.6 m(宽)×0.03 m(厚)的全钢防静电架空地板,地板内部灌注水泥.为降低房间和地板漏风对系统性能实验的影响,房间和回风舱内的所有拼接和缝隙均采用密封胶进行密封,而架空地板之间的接缝处则通过胶带进行密封.同时,架空地板上面铺设地毯,铺设方式为错缝铺设.2.1 性能参数该地板送风空调性能实验系统室内负荷按2人在室内办公进行布置,见图3.系统采用自制人体热源模拟室内人员负荷,每个人体热源的发热量为120 W,房间人员每人配备一台台式计算机,其中主机的功率为280 W,显示器的功率为50 W.同时,室内放置100和250 W热源箱各一台,用来模拟打印机和室内办公设备的发热量.另外,房间吊顶上装有2盏日光灯,每盏功率为60 W.室内热源和用电设备的功率通过电能表进行监测,整个实验周期内所有设备的负荷都非常稳定.同时,系统采用6个旋流散流器作为送风末端,旋流散流器的直径为0.2 m.系统中还另外配有450 W热源箱和不同型号的送风末端用来满足不同负荷和不同送风末端的实验需求.为全面反映系统的气流组织及温度分布情况,房间内共设置3根2.6 m高的温度测试支架,每个支架上设置7个温度测点,测点距离地板表面的高度分别为0.1,0.6,1.0,1.4,1.8,2.2和2.6 m.此外,在静压箱内设置2组测点,实验过程中每组测点可同时测量架空地板上下表面的温度,以及楼板上表面与静压箱下表面的温度.同时,静压箱的进风口处设置一个温度测点用来测量静压箱的进风温度,而房间的送风温度,即静压箱的出口温度,则通过放置在2个送风末端处的温度测点测得.在静压箱内部选取4个支架,在每个支架的不同高度上共设置3个测点,测点距静压箱下表面高度分别为0.05,0.15,0.25 m.该地板送风空调性能实验系统的热源、送风末端及温度测点分布如图4所示.其中，D1～D6为送风末端；H1～H4为静压箱内温度测试支架；HS1～HS3为设备热源；TD1和TD2为送风末端温度测点；TF1和TF2为架空地板及楼板温度测点.2.2 实验方案影响地板静压箱热衰减特性的因素主要包括室内热源的情况、系统的送风参数、送风末端特性、房间内外的温差等[13-15].由于该地板送风空调性能实验系统中静压箱的围护结构面积与架空地板及楼板面积相比较小,而且热阻较大,同时在整个实验周期内,室内外温差也保持在一个相对较小的范围内,因此室外温度对静压箱的影响可以忽略.本文将以供冷工况为例对静压箱热衰减特性进行研究,主要测试工况如表1所示.实验过程中,测点温度通过精度等级为A级的K型热电偶测得.同时,送风量通过自制的风量测量装置进行测量,该风量测量装置的量程为0～1 500 m3/h,相对误差为±1%.所有测量仪表均接入Agilent 34970数据采集仪,并将数据采集仪与计算机相连以实现系统全部数据的自动采集,保存到数据库中[16-17].另外,每组实验前,系统需首先运行5～6 h,在系统达到稳定状态即系统的温度波动在±0.1 ℃范围内时,开始记录数据.为保证数据的完整性和可靠性,系统记录时间为30 min,采样周期为10 s.最后,以记录周期内的平均值作为本次测试的最终结果.3.1 特性参数和基本原理3.1.1 热衰减系数为便于分析静压箱的热衰减特性,本文给出静压箱的热衰减系数的定义,即静压箱内热力衰减相对值[15],其计算公式为式中,ΔTup为静压箱的进出口温差;ΔTr为静压箱的进口与房间回风温度的温差. 同时,根据热平衡原理,地板静压箱的热平衡可表示为Lup=Lr+Ls=QaρcpΔTup式中,Lup为静压箱的负荷;Lr为房间传入静压箱的热量;Ls为楼板传入静压箱的热量;Qa为房间送风量;cp为比定压热容;ρ为空气密度.对于整个房间,其热平衡可表示为Lroom=Len+Ls+S=QaρcpΔTr式中,Lroom为整个房间的负荷;Len为围护结构传入房间的热量;S为房间热源发热量.将式(1)～(3)进行合并,可得由式(4)可看出,在围护结构和楼板保温良好的情况下,围护结构传入房间的热量和楼板传入静压箱的热量相对于房间热源的散热量和房间传入静压箱的热量要小得多,可以忽略,进而可将式(4)进一步简化为此时地板静压箱的负荷可表示为Lup=Lr=γS根据上述推导可看出,γ可用来反映整个房间的得热量传入地板静压箱的比例,而该传热量正是造成静压箱热衰减的直接原因.因此,本文将其称之为地板静压箱的热衰减系数.3.1.2 温度分布特性盒形图是一种用于分析数据分布情况的统计图.在盒形图中,水平的直线是该批数据的中位值,盒子的上边和下边分别是上四分位值和下四分位值,盒子外面的短横线为该批数据的最大值和最小值,盒子中间的小方框为该批数据的平均值[18].根据工况3的静压箱内各支架的全部测试数据绘制的盒形图,如图5所示.由图5可看出,静压箱内部水平方向的温度分布非常不均匀.这种不均匀性一方面是由于房间内部负荷分布的不均匀使得房间各处向静压箱内传热的不均匀造成的;另一方面,由于系统送风存在一定的射流区域,以及静压箱内部存在支架等障碍物导致静压箱内部产生回流和漩涡而引起的.但对于同一位置的不同高度,其温度值则基本相同.这主要是由于静压箱的净高与其长度和宽度相比相对较小.因此,除了近壁面处,静压箱内部同一位置垂直方向温度变化较小.另外,静压箱垂直高度的温度分布主要呈上下高、中间低的趋势,这是由于架空地板和楼板的传热所引起的.根据上述对地板静压箱内温度分布特性的分析,下面将结合架空地板和楼板对静压箱的传热来讨论系统送风温度、送风量和送风末端形式等对静压箱内热衰减的影响,以及静压箱热衰减系数的变化规律.3.2 送风温度的影响地板送风空调系统中,送风温度的变化对空调送风在静压箱内的热衰减有着重要的影响.同时,送风温度的变化还将影响到房间内部温度分布和热舒适性.因此,研究送风温度对静压箱热衰减的影响具有重要的意义.选取表1中的工况1、工况3、工况6、工况7作为典型工况分析送风温度对地板静压箱热衰减的影响,所选工况的实测数据如表2所示.表2中的静压箱出风温度即为房间的送风温度,其测量值为图4中送风末端3和送风末端5处测点温度的平均值.送风温度的变化对架空地板和楼板向静压箱传热的影响分别如图6(a)和(b)所示.由图6(a)可看出,随着地板静压箱送风温度的升高,架空地板上下表面的温度均呈线性增长趋势,而架空地板上下表面的温差则有所增加,最大约增加0.5 ℃.另一方面,从图6(b)可看出,随着地板静压箱送风温度的提高,静压箱下表面的温度也呈线性增加的趋势,而楼板上表面温度基本不变.这使得地板静压箱下表面与楼板上表面的传热温差随着送风温度的增加而急剧减小,最大减幅约为5 ℃.该温差的减小可使得楼板向静压箱的传热量得到降低.但由于楼板上面安装了保温层,因此该传热量的减少并不十分明显.同时,从表2可看出,静压箱的热衰减系数随着送风温度的增加而逐渐减小,这说明地板静压箱内的热衰减随着静压箱送风温度的升高而逐渐降低.另外,随着地板静压箱送风温度的升高,房间送风温度也呈线性增长趋势,如图6(c)所示.静压箱内部温度分布的不均匀直接导致不同位置散流器的出风温度不同,但变化趋势基本一致.3.3 送风量的影响送风量是空调系统的另一个重要设计参数.在地板送风空调系统冷负荷不变的情况下,送风量的变化也将对房间的热环境造成很大的影响.为分析送风量对地板静压箱热衰减特性的影响,选取表1中的工况2～工况5作为典型工况来展开研究,其主要实测数据如表3所示.送风量对架空地板和楼板向静压箱传热的影响分别如图7(a)和(b)所示.从图7(a)可看出,随着送风量的增加,架空地板上下表面的温度和温差均有所降低,其中温差最大降幅约为0.4 ℃.同时,随着架空地板上下表面温差的降低,房间向静压箱的传热量也将有所降低.而从图7(b)可看出,随着送风量的增加,静压箱下表面和楼板上表面的温差在逐渐增大,这将导致楼板向静压箱的传热量增加.其中,当风量由600 m3/h增加到1 200 m3/h,静压箱下表面和楼板上表面的温差最大增幅约为0.7 ℃.同时,从表3中静压箱的热衰减系数可看出,随着送风量的增加,地板静压箱的得热量总体上呈增加的趋势.因此,当送风量发生变化时,楼板向静压箱的传热对静压箱热衰减的影响要强于房间向静压箱传热的影响.但是,当房间和楼板保温良好时,送风量的变化对地板静压箱热衰减的影响相对较小,静压箱的热衰减系数变化并不大.另外,从图7(c)可看出,当送风量发生变化时,房间的送风温度相对比较稳定.其中,当风量由600m3/h增加到1 200 m3/h,即风量增幅达100%时,单个散流器送风温度的最大变化量只有0.5 ℃.3.4 送风末端的影响本节将通过开孔率为35%的多孔板、开孔率为45%的格栅板和旋流散流器3种送风末端对比来分析送风末端形式对地板静压箱热衰减的影响.3种送风末端均安装在图4中送风末端1、送风末端3、送风末端4和送风末端6的位置上.其主要工况实测数据如表4所示.图8(a)和(b)为送风末端形式对架空地板和楼板向静压箱传热的影响曲线图.从图8(a)中可看出,采用多孔板或格栅板作为送风末端时,架空地板上下表面的温差将明显降低,最大降幅约为1.4 ℃.同时,从图8(b)可看出,静压箱下表面和楼板上表面的温差也有所降低,最大约降低0.5 ℃.另外,从表4也可看出,当以多孔板或格栅板作为送风末端时,其静压箱的热衰减系数较使用旋流散流器时要小得多.上述测试中房间的负荷一定且保温良好,因此产生这种现象的主要原因是由于不同送风末端的气流组织形式不同所造成.其中,旋流散流器送风时,空调风在上升过程中会不断与工作区的空气掺混并进行热交换;而多孔板或格栅板的送风形式则更接近于置换通风的方式,以类似活塞流的状态不断将空调风送入.因此,旋流散流器较好的扩散性虽然可以降低工作区的温升,但是房间与地板表面的换热也得以增强,导致房间向静压箱内传热量增加,从而造成地板静压箱产生较大的热衰减.同时,从图8(c)可看出,与采用旋流散流器作为送风末端的地板送风空调系统相比,使用多孔板或者格栅板作为送风末端时,房间不同位置送风末端的出风温度的差别有所降低,这说明采用多孔板或者格栅板作为送风末端时,地板静压箱内部的温度分布将会更加均匀.为进一步研究静压箱的热衰减系数在采用其他形式送风末端的地板送风空调系统中的特性和规律,本节对以多孔板和格栅板作为送风末端的地板送风空调系统分别各增加5组测试工况,其实测数据见表5和表6.从表5和表6可看出,以多孔板或格栅板作为送风末端的地板送风空调系统与采用旋流散流器作为送风末端的系统相比,地板静压箱热衰减系数的变化规律基本相同,即地板静压箱的热衰减系数将随着送风温度的升高或者送风量的降低而降低.但是当房间和楼板保温良好时,由于房间的负荷没有发生实质性变化,地板静压箱的热衰减系数基本不变.1) 提出静压箱热衰减系数的概念,该系数可用来反映整个房间的得热量传入地板静压箱的比例,而该传热量正是造成地板静压箱热衰减的直接原因.同时,静压箱的热衰减系数不仅可用来分析房间热量的转移和分配情况,还可以简化静压箱内冷负荷的求解过程.2) 利用盒形图对地板静压箱内的温度分布进行统计分析发现,由于房间负荷分布不均匀,地板静压箱送风存在一定的射流区域,以及静压箱内部存在回流和漩涡等原因,会导致静压箱内部水平方向的温度分布非常不均匀.但由于静压箱的净高与其长度和宽度相比相对较小,静压箱内部同一位置垂直方向温度相差不大.3) 通过实验并结合地板静压箱的热衰减系数可知,地板静压箱内的热衰减现象将随着送风温度的升高或者送风量的降低而降低.但当房间和楼板保温良好时,由于房间的负荷没有发生实质性变化,静压箱的热衰减虽然有所降低,但变化并不大,其值主要与房间热源的发热量有关.另外,与采用旋流散流器相比，当采用多孔板或格栅板作为送风末端时,静压箱的热衰减现象将明显减弱,而静压箱热衰减系数的变化规律却基本相同.[1]Bauman F, Dally A. 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地板送风设计要求
地板送风系统的设计要求提高室内空气品质、降低建筑能耗，以及进行大空间局部热湿环境的控制，逐步成为当今办公楼建筑空调发展的重要方向，同时也对办公楼传统空调系统的设计提出新的挑战。
传统的办公楼中央空调系统为：风机盘管加新风机组空调系统，集中式定风量空调系统，以及变风量空调系统。
这些系统通常采用顶棚送风（上送风）的空调方式，它强调送风气流与室内空气的充分混合，由吊顶送出的空气吸收室内产生的全部余热、余湿并稀释污染物，这样使室内所有空间的温湿度基本一致。
此种控制方式不能很好地满足同一使用空间中不同使用者对温度和通风的不同要求。
而且，一旦系统安装后，就不便于以后根据需要更改风口的位置。
地板送风的送风口一般与地面平齐设置，地面需架空，下部空间用作布置送风管或直接用作送风静压箱，送风通过地板送风口进入室内，与室内空气发生热质交换后从房间上部（顶棚或者工作区之上）的出风口排出。
20世纪70年代以来，欧洲开始应用到办公楼建筑。
特别是80年代中期，英国伦敦的Lloyd，s 大楼和香港汇丰银行采用下送风空调系统的成功，引起各国空调技术界的关注。
目前，地板送风系统在我国的研究和应用处于起步阶段。
地板送风系统不同于一般的送风形式，其设计具有一定的原则：1、送风温度的控制地板送风系统用于制冷时，其送风温度保持在17～18℃。
另外，还要考虑建筑结构热惰性及其蓄热性能对送风温度的影响。
采用建筑结构作为送风道时，因建筑材料的热惰性，供冷时静压箱不断储蓄冷量，这种蓄冷量的一部分在空调停止后室内释放。
另一方面，由于结构的蓄热作用，空气经过静压箱时，必然吸收四壁的热量而使温度升高，故要考虑空气沿程的温升。
工作人员在全年需供冷的办公楼(建筑内区)测得，空气在送风静压箱的沿程温升冬季为0.15℃/m，夏季为0．28℃/m。
2、最佳热力分层高度的确定最佳热力分层高度不应低于工作区高度，它与送风射流特性及热射流特性等多种因素有关。
在上述条件固定时，分层高度是房间冷负荷和送风量的函数。