CN110425718B - 一种影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置，包括散流器本体，散流器本体上设置有圆形进风口、弧形过渡段、楔形出风口及密封隔板；所述楔形出风口与密封隔板间隔布置散流器在本体上。本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置的圆形进风口与通风空调管道/静压箱相连接，楔形出风口沿散流器本体的圆弧面间隔布置，相邻的楔形出风口之间以密封隔板隔开，气流从圆形进风口流入，经与圆形风口连接的弧形过渡段，从间隔布置的楔形出风口流出。本发明能使占用的影剧院建筑顶部空间减少，建筑的利用率提高，影剧院建筑的美观性将有显著的改善效果，空调送风更加均匀，通风效果好，满足人体在整个建筑不同位置的舒适性。
Description
技术领域
本发明属于通风空调的技术领域，涉及通风空调房间内风口的改进，尤其涉及一种影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置。
背景技术
当前我国的建筑行业发展十分迅速，建筑设计和施工水平不断提高，而人们对建筑空间也提出了更高的要求。当前，城市化的发展使得城市当中的建筑资源越来越少，所以必须更加合理对建筑空间予以应用，采取有效的措施对建筑结构的空间予以改进和优化。随着近代电影业的兴旺发达，电影院重新成为人们休闲娱乐和消费的重要场所之一。通风空调系统是影剧院建筑空间中必不可少的组成部分。随着经济的发展，我国人民生活水平快速提高，人们对影剧院等公共文化越场所的环境要求越来越高。影剧院的建筑空间的形状与其他建筑空间不同，通常设计为类似扇形的形状。相比目前传统的影剧院建筑的规则、呆板，影剧院建筑是由圆的两个半径平面和前、后两个部分圆弧平面组成，将扇子的美学应用到影剧院建筑设计中，使影剧院建筑更加利用扇形所特有的几何特征，从前端面向后端面逐渐增大，使后排观众视野更加开阔，显得更加的舒适、美观。因此，为影剧院建筑空间设计适宜的气流组织，是保障人体在影剧院建筑内舒适性性和空气质量的重要因素，研究影剧院建筑空间的气流组织末端及其所具备的特性值得被关注。
目前关于影剧院建筑的室内气流组织大多还是采用传统的百叶风口、散流器、喷口等风口。常见的散流器出风风向单一，通常在一个扇形房间内对称布置多个散流器。多个散流器布置时，需要大量风管在影剧院内布置。但是由于影剧院建筑场地形状的限制、使得影剧院建筑安装困难，再加上风管与散流器接管不当等因素，导致实际占用的影剧院建筑顶部空间较大，影剧院建筑的美观性不能保障、房间内部空间狭窄。另外，散流器出风不均匀、送风效果差、影剧院内的舒适性得不到保障。
然而，如果能对散流器的结构进行优化，使影剧院建筑空间只布置一个风口，就能不受建筑空间的限制，使影剧院建筑的前、后端面间送风气流均匀，对影剧院建筑顶部空间优化有重要作用。占用的顶部空间越少，建筑的利用率也会提高，影剧院建筑的美观性将有显著的改善效果。由此可见，研究一种影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置对提高影剧院建筑室内空间利用率、影剧院建筑气流组织十分重要。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置，该装置能使占用的影剧院建筑顶部空间减少，建筑的利用率提高，影剧院建筑的美观性将有显著的改善效果，空调送风更加均匀，满足人体在整个建筑不同位置的舒适性。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置，包括散流器本体，所述散流器本体上设置有圆形进风口、弧形过渡段、楔形出风口及密封隔板；所述圆形进风口与通风管道相连接，所述楔形出风口与密封隔板间隔布置在散流器本体上；所述楔形出风口沿散流器本体的圆弧面间隔布置，相邻的楔形出风口之间以密封隔板隔开，气流从圆形进风口流入，经与所述圆形进风口连接的弧形过渡段后，从间隔布置的楔形出风口流出。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述楔形出风口共36个，且楔形出风口向下倾斜45°。
在本发明的一个实施例中，所述楔形出风口在沿出风方向的投影图中，以0°逆时针方向为起始，第一象限内，楔形出风口对应的角度分别为8°、4°、6°、6°、6°、6°、8°、9°、10°；第四象限内，楔形出风口对应的角度分别为：10°、8°、6°、4°、2°、4°、6°、6°、9°；所述楔形出风口第二、三象限分别与第一、四象限关于y轴对称设置；
与所述楔形出风口相连的非风口区域采用所述密封隔板密封。
可选的，该风口装置的第n个楔形出风口的叶片开度为：
x表示第n个楔形出风口的叶片开度，s表示楔形出风口的总个数，n表示自0°逆时针方向起始的第n个风口。
y'为角度系数，y为出风口叶片角度，例如：s＝36，n＝1，y＝9°的角度系数：
1)拟合曲线x取值范围时：
拟合角度系数曲线公式为：y'＝A+B1x+B2x2+B3x3+B4x4+B5x5
其中
故出风口叶片角度y拟合公式
且与/>角度系数分布规律以y轴为对称轴呈对称关系。
2)拟合曲线x取值范围时：
拟合角度系数曲线公式为：
其中y0＝0.69±0.16,A1＝0.39±0.13,w＝0.96±0.31,xc＝1.31±0.16
故出风口叶片角度y拟合公式为
且与/>角度系数分布规律以y轴为对称轴呈对称关系。
由上，上述结构形式的风口装置通过多个密封隔板分隔形成多个楔形出风口，风从与通风管道相连接的圆形进风口进入，经弧形过渡段从楔形出风口流出，多个楔形出风口可将管道中的风进行分流。本发明能使占用的影剧院建筑顶部空间减少，建筑的利用率提高，影剧院建筑的美观性将有显著的改善效果，空调送风更加均匀，满足人体在整个建筑不同位置的舒适性，解决目前影剧院建筑空间风口布置困难、通风效果差、不能有效提高空气品质的技术问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置的结构示意图；
图2为本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置的俯视图；
图3为图2中的第一、四象限内楔形出风口对应的角度的示意图；
图4为本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置在梯形房间的俯视图；
图5为本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置与影剧院建筑中的传统圆形散流器的出风效果对比图；其中(a)为本发明的风口装置的出风效果图，(b)为传统风口的出风效果图；
图6为本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置的叶片角度的角度系数变化规律曲线拟合示意图；其中(a)为风口装置角度范围(b)为风口装置角度范围/>
图7为本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置的随楔形出风口角度变化的速度分布和传统风口的速度分布的对比效果图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
如图1-7所示，本发明针对散流器的送风现状，提供一种影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置，该装置能够解决目前影剧院建筑空间风口布置困难、通风效果差、不能有效提高空气品质的技术问题，能使空调送风更加均匀，满足人体在整个建筑内不同位置的舒适性。
本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置包括散流器本体，散流器本体上设置有圆形进风口、弧形过渡段、楔形出风口1及密封隔板2；所述楔形出风口1与密封隔板2间隔布置散流器在本体上。本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置的圆形进风口与通风空调管道/静压箱相连接，楔形出风口1沿散流器本体的圆弧面间隔布置，相邻的楔形出风口1之间以密封隔板2隔开，气流从圆形进风口流入，经与圆形风口连接的弧形过渡段，从间隔布置的楔形出风口1流出。
如图1所示，本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置与风管的接口直径为D mm，风管长度为H1mm，楔形出风口共36个，风口长度为Hmm，弧形过渡段的长度为H2mm，楔形出风口向下倾斜角度α为45°。如图2和图3所示，36个楔形出风口在沿出风方向的投影图中，以0°逆时针方向为起始，第一象限内，楔形出风口对应的角度分别为8°、4°、6°、6°、6°、6°、8°、9°、10°；第四象限内，楔形出风口对应的角度分别为：10°、8°、6°、4°、2°、4°、6°、6°、9°；所述楔形出风口第二、三象限分别与第一、四象限关于y轴对称设置；第一、四象限内共有18个楔形出风口，第二、三象限内有与第一、四象限内对称的另18个楔形出风口。与楔形出风口相连的非风口区域采用密封隔板密封。改变楔形出风口的角度即改变与出风口相连的挡板角度，圆形散流器的楔形出风口的角度自270°～90°方向的变化规律为，逐渐递减、递增，再递减、最后再递增。90°方向、270°方向的楔形出风口的角度最大，均为10°；0°方向两侧的楔形出风口的角度次之，分别为9°、8°；315°方向的楔形出风口的角度最小，为2°。
如图6所示，影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置的风口叶片开度随楔形出风口位置角度呈规律性变化，x表示第n个风口的叶片开度，s表示楔形出风口总个数，n表示自0°逆时针方向起始的第n个风口，叶片开度随楔形出风口位置角度的变化规律(x在)为：
其中
且与/>角度系数分布规律以y轴为对称轴呈对称关系。
x在为：
其中y0＝0.69±0.16,A1＝0.39±0.13,w＝0.96±0.31,xc＝1.31±0.16
且与/>角度系数分布规律以y轴为对称轴呈对称关系。
在以上的结构设计上，进行本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口的效果验证：
与影剧院建筑中的传统圆形散流器对比
如图5所示，为了说明本发明的影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口的送风效果，将本发明的装置与传统圆形散流器在影剧院建筑空间内的气流组织进行了对比。发现传统散流器只能将新鲜空气输送至风口所在位置周围，本发明的新型散流器能保证影剧院建筑内前面的圆弧端面和后面圆弧端面区域内也能送到风，且影剧院建筑内的四个角落的风速也较均匀。即表明该新型圆形散流器在影剧院建筑内具有良好的送风效果。
与传统圆形散流器的速度分布对比
如图7所示，传统圆形散流器的送风主要分布在散流器周围，主要原因是传统圆形散流器没有考虑风口风速随不同位置风口射出的差异性。本发明的新型圆形散流器通过将风口剖分为一定数量的楔形出风口，调整不同位置的楔形出风口角度大小，从而优化圆形散流器的气流组织。对比传统圆形散流器和改进后的新型圆形散流器，可以发现，新型散流器不同位置的风口出风速度呈现规律性变化，先递增，再递减，最后再递增。改进后的圆形散流器出风速度能够满足影剧院建筑内对风口的射程要求，最大风速达到2.5m/s，表明本发明的新型圆形散流器在影剧院建筑内具有良好的改进效果。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种影剧院建筑顶部空间优化用“一替多”风口装置，包括散流器本体，其特征在于：
所述散流器本体上设置有圆形进风口、弧形过渡段、楔形出风口及密封隔板；
所述圆形进风口与通风管道相连接，所述楔形出风口与密封隔板间隔布置在散流器本体上；
所述楔形出风口沿散流器本体的圆弧面间隔布置，相邻的楔形出风口之间以密封隔板隔开，气流从圆形进风口流入，经与所述圆形进风口连接的弧形过渡段后，从间隔布置的楔形出风口流出；
所述楔形出风口共36个，且楔形出风口向下倾斜45˚；
所述楔形出风口在沿出风方向的投影图中，以0 ˚逆时针方向为起始，第一象限内，楔形出风口对应的角度分别为8˚、4˚、6˚、6 ˚、6 ˚、6˚、8˚、9˚、10˚；第四象限内，楔形出风口对应的角度分别为：10˚、8˚、6˚、4 ˚、2˚、4˚、6˚、6˚、9˚；所述楔形出风口第二、三象限分别与第一、四象限关于y轴对称设置；
与所述楔形出风口相连的非风口区域采用所述密封隔板密封；
该风口装置的第n个楔形出风口的叶片开度为：，/>表示第n个楔形出风口的叶片开度，s表示楔形出风口的总个数，n表示自0 ˚逆时针方向起始的第n个风口。
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