CN208920452U - 一种用于高大空间建筑的送风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于高大空间建筑的送风系统，包括若干层的辐射地板，每层所述辐射地板上均设有若干置换送风装置，所述置换送风装置的上下两端分别设有回风口和进风口；还包括设置于室外，用于提供新风的进风井，通风管道穿过围护结构将所述进风井与所述空气调湿设备相通；所述置换送风装置内设有隔离层，所述隔离层将所述置换送风装置上下分为处理区和新风区。本实用新型用于高大空间建筑内，将置换送风装置与辐射地板结合，可实现良好的分层效应和部分空间控制目的，同时实现对控制区热湿环境的有效调控，最大限度的减少空调供冷/热量的无效损耗；本实用新型能够单独送入回风或新风，避免了对新风的再次污染，提高了送入室内风的清洁度。

Description

一种用于高大空间建筑的送风系统

技术领域

本实用新型涉及暖通空调技术领域，具体涉及一种用于高大空间建筑的送风系统。

背景技术

高大空间建筑（如：机场航站楼、车站候车厅、会展中心和体育场馆等建筑）大都存在一些共性的建筑特点和空调系统特点：

（1）建筑物高、大、通透；透明围护结构比例大；人流量大，密度高；全年运行时间长等；

（2）地板表面太阳辐射强；围护结构壁面温度高；仅近地面一定高度的空间存在空调温度、湿度和风速的需求等。

（3）现有技术中，置换送风装置直接进行送风，室内回风使用时，是集中将所有的回风进行处理，而集中处理时，往往是通过高空处设置的回风口和回风管回风，近地面回风无法充分利用，造成能源的浪费；

传统的置换送风装置均是将室内回风和新风混合后送出，洁净的新风在达到人员活动区之前存在被室内回风污染的风险，洁净度大大降低。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足和缺点，本实用新型的目的是提供一种用于高大空间建筑的送风系统，其通过送风装置单独送出新风和回风，一方面，对室内低处的回风进行充分利用；另一方面，回风和新风单独送出，避免了两者交叉带来的空气质量下降问题。当其用于高大空间建筑时，与辐射地板有效结合，实现了节省空间、利用率高的效果。

本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种用于高大空间建筑的送风系统，包括若干层的辐射地板，每层所述辐射地板上均设有若干置换送风装置，所述置换送风装置的上下两端分别设有回风口和进风口；

还包括设置于室外，用于提供新风的进风井，通风管道穿过围护结构将所述进风井与所述空气调湿设备相通；

所述置换送风装置内设有隔离层，所述隔离层将所述置换送风装置上下分为处理区和新风区，所述置换送风装置侧部设有送风口，所述处理区和新风区均通过送风口向室内送风；所述置换送风装置的高度为2±0.5m。

进一步地，所述通风管道上设有空气调湿设备，所述空气调湿设备用于调节从所述进风井进入并送入室内的新风的湿度。

进一步地，所述隔离层为一体成型的板状结构。

更进一步地，所述板状结构的厚度为2-5mm。

更进一步地，所述板状结构通过金属材料制备而成。

更进一步地，所述金属材料为不锈钢材料。

进一步地，所述置换送风装置包括骨架结构，所述回风口和进风口分别设置于骨架结构的两端，所述隔离层固定于所述骨架结构内，所述送风口设于所述骨架结构的侧部。

进一步地，所述处理区内设有温度调节装置，所述温度调节装置固定于所述骨架结构上。

进一步地，所述送风口内侧设有均流结构，所述均流结构为若干个，若干个所述均流结构分别在所述处理区和新风区内围设形成温度调节腔和新风缓冲腔。

更进一步地，所述温度调节腔内设有温度调节装置，所述温度调节装置固定于所述骨架结构上。

更进一步地，所述温度调节腔内还设有风机，所述风机将温度调节装置调节后的回风吹出所述置换送风装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中，充分利用高大空间建筑仅控制近地面人员活动区温湿度参数可大幅度降低系统负荷的原理，将近地面人员活动区内的回风进行“就地处理”，同时，将从进风井进入的新风，单独通过送风口送入室内。很好的实现了置换送风的效果，而且新风和回风可分别通入室内，避免了两者交叉带来的空气污染问题。

本实用新型中，将置换送风装置安装于辐射地板上，同时回风口进入的回风经置换送风装置调节温度后，通过送风口进入室内，而新风则单独从置换送风装置下部送入室内，实现了以置换式下送风的方式进入各负荷集中区域的送风方式，空调系统负荷可大幅度降低，则空调系统中制冷设备、输送设备、末端设备、附属设备、管材、附件等容量和型号大幅度减小，减少了设备的初投资。

本实用新型中，将置换送风装置与辐射地板结合，可实现良好的分层效应和部分空间控制目的，同时实现对控制区（近地面人员活动区）热湿环境的有效调控，最大限度的减少空调供冷（热）量在控制区上部的无效损耗，这种分层空调（部分空间空调）方式能从源头上大幅度减少空调负荷。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种用于高大空间建筑的送风系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的置换送风装置的结构示意图；

图3是本实用新型提供的均流结构的结构示意图；

图中：1、辐射地板； 2、置换送风装置；3、空气调湿设备；4、腔体；6、回风口；7、送风口；8、空调机房；9、进风口；10、温度调节装置；11、风机；12、管道；13、均流结构；15、通风管道；16、进风井；17、隔离层；100、处理区；200、新风区。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

参照附图1-3所示，本实用新型中的一种用于高大空间建筑的送风系统，包括位于高大空间建筑内的若干层的辐射地板1，对于机场、候车厅以及会展中心等，其人员活动位置上设有辐射地板1，且辐射地板1设置于地面上，承担室内的基础显热负荷，故可以节省置换送风装置2的数量。本实施例中，在每层辐射地板1上均设有若干置换送风装置2，然后在置换送风装置2的上下两端分别设有回风口6和进风口9；通过置换送风装置2实现了辐射地板1附近的回风和进风。具体地，回风口6用于吸收辐射地板1附近的回风，其主要是靠近地面的回风。而进风口9用于吸收进风井16通入并通过空气调湿设备处理后的新风。具体地，进风井16设置于室外，通风管道15穿过围护结构将所述进风井16与所述空气调湿设备3相通；其中，围护结构可以是辐射地板1，或者墙体等结构。

为了实现新风和回风的单独送入，本实施例中，置换送风装置2内设有隔离层17，隔离层17将所述所述置换送风装置2上下分为处理区100和新风区200，其中置换送风装置2侧部设有送风口7，而处理区100和新风区200均通过送风口7向室内送风；具体地，置换送风装置2的高度为2±0.5m。也就是说，回风口6只能吸收室内2米左右的回风。

为了便于调节辐射地板1附近通入的新风的湿度，进而实现室内空气湿度的有效调控，本实施例中在通风管道15上设有空气调湿设备3，通过空气调湿设备3，方便调节从所述进风井16进入并送出的新风的湿度。

本实施例中，为了便于生产加工，将隔离层17设置为一体成型的板状结构。

更进一步地，所述板状结构的厚度为2-5mm。由于置换送风装置设于地面附近，其高度比较低，故隔离层17的厚度不能太厚，否则容易缩小内部空间，造成资源浪费。

优选地，所述板状结构通过金属材料制备而成。此时，可以将其通过螺栓固定等方式固定于置换送风装置内侧。

本实施例中，金属材料为不锈钢材料。

参照附图2所示，本实施例中，置换送风装置2包括骨架结构，将回风口6和进风口9分别设置于骨架结构的上下两端，隔离层17固定于所述骨架结构内，所述送风口7设于所述骨架结构的侧部。

本实施例中，为了便于实现处理区100内的回风以及新风区200内的进风，在送风口7内侧设有均流结构13，具体地，均流结构13为若干个，均流结构13的高度分为两种，一种与处理区100的高度相同，一种与新风区200的高度相同。与处理区100高度相同的均流均流结构13固定在骨架结构上后，围设形成一个腔体，即温度调节腔，处理后的回风通过这个腔体后进入送风口7，送入室内；与新风区200高度相同的均流均流结构13固定在骨架结构的底部，然后构成一个围设形成新风缓冲腔。

本实施例中，为了实现温度调节腔的调温，在温度调节腔内设有温度调节装置10，所述温度调节装置10固定于所述骨架结构上。具体地，温度调节装置10为干式盘管，干式盘管上设有进水管和回水管，进水管和回水管穿过辐射地板1与地底下的水源或出水管连接。

本实施例中，还在温度调节腔内还设有风机11，所述风机11将温度调节装置10调节的回风吹出所述置换送风装置2；同时风机11用于提供回风的吸入和送出动力，便于将回风通过送风口7送入室内。

本实施例中，将置换送风装置2设置于辐射地板1上，送风口7在近地面人员活动区，而置换送风装置2内，又设有温度调节装置10，此时，近地面人员活动区的室内温度便于调节，无需从顶部送入经过中间过程流入近地面，进而温度调节速度快，能耗低。

本实施例的工作过程为：

当需要加热室内回风时，温度调节装置10内通入热源，此时从回风口6吸入的回风温度得到提升，然后从送风口7送入室内；而新风则单独被送入置换送风装置2中且从送风口7下部送入室内。此时，高温潮湿的新风与升温后的回风分别进入室内，回风不会污染新风，且新风用于调节湿度，回风用于调节温度，互不影响，热舒适性和空气品质更好。

本实施例中，还可以在辐射地板1与地面之间形成腔体4，然后在腔体4内增加空调机房8，即空调机房8设于地下；空调机房8内设置有用于调节湿度的空气调湿设备3，其与进风口9连通，调节进风口9进入的新风湿度，并将湿度调整后的新风送入置换送风装置2内。本实施例中，将空调机房8设置于地下，同时结合置换送风装置2，实现了下部送风的方式。

使用本实施例时，通过室内底部的辐射地板1上面的置换送风装置2进行送风，即置换式下送风方式。本实施例的置换式送风中，是将低于室内空气温度的冷空气（即新风）送入室内，送入的冷空气因密度大于周围空气的密度，故送入的冷空气自然沉降到地板之上，形成类似于空气湖，然后冷空气扩散至整个室内的地上。而处在室内热源（人或设备）周围的空气，因为受热形成自下向上的自然射流以及对流的气流，即所谓的热烟羽现象，此过程中处在室内热源（人或设备）周围的空气上升并且被逐渐加热的气流携带热浊空气一同升至室内顶部，再由设置在建筑物顶部的排风或回风口排出室内。此时，在人员停留的工作区高度内，上升的气流为单向流，犹如活塞一样，下部的冷空气将热污染源（散发热量和污浊气体的源头如人体）周围的热浊空气置换至室内顶部。由于冷热空气流密度差形成的浮力作用，在室内某高度上形成明显的上、下两个区域，此现象即为热力分层现象。室内热力分层后形成的上部区域为紊流混合区，该区域空气温度高并且污浊气体浓度大；下部区域为单向自然流的清洁区，该区域空气温度低并且污浊气体浓度小（基本近似于送风浓度）。

传统的送风方式包括顶送风、侧送风等方式，通过顶部或侧部送风，回风方式包括顶回风、侧回风和下回风等。当进行上述工作过程时，无法实现污浊气体向上排放，空气质量不佳。本实用新型中具体是置换送风方式，由下而上，直接排出，如活塞一般，冬夏季都有类似效果；传统系统是混合通风方式，无法实现污染物向上排出。

本实施例中，在降温时，相当于将置换送风装置2设置于清洁区，与传统送风方式相比，本实施例中，能确保处于辐射地板1附近的人和物处于清洁区，且室内空气的污染物随着热浊空气置换至室内顶部，大大提高了室内的空气品质。

本实施例中，盘管式辐射地板1承担基础显热负荷，经空气调湿设备3处理的新风承担室内全部潜热负荷和部分显热负荷，盘管式置换送风装置处理后的回风承担剩余显热负荷。

具体安装时，辐射地板1可以为“水泥核心”的辐射地板、轻薄型盘管辐射地板和一体化模块的辐射地板的一种，其都是对室内进行供冷和供热，不过因为其结构的不同，“水泥核心”的辐射地板采用现场浇筑的形式，湿法施工，一旦浇筑完毕，后期检修会很麻烦，就像住宅内的地辐射采暖一样；轻薄型盘管辐射地板是将管路直接铺设在带沟槽的保温板中，施工时是干法施工，直接铺设，然后再在上面铺设地板；一体化模块的辐射地板在使用和铺设时更简洁，更方便。

本实施例中，所述置换送风装置2中的温度调节装置10为干式盘管，由于调节的是回风温度，故优选地，将干式盘管设于所述回风口6的下方，这样回风口6进入的回风直接接触干式盘管，进行温度的调节。

具体调节温度时，是在干式盘管上连接有冷热源管和排出管，同时在冷热源管和/或排出管上设有阀门。当需要升高回风温度时，在干式盘管的冷热源管内通入热源，热源经过干式盘管之后从排出管流出。由于干式盘管周围的回风温度低于干式盘管内的热源，故热源的温度降低，即从干式盘管的排出管排出的热源温度低于从冷热源管进入的热源温度。

本实施例中，还可以在辐射地板1与地面形成的腔体4内设有与水源连接的水管，所述水管与所述冷热源管相通。此时的水源可以是免费的天然冷源，“免费的天然冷源”如深井水、地下水、江河湖泊水、蒸发冷却获得的低温水等等。进而可以免费利用天然冷源，实现制冷。

当然，此时的温度调节也可以采用电制冷，此时，制冷机的效率也会大幅度提高，约30%以上，制冷机效率的提高进一步降低了系统的运行能耗和费用。此时，可以提高制冷机效率是因为该系统可以使用“高温冷水”来处理室内显热，当制冷机的冷冻水出水温度（与蒸发温度同步）提高时，制冷机的COP（性能系数）会显著提高，一般来说，冷冻水出水温度每提高1℃，COP提高5%左右。

本实施例中，还增加有风机11，将风机11设置于所述置换送风装置2内，且设于温度调节装置10的下方，使用中，风机11可以用于将温度调节装置10温度调节后的回风，通过风机11的作用，吹向置换送风装置2下部，便于后续的送出。

本实施例中，风机11，为滚筒形多叶叶轮，叶轮可沿旋转轴方向延长，动压较高，可获得扁平而高速的气流，气流达到的距离较长，噪声较低。根据室内温度控制要求来决定贯流风机11的开启和关闭，变频调节其转速进而对循环风量进行调节。

本实施例中，在所述辐射地板1内还设有用于室内供冷或供热的管道12，所述管道12以盘管式方式设置于辐射地板1内。此时的管道12相当于地暖中的管道12，管道12中以水为媒介进行冷热量的输送，由于水的比热容较大，输送能耗仅为以空气为媒介的空调系统的20%～30%左右，输送能耗小。

为了提高送入室内气流组织的均匀性，还包括均流结构13，均流结构13设于送风口7内侧。如果直接将处理后的回风和下部进入的新风送入室内，气流组织不够均匀，则会导致温度与湿度的调节不够稳定，各部分送出的气流流速大小不等，热舒适性不佳。

参照附图3所示，所述送风口7为空腔的立体结构，所述立体结构上设有若干的送风孔。

本实用新型中，置换送风装置2通过回风口6、干式盘管以及贯流风机11、均流结构13等的有效结合，送风风量、风速及送风方向易于调节和控制，出风气流组织均匀，结构相对简单，易于安装、调试和检修，能很好地满足夏季、冬季和过渡季置换送风系统的需求。该装置可高效的完成对室内回风的降温或升温的过程，对室内回风“就地处理”，大大降低了系统输送能耗和初投资。

本实用新型具有以下特点和有益效果：

一、将回风与新风分别通过送风口送入，两者互不干扰，适合于夏季、冬季以及过渡季的使用。

本实施例中有隔离层17，不存在上下窜风的可能。作为温湿度独立控制系统中控制室内湿度的主要手段——新风，其进入室内时的含湿量较低，8g/kg左右，室内空气的湿度是13g/kg左右，就是利用这个湿度差来去除室内的湿负荷。因为湿度调整是主要目的，其实温度也同步的有所调整，夏季温度降低，冬季温度升高。

二、本实用新型可以大幅度降低高大空间建筑的空调系统冷热负荷

本实用新型中，将盘管式辐射地板与置换式下送风方式的有机结合，可实现良好的分层效应和部分空间控制目的；当需要调节热湿环境时，调节进风井16内进入并送入室内的新风的湿度，以及回风口6吸入并处理后送出的回风的温度，无需过多管道以及过多的中间传递过程，即可快速实现近地面人员活动区内热湿环境的有效调控，无需从高处传递至近地面人员活动区，进而能最大限度的减少空调供冷（热）量在控制区上部的无效损耗，这种分层空调（部分空间空调）方式能从源头上大幅度减少空调负荷。经过实际项目的计算、分析和测试，此空调系统的负荷约为120W/m²～140W/m²，比常规顶送风全空气空调冷负荷降低约55%～60%，比常规侧送风全空气空调冷负荷降低约45%～50%。热负荷降低幅度与冷负荷降低幅度相近。

三、本实用新型大幅度降低高大空间建筑的空调系统初投资

本实用新型中，带有送风口7的置换送风装置2与辐射地板1紧邻，故送风口7位置低，风速小，便于调整。现有技术中的传统送风装置用于高大空间建筑时，空调系统负荷大、初投资高、运行能耗和费用高、室内热舒适性差、室内空气品质不良。

由于空调系统负荷的大幅度降低，故空调系统中制冷设备、输送设备、末端设备、附属设备、管材、附件等容量和型号大幅度减小，空调系统初投资大幅度降低。且本实用新型中，无需增加高空中的温度和湿度处理装置，故在管道设置等方面，材料节省，整体投资减少。

四、本实用新型大幅度降低高大空间建筑空调系统的运行能耗和费用

第一，空调系统设备容量的大幅度缩减，直接会带来运行能耗和费用大幅度降低的结果。第二，只对控制区（近地面人员活动区）进行热湿处理，空调系统风量大幅度减小，空气循环动力设备的运行能耗和费用大幅度降低。第三，此装置可实现对室内回风的“就地处理”，省掉了将室内回风输送到空调机组集中处理然后再输送到末端的全过程，大大降低了系统输送能耗。第四，由于采用了大面积的盘管式辐射地板，而盘管中以水为媒介进行冷热量的输送，由于水的比热容较大，输送能耗仅为以空气为媒介的空调系统的20%～30%左右。第五，采用空气调湿设备对新风进行除湿的方式取代传统的冷凝除湿方式并承担室内的全部潜热负荷，其他设备只需要处理室内显热负荷（约占总负荷50%～70%），从而使得直接利用免费的天然冷源成为可能，即使采用电制冷，制冷机的效率也会大幅度提高，约30%以上，制冷机效率的提高进一步降低了系统的运行能耗和费用。

五、本实用新型大幅度提高高大空间建筑的室内热舒适性

盘管式辐射地板与置换式下送风方式的有机结合，可实现良好的分层效应和部分空间控制目的，实现对控制区（近地面人员活动区）热湿环境的有效调控，能最大限度的避免控制区（近地面人员活动区）内温湿度分布不均，风速偏大，吹风感强烈，夏季体感温度偏高（热辐射导致）和冬季体感温度偏低（冷辐射导致）等诸多不舒适的因素。

六、本实用新型可以大幅度提高高大空间建筑的室内空气品质

置换式下送风是将处理过的新鲜空气由室内底部区域送入，经过人体后升至室内房间上部，因其由下至上先经过人员呼吸区后到达室内上部污浊区域的机理和其气流组织流动的合理性，使室内工作区人员在同等条件下，比全空气混合通风方式能得到更高质量的室内空气品质 。而且，空气调湿设备还可以对空气进行有效的净化，去除空气中的细菌、霉菌、粉尘等有害物质。由于空气调湿设备承担室内的全部潜热负荷，其他设备只承担室内显热负荷，系统中不存在潮湿表面，进一步杜绝了有害物质的滋生，空气品质极佳。

本实用新型中的空气调湿设备3，对新风进行有效的调湿，一套装置可同时满足除湿和加湿的需求，而且可以对空气进行有效的净化，去除空气中的细菌、霉菌、粉尘等有害物质。

现有的空气调湿方式基本包含以下五种：

1.冷却除湿：将空气冷却至露点以下，再除去冷凝后的水分。空气温度在露点以上的场合有效。

2.压缩除湿：对潮湿空气进行压缩、冷却，分离其水分。在风量小的场合有效，但不适宜于大风量。

3.固体吸附式除湿：采用毛细管作用将水分吸附在固体吸湿剂上。可将空气温度降低露点左右，但吸附面积大时设备也随之变大。

4.液体吸收式除湿：采用氯化锂等水溶液的喷雾吸收水分。空气温度可降至露点左右，但设备较大，而且必须更换吸收液。

5.吸附转轮除湿：将浸渍吸湿剂的薄板加工成蜂窝状转轮，进行通风。其除湿结构简单，经过特殊组配可将空气温度降低至露点以下。

空气湿度的单独处理分为湿式和干式两种方法。溶液除湿属于湿式，而干式一般采用转轮除湿。溶液除湿和转轮除湿都具有除湿量大、性能稳定、可连续工作的特点。除此之外，溶液除湿一套装置同时具有夏季除湿、冬季加湿的功能，并且通过盐溶液的喷洒还可以净化空气。因此，一般民用空调使用溶液除湿更具优势。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，包括若干层的辐射地板（1），每层所述辐射地板（1）上均设有若干置换送风装置（2），所述置换送风装置（2）的上下两端分别设有回风口（6）和进风口（9）；

还包括设置于室外，用于提供新风的进风井（16），通风管道（15）穿过围护结构将所述进风井（16）与空气调湿设备（3）相通；

所述置换送风装置（2）内设有隔离层（17），所述隔离层（17）将所述置换送风装置（2）上下分为处理区（100）和新风区（200），所述置换送风装置（2）侧部设有送风口（7），所述处理区（100）和新风区（200）均通过送风口（7）向室内送风；所述置换送风装置（2）的高度为2±0.5m。

2.根据权利要求1所述的一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，所述通风管道（15）上设有空气调湿设备（3），所述空气调湿设备（3）用于调节从所述进风井（16）进入并送入室内的新风的湿度。

3.根据权利要求1所述的一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，所述隔离层（17）为一体成型的板状结构。

4.根据权利要求3所述的一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，所述板状结构的厚度为2-5mm。

5.根据权利要求4所述的一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，所述板状结构通过金属材料制备而成。

6.根据权利要求5所述的一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，所述金属材料为不锈钢材料。

7.根据权利要求1-6之一所述的一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，所述置换送风装置（2）包括骨架结构，所述回风口（6）和进风口（9）分别设置于骨架结构的两端，所述隔离层（17）固定于所述骨架结构内，所述送风口（7）设于所述骨架结构的侧部。

8.根据权利要求7所述的一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，所述送风口（7）内侧设有均流结构（13），所述均流结构（13）为若干个，若干个所述均流结构（13）分别在所述处理区（100）和新风区（200）内围设形成温度调节腔和新风缓冲腔。

9.根据权利要求8所述的一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，所述温度调节腔内设有温度调节装置（10），所述温度调节装置（10）固定于所述骨架结构上。

10.根据权利要求9所述的一种用于高大空间建筑的送风系统，其特征在于，所述温度调节腔内还设有风机（11），所述风机（11）将温度调节装置（10）调节后的回风吹出所述置换送风装置（2）。