工業凈化廠房多元通風系統

工業凈化廠房多元通風系統是一個能夠在不同時間、不同季節利用自然通風和機械通風的不同特性的綜合系統。其基本原理是通過在機械通風和自然通風之間切換以維持良好的室內環境，并且避免建筑全年運行空調系統所帶來的成本、能源的過度消耗和導致的環境問題。系統的運行模式隨著季節的改變而改變，在每一天的任意時刻， 系統的運行模式反映了外部環境狀況并且充分利用了當時的環境。

多元通風系統應由工業凈化廠房建筑設計、內部負荷、自然驅動力、外界環境決定，應能以節能的方式滿足工業凈化廠房建筑內部環境要求。辦公樓內的控制策略要在運用高級自動控制設備和使用者對環境進行直接控制之間找到一個平衡位置，并能較大限度地利用周圍能量，同時控制策略還應以較少的能耗獲取所要達到的氣流速度和氣流分布。

多元通風主要方式有三種，即自然通風與機械通風相結合、風機輔助式自然通風、煙囪和風機輔助式機械通風。第一種方式基于兩個完全獨立的通風系統， 針對不同的室內外環境，控制系統可以在這兩個通風系統中自由轉換或者用一種系統來實現一些任務并利用另一種系統來達到其他目的。例如，在過渡季節用自然通風，而在夏季或冬季用機械通風，或者在工作時間用機械通風，在夜間用自然通風。第二種方式是在自然通風的基礎上添加一個輔助風機， 當自然風壓比較小或者風量需求增加時，可以用輔助風機增加通風壓強。第三種方式依靠機械通風系統并較大限度地利用了自然動力，它包含了一個阻力很小的機械通風系統，在此系統中自然動力可以作為必要動力的一部分來考慮。

多元通風的性能預測：

環境控制的終目標是為人們提供滿意的空氣品質和熱舒適環境，實現控制目標的環境控制策略應高效節能、安全，并符合聲學、審美等要求。因此需要分析方法幫助評價和優化建筑多元通風的使用效果。隨著環境及建筑設計的發展，有更多的數據可供設計者使用，因此應選擇一種分析法或是在設計的每個階段都有適當的細節層次的方法。

由于多元通風是自然通風與機械通風的結合，人們對其分析方法提出了一系列復雜的要求，要求有一個全面的方法，既要考慮室內外的環境又要考慮機械系統。例如，多元通風系統在自然通風模式與機械通風模式間轉換時，自然通風模式會在空間形成溫度分層，而機械通風模式送入的是混合空氣，不會形成溫度分層，這種分析方法須能解決以上模式的轉化并能模擬(可能很復雜)控制策略本身。此外由于混合通風系統經常用于溫度以及室內空氣品質的控制，這些分析方法要能將熱模型與通風模型相結合。

對于多元通風理想的分析方法應包括對自然通風模型的模擬、機械通風模型的模擬以及控制系統的模擬。許多方法都可以用于分析機械通風與自然通風中氣流流動及能量使用，如簡單的分析及經驗方法、多區域模型方法、區域模型方法及計算流體動力學的方法。中凈環球凈化可提供潔凈車間、凈化廠房的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

(1)簡單的分析及經驗方法。常用于幾何形狀簡單的建筑物，例如，單面通風以及一個建筑中兩個風口的通風。

(2)多區域模型方法。選擇有代表性的建筑物，多區域網絡模型可預測整個建筑的全部風量以及通過風口的單獨流量，但不能預測建筑物中每個區域具體的流動狀況，它與大部分多區域熱模型是兼容的。

(3)區域模型方法。可將室內分成若干個充分混合的小區域，在這些小區域溫度中，假定像溫度、污染物濃度這樣的參數的分布是穩定的。不同區域間質量流量的計算是通過將驅動流體流動的因素，如噴射、羽流、邊界層流動等的實驗/分析方法與預計的壓力分布相結合。分區模型可以具有不同的復雜性，這取決于房間流場的流動特性，可以是一維的、二維的或是三維的。區域模型使用相對簡單是因為能夠將現有的多房間建筑能耗與氣流分析相結合，來預測由自然對流與強制對流共同組成的多元通風的性能。

(4)計算流體動力學方法(CFD)。 將小的幾何區域再次劃分為大量的網格，在這些網格上建立并求解控制方程。CFD方法特別適用于建筑物內部及周圍的氣流運動分析，能對通風空間內的氣流運動形式、污染物及溫度分布做出詳細的分析。CFD方法比分區方法計算起來更耗時，對于采用多元通風的整個建筑全年的運行進行模擬，CFD方法與實際熱模型的結合不僅超出了許多計算機的計算能力，而且是沒必要的。

由于多元通風與建筑內的熱氣流作用存在緊密聯系，因此在研究多元通風設計方法時應同時考慮二者的影響并將其有效結合。這一點是目前各種研究方法，包括簡單的設計方法、分析方法、單區及多區域方法以及詳細的計算流體力學方法面臨的共同問題。重點是實現熱流模擬模型與多區流動模型的有機結合，這樣就可以考慮建筑內的熱氣流作用，并且在很大程度上改善了多元通風系統性能預測的準確性。這個綜合的模型將能夠預測多元通風系統的年能耗，它也將因此成為多元通風系統重要的設計方法。

本文由中凈環球凈化CCG(www.xdfec.cn)提供，轉載請注明出處。