李晗 李瑾超 李娜娜 孔祥飞

(河北工业大学能源与环境工程学院 天津 300401)

建筑供冷与采暖所消耗的能量占据了建筑能耗的47%[1]，而且随着人民生活质量的上升，对室内空气品质的关注度也不断攀升。因此寻求一种能有效提供舒适、健康的室内环境的空调系统，对建筑节能具有重要意义。

学者们针对应用于环境调控的不同类型通风形式进行了研究与对比[2－6]。研究表明，层式通风是应用于中小空间的一种非常有效的机械通风方式[7]。新鲜空气通过较短的距离和时间水平供应到呼吸区。相较于其他送风形式的呼吸区气流，层式通风送风气流具有更高的温度、速度和更短的空气龄，人员可以得到更优的环境调控效果和更高质量的吸入空气[8]。层式通风的原理是通过在人员活动区直接送风使得在呼吸区水平上形成新鲜空气层，同时提高室内空气温度和流动速度。研究还发现，层式通风可以令室内设计温度相较于混合通风提升2.5 ℃，从而产生37.7%的节能率[9]。因此层式通风不仅可以为人员提供一个舒适的环境，还可以显著降低空调能耗[10]。通过建立合理的速度和温度耦合关系，平均热感觉指数(PMV)和预测不满意百分比(PPD)以及呼吸区的高质量空气[11]均可显著提升。文献[12－13]表明，与混合通风房间相比，层式通风环境下的人员受到空气中携带的病菌感染的风险更低。

但层式通风还存在应用场所受限的明显缺陷。随着射程的增加，由热浮升力所引发的冷气流下沉与热气流上升现象明显，容易造成环境调控效果分层。……