在高大建筑中，熱空氣由于密度低于周?chē)諝舛仙?，?dǎo)致從地板到天花板形成熱分層現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致熱空氣在建筑物頂部滯留，增加通過(guò)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量損失率。因此，減少地板到天花板的熱分層可以顯著降低建筑的年度采暖成本。特別是在機(jī)場(chǎng)機(jī)庫(kù)這樣擁有高大空間的設(shè)施中，這種熱分層問(wèn)題尤為明顯。

機(jī)場(chǎng)機(jī)庫(kù)的采暖能耗高，為滿足舒適溫度要求通常會(huì)消耗大量能源并產(chǎn)生大量碳排放。在當(dāng)前節(jié)能減排壓力下，許多機(jī)場(chǎng)需采用高效節(jié)能的系統(tǒng)，如HVLS風(fēng)扇，以降低運(yùn)行成本并減少碳足跡，同時(shí)確保舒適的室內(nèi)溫度。

HVLS風(fēng)扇的工作原理

HVLS（高風(fēng)量低轉(zhuǎn)速）風(fēng)扇是減少大型空間溫度梯度的有效工具。在冬季，HVLS風(fēng)扇通過(guò)低速下吹操作，將天花板的熱空氣與地板的冷空氣混合，從而降低天花板的過(guò)熱溫度并減少暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用頻率。此外，風(fēng)扇上吹模式可進(jìn)一步混合空氣，但需要更高的運(yùn)行速度和能耗。

實(shí)驗(yàn)研究

本次研究的目標(biāo)是量化在寒冷季節(jié)使用HVLS風(fēng)扇進(jìn)行空氣分層治理的能源和成本影響。研究對(duì)象是一座位于美國(guó)肯塔基州弗蘭克福的測(cè)試建筑，面積為1,400平方米，天花板高度為12米。研究在建筑中心安裝了一臺(tái)直徑6米的HVLS風(fēng)扇，扇葉高度距地面約8米。

數(shù)據(jù)采集與分析

研究團(tuán)隊(duì)在設(shè)施后墻的不同高度（1.5米、4.6米和10.7米）安裝了溫度和濕度記錄儀，用以監(jiān)測(cè)空氣溫度變化。此外，還在建筑外的遮蔽位置設(shè)置了記錄儀，用于記錄室外空氣溫度。數(shù)據(jù)記錄間隔為5分鐘一次。

研究結(jié)果表明，HVLS風(fēng)扇的應(yīng)用有效減少了熱分層，降低了平均空間溫度，并減少了HVAC系統(tǒng)的使用頻率，最終節(jié)省了能源成本。

此研究表明，在高大建筑中使用HVLS風(fēng)扇是一種節(jié)能且高效的溫度管理方法，同時(shí)對(duì)于設(shè)施的能源成本優(yōu)化具有重要意義。

?2020 This excerpt taken from the article of the same name which appeared in ASHRAE Journal, vol. 62, no. 4, April 2020.