张璐泽 左雨欣 董晓玮 朱淑佩 金雪蓝
【摘 要】随着空调的使用与普及，公共空間的气候调节也渐渐成为了人们关注的焦点，高能耗、空间冷热不均、密闭空间出风空气质量差等问题渐渐在使用过程中显露出来。本文主要介绍基于用户视角下的公共空间微气候调节终端设计，包括立体出风口设计，制冷制热送风模式的区别化设计、涡流式冷风风口结构设计等，旨在从健康、节能的角度解决公共空间微气候调节问题。
【关键词】公共空间；微气候；空调出风口；用户研究；设计
0 引言
现有空调能耗过大。有资料显示，空调等暖通设备对于能源的消耗率占了总能源的消耗率接近百分之十。如此巨大的能耗不仅过度消耗了我国的不可再生能源，也限制了空调行业的进一步发展。[1]当前，随着经济发展的步伐加快，人民生活质量明显得到了改善，[2]对空调的舒适性以及环保性提出了更高的要求。从设计者的角度来说，就是要使设计能够满足不同人的不同需求，并且节能环保。
1 公共空间微气候调节背景
从空调的产生到如今的普及，空调行业也渐入成熟期，多元化的需求促使市场向新技术、新革命、新概念发展，艺术、智能、节能已成为产品发展的主流方向，从外观的美化设计到品牌产品内部性能的创新升级。
目前，图书馆、会议室等公共场合，冬夏季开空调是常态，与此同时也呈现出了较多问题。现在公共场合的空调往往高耗能，但却达不到理想效果。据相关资料显示，我国社会总能耗中建筑总能耗约占 20.7%，而公共建筑在建筑耗能中的比重之大，是一般性住宅的10～20倍[3]。
风集中朝向一个地方吹，对于公共场合这种大环境，空调需要大风压大功率才能使整个大空间有冷气或热气的均匀分布，导致风口附近温度极低或极高，而距离较远处制冷制热却达不到理想效果。普通空调只有一个出风口，冷热风流动截面积小，当空调高风速运行时，位于出风口前面的人会因风量太大感到不适，而位于空调器侧面的人却感觉不到风，且由于空气自然流动速度较慢，室温升降速度较慢[4]。长时间被冷风热风直吹，会感觉身体不适。并且长期使用传统空调易导致空调病的发生[5]。
欲改善此方向的问题，就必须从空调的结构上入手。
2 微气候调节终端设计
本设计在国外对下送风上排风空调方式研究的基础上，遵循以人为本的设计理念，满足人的需求，并且降低空调的功耗，对公共场合微气候出风口进行设计。主要有以下要点：立体式出风口设计，制冷制热送风模式的区别化设计，涡流式冷风风口结构设计等，以下将重点介绍此三点。
2.1 立体式出风口设计
空调与地排式下送风系统相结合，终端整体为突出的半球体，有利于冷暖出风口的区别化设计，同时较为圆润的外观有利于出风口融入环境。通过调节移动开关转动防尘罩可遮挡部分出风口，达到减少风量的效果，如图1所示。
2.2 制冷制热送风模式的区别化设计
由于空气浮力的影响，冷暖风分别具有下沉和上升的特点，若采用传统冷暖风同出风口的形式，冷暖风无法均匀地充满整个空间，本设计将冷暖风出口根据重力沉浮原理合理区分，冷暖风出风口分别如图2和图3所示：
其中，冷风将由正面向上出风，在微环境中达到自然沉降，达到人体活动区域的一个微小循环。暖风将由半球体侧面送出，热风将受到浮力作用自然上升，由人的下肢处开始热起，到达头部位置时，热量较少，有助于保持清醒的头脑，四肢温暖，工作效率大大提高。冷暖风分口有利于微环境温度均匀分布，在同样达到使用者所需温度的情况下将耗费更少的能源。在欧洲，很早便有了下送风方式在大空间的应用，80年代中期，英国伦敦的 Lloyds 大楼和香港汇丰银行的下送风空调装置的成功，引起各国空调技术界的关注。[6]此形式打破传统空调冷热风送风一致的模式，这也使得本设计更具实用性，更能满足用户需求，增强用户体验感。
2.3 涡流式冷风风口结构设计
本设计中冷风出口采用了旋流式出风口设计，细节如图4所示。
涡流式出风口能达到高效特远距离的出风效果，可以迅速将冷气自下而上扩散较远距离，然后任冷气自然沉降，在小空间微环境内形成一个小循环，使用者的体验感和健康性得到提升。涡流出风方式的加入可使空间更快进入恒温状态，更加节能。
3 结语
本文主要针对一些图书馆、餐厅、办公室或其他较大的公共空间，这些地方对空调的使用要照顾到处于不同位置、需要吹风的人和不适合吹风的人，由此利用下送风技术，进行微气候调节终端的设计。通过对冷热出风口以及结构的区别化设计，改善出风效果，满足舒适健康性要求，在技术上满足节能高效性要求。
【参考文献】
[1]仲训禄.浅谈建筑暖通空调节能优化设计方法[J].中国新技术新产品，2013（09）：213.
[2]高晓辉.浅谈建筑暖通空调节能优化设计方法[J].科技咨询.2015（02）：87-88
[3]高磊.办公楼中央空调系统的节能分析[J].建筑节能.2012（08）.
[4]曹恩国，张宇希，张宇红，邓嵘，李世国，张寒凝.基于立体送风模式的智能空调创新设计研究[J].机械设计，2015，32（5）：105-108.
[5]张华玲，龚旎，赵琳.医院夏季空调湿环境对人体健康的间接影响[J].中南大学学报，2012，43（9）：3727-3733.
[6]范存养.办公室下送风空调方式的应用[J].暖通空调，1997（04）：30-39.
[责任编辑：朱丽娜]endprint
