空调百叶风口防风雨性能的测试分析_中国暖通空调网 - 技术交流
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综合·论文

空调百叶风口防风雨性能的测试分析
2016-09-05 | 中国暖通空调网 |【

李兆坚1,2  舒安源2  轩志勇1,2  徐元元1,2
1.航天低温推进剂技术国家重点实验室,2.总装备部工程设计研究总院)

  : 为了解空调百叶风口在台风暴雨气象条件下的防风雨性能,对普通型和防雨型百叶风口的防风雨性能进行实测研究。结果表明:普通单层固定百叶风口只能抵御不超过4级风雨的袭击,防雨百叶风口具有较好的防雨性能,但也难以抵御7级以上风雨的袭击,因此设置防雨百叶风口并不能有效抵御台风暴雨的侵袭。

关键词: 空调风口 防风雨 性能 测试

1 引言

台风是我国东南沿海地区常见的一种灾害性气象条件,每年影响我国的热带风暴和台风的数量通常达到20个以上[1],强台风会造成人员和财产的严重损失,例如,2013118日超强台风海燕在菲律宾登陆,造成了6000多人死亡的重大人员和财产损失,因此减少台风造成的危害是国家防灾减灾的一项重要工作。台风期间通常会同时出现强风和强降雨的极端气象条件,这会对建筑空调系统的性能产生不利影响,因此防台风也是我国东南沿海地区建筑空调设计需要考虑的一个重要问题,尤其是一些空调要求较高的重要建筑的空调设计时,更需要考虑这一问题。空调系统在外墙上通常都设有百叶型的新风口和排风口,在台风暴雨的袭击下,外墙上的空调风口、尤其是新风口容易出现漏雨现象,如果雨水大量进入风管和空调机组,会对空调系统的性能和安全性产生不利影响。以往设计人员通常认为选用防雨百叶风口就能起到防雨效果, 但防雨百叶风口的防雨效果究竟如何?能否抵御台风暴雨的袭击?这是建筑空调防台风设计亟待研究解决的一个重要问题。通过国内外文献检索,没有发现进行相关研究的报道,为了解常用空调百叶风口的实际防雨性能,有必要进行实测研究,为建筑空调防台风设计提供依据。

2 测试方法与内容

采用小型离心风机来模拟台风的强风,最大迎面风速达到27.5m/s, 相当于10级风速。采用TSI 9555-P风速仪进行风速测量。采用喷淋喷头模拟下雨过程,模拟的降雨量为130mm/h, 达到强暴雨的等级。外墙上的空调风口通常采用单层固定百叶风口,随机从市场上购买一个普通单层固定百叶风口和一个防雨单层固定百叶风口作为试验件,见图1和图2。防雨单层固定百叶风口每片百叶的上部都有一个折弯挡板,起到阻挡雨滴通过的作用,以增强防雨性能。按照在外墙上的安装状态,风口垂直放置,风口百叶为迎风向下。试验测试时,在风口前同时喷水吹风,吹风方向与风口进风面垂直,喷水的喷头在风口前面垂直向下喷水,以模拟台风期间狂风暴雨对空调风口的侵袭过程。测试过程中降雨量保持不变,风速从小到大,观察风口漏雨情况。主要测试内容包括: ① 普通单层固定百叶风口的防雨性能测试;② 防雨型单层固定百叶风口的防雨性能测试。

普通单层固定百叶风口试验件的外观照片
1 普通单层固定百叶风口试验件的外观照片
防雨型单层固定百叶风口试验件的外观照片
2 防雨型单层固定百叶风口试验件的外观照片

3 主要测试结果

3.1 普通单层固定百叶风口防雨性能测试结果

测试结果表明,当迎面风速超过7m/s时,普通单层固定百叶风口开始出现溅水漏雨现象(见图3),在气流的吹拂作用下,雨滴撞击在风口的百叶上,飞溅起来的水滴随着气流进入风口内侧。可见普通单层固定百叶风口也有一定防雨性能,但只能抵御不超过4级(5.57.9m/s)风雨的侵袭。

3.2 防雨型单层固定百叶风口防雨性能测试结果

第一次试验测试结果表明,当迎面风速小于5m/s时,在该单层固定百叶风口内侧的下部,出现了严重的漏水现象(见图4),出现了防雨百叶风口的防雨性能还不如普通百叶风口的奇怪现象。通过分析发现,该防雨百叶风口的下部存在一条缝隙,这是设计或制造工艺存在的缺陷。采用透明胶条把这条缝隙密封后,再次试验时该缝隙没有出现漏水问题。当迎面风速超过16m/s时,开始出现溅水漏雨现象,气流夹带雨滴撞击在风口的百叶上,飞溅成小水滴、随着气流进入风口的内侧。当迎面风速超过20m/s(见图5),溅水漏雨现象变得明显,但由于气流携带进入内侧的水滴的粒径较小,因此其漏雨量比普通单层固定百叶风口明显减小。可见防雨百叶风口具有较好的防雨效果,但也难以抵御7级(13.917.1m/s)以上的台风暴雨的袭击,设置防雨百叶风口并不是防止台风暴雨袭击的有效措施,必须采用下弯风管等其他防雨措施应对台风暴雨的袭击,现有防雨百叶风口的防雨结构也需要改进。

普通单层固定百叶风口内侧漏雨现象(迎面风速为8m/s
3 普通单层固定百叶风口内侧漏雨现象(迎面风速为8m/s
防雨型单层固定百叶风口内侧下部的漏水情况(迎面风速为5m/s)
4 防雨型单层固定百叶风口内侧下部的漏水情况(迎面风速为5m/s
防雨单层固定百叶风口外侧下部缝隙的照片
5 防雨单层固定百叶风口外侧下部缝隙的照片
防雨单层固定百叶风口内侧的漏雨现象(迎面风速为20m/s)
6 防雨单层固定百叶风口内侧的漏雨现象(迎面风速为20m/s

4 主要结论

通过对普通型和防雨型百叶风口的防风雨性能的实测分析,结果表明:防雨百叶风口的外侧边框不能存在缝隙,否则会严重影响其防雨性能;普通单层固定百叶风口只能抵御不超过7m/s(4级风)风雨的袭击,防雨百叶风口具有较好的防雨性能,但也难以抵御16m/s(7级风)以上风雨的袭击,因此设置防雨百叶风口并不是抵御台风暴雨袭击的有效措施,必须采用下弯风管等其他防雨措施应对台风暴雨的袭击。这些研究结果可供我国东南沿海地区建筑空调防台风设计参考,对高低压变配电室等重要房间的通风百叶窗设计也有重要参考意义。

参考文献:

1] 中国台风网[SOL. http://typhoon.weather.com.cn

备注:本文收录于2014年第十九届全国暖通空调制冷学术年会论文集

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