基于用户视角对公共空间微气候调节的研究

金雪蓝　左雨欣　董晓玮　丛严　俞琪琪

【摘 要】本文通过调查分析，发现公共空间下空调存在各类问题：出风口设计不合理，空间冷热分布不均；空调能耗过大；外观设计局限，无法与环境相融合；封闭式空间，空气不流通。查找国内外空调送风方式和现有技术的研究，将下出风方式进行深入探究，提出对公共空间微气候调节的设想，改变传统出风模式，设计以人为本，增强用户体验感。

【关键词】公共空间；空调；下出风方式；微气候

0 引言

近些年来，在社会经济快速发展的背景下，人们的生活品质提高了，对空调的需求量也是逐年递增，同时随着环保意识的增强，对空调的要求也越来越高。空调行业逐渐成熟，市场发展进入新常态，消费需求的年轻化多元化在新产品、新技术、新概念上呈现出前所未有的繁荣状态，艺术、智能、节能等成为空调产品发展的主流方向。经过多年研究，人们发现如若要大幅提升空调的各方面性能，就得由空调的结构入手。

1 公共空间空调现存问题分析

1.1 冷热分布不均

常规空调出风距离有限，过程都是由近及远，所以空间内会由局部先变温再慢慢扩散至无法直吹达处，这就导致了距离较近范围内空气温度过低或过高，距离空调较远处以及风无法直吹处降温或升温速度慢，若室内面积大，制冷制热效果不佳。

1.2 能耗大

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]

1.3 造型单一

现有空调多为长方体状，不具美观性，难以与整体空间环境相融合。传统空调机身普遍较大，外观较多为单一的白色长方形箱体，不易进行隐藏式设计。

1.4 空气不流通

在封闭的使用空间中，传统空调并没能很好地将室内气体在使用一段时间后进行排除。室内产生的热量、尘粒（如香烟尘）无法有效排出。

1.5 按键操作复杂

传统空调采用物理按键操作，复杂的操作模式让用户难以理解，延长了用户的学习时间，并且当空调的遥控器丢失时又会引发新的问题。

2 国内外研究现状

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。[2]下送风方式虽得以应用，但各国仍在不断进行研究和实测，有关于各种型式的下送风口对室内气流、温度分布的研究，日本一家公司开发的带倾斜回旋气流的出风口应用效果令人比较满意。也有关于下送风的热舒适度和空气品质的研究，实验结果证明都较为理想。

国内也有一些高校和空调有限公司对空调环境和空调出风方式进行了研究。广东志高有限公司对空调风量进行了实验测试对比，实际运行发现，侧面和顶部出风的柜机出风范围比原正面出风的有明显增加。[3]此研究只是改变了出风口的位置和导风条的结构，却有效改善了出风效果，实现了空调的可调角度大范围出风。

3 公共空间微气候调节设想

3.1 地排式下送风设想

针对公共空间空调现存问题的分析以及国内外已有研究基础，我们设想采用地排式下送风的方式，将空间个性化，仅需满足各微环境下人体周围所需达到的温度，根据个人需求对能源进行合理分配和利用。

3.2 两种出风口结合设想

夏季，正上方冷风出口为旋流型，旋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。冬季，侧面吹出普通暖风，使热空气在使用者活动区内呈现由下往上效果，使使用者足部区域的温度高于顶部温度，有效解决传统热空调导致的头部涨热，四肢冰冷的不适感，符合人体健康需求。

3.3 功能多样化设想

对地面的出风口进行理想化设计，例如可以采用立方体状的造型，在立方体中可添加不同的灯光效果，对立方体的各个面可以有效利用，例如充电插口的加入。也可对该送风系统终端产品外观赋予文化内涵的设计，大胆创新，使之与周围环境的适应度更高。

3.4 空气质量改善设想

下出风口设计使空气由下向上运动，而近地面的一些灰尘等细小物质会随着空气上升，结合新风系统，最终从上排风口流出，优化公共场合空气质量。

4 结语

利用下送风技术，实现公共空间微气候调节，对于工作舒适环境的创造和控制是很理想的，顯然也是可以有效利用能量的。设计充分运用冷热风不同的物理特点，结合用户对于两种风的实际使用需要，打破传统空调冷热风送风方式一致的模式，采用冷热出风区别化设计，使之更具实用性，满足用户所需，增强用户体验感。

【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（9）：213.

[2]范存养.办公室下送风空调方式的应用[J].暖通空调，1997（4）：30-39.

[3]池远静，黄志斌，罗浩钧.可调角度大范围出风的空调的探讨[C].2015年中国家用电器技术大会，2015：429-432.

[责任编辑：田吉捷]