引言
隨著建筑業的發展和生活水平的提高，節能和室內空氣品質日益成為我們關注的話題。暖通空調用能在建筑能耗中占很大比例。合理地使用置換通風，既能保證室內良好的空氣質量，又能降低空調系統能耗；與冷卻頂板的結合使用，可以在較高的冷負荷條件下提供高標準的熱舒適性和良好的空氣品質。因此，置換通風與冷卻頂板相結合系統也越來越受到關注。
1. 基本概念及原理
1) 置換通風（Displacement Ventilation）
置換通風是將稍低于室溫的新鮮空氣經送風裝置以低速直接送入工作區，送風速度一般為0.25m/s 左右，送風溫度通常低于工作區溫度2~4℃，以較涼的新鮮空氣擴散到整個室內地面。室內的熱源（人員及設備）產生向上的對流氣流，如圖1所示。新鮮空氣隨對流氣流向室內上部流動形成熱羽流。整個流場分為兩個區域：上區空氣污濁，溫度高；下區空氣清新，溫度低。它是以空氣的密度差和小量的機械力為動力。
2) 冷卻頂板（The Chilled Ceiling）
冷卻頂板空調系統主要靠冷輻射面提供冷量。冷卻頂板水管與金屬頂板可以制作成一體，直接形成一頂板單元（見圖2a），或者通過傳熱片把水管和金屬頂板聯結起來，形成一吊頂單元（見圖2b），另外水管也可以以毛細管的形式鑲嵌在頂板內，組裝成一安裝單元（見圖2c）。
3) 置換通風(簡稱DV)與冷卻頂板(簡稱CC)相結合系統（Displacement Ventilation Combined with Chilled Ceiling）
置換通風與冷卻頂板相結合系統（簡稱DV/CC系統），是在置換通風（DV）系統和冷卻頂板（CC）系統的基礎上發展起來的。DV系統通過將新鮮空氣以較低的速度直接送到活動區來提供較高的室內空氣品質，直接送入的冷風和工作區的溫度分層特性可能會引起人體不舒適。因此，送風和室內空氣間的溫差應該相對小一點，這就限制了DV系統的供冷能力。要提高DV系統的供冷能力，就需要使用輔助的制冷系統，如CC系統，來消除冷負荷。在DV/CC系統中，供冷和通風分工。冷卻頂板通過對流和輻射消除部分顯熱負荷，同時盡可能小的影響分層流動，而DV系統消除污染物、潛熱負荷和另一部分顯熱負荷。因此，通過適當的設計，可以在工作區獲得良好的室內空氣質量和熱舒適性。DV/CC系統特別適用于辦公建筑，以及其它具有大的中空區域且濕度隨室外空氣滲透變化小的建筑物。
2. 熱舒適性參數
熱舒適性參數包括：空氣溫度、相對濕度、氣流速度和頂板表面溫度。
1) 溫度分布
在DV/CC系統中存在垂直溫度梯度，它表明了層流流動模式和污染物的垂直層流流動。熱源附近向上的氣流運動會把下層的新鮮空氣直接帶到呼吸區。另一方面，為了滿足人體的熱舒適性，垂直溫度梯度應較小設置。DV/CC系統的設計應滿足合適的垂直溫度分層特性。目前，DV/CC系統的設計是基于腳踝和頭部之間的垂直溫差來滿足人體的熱舒適性的。
一般，垂直溫度梯度取決于由DV系統去除的冷負荷與由冷卻頂板去除的冷負荷之比。大多數情況下，由CC系統去除的冷負荷要比由DV系統去除的大的多，從冷卻頂板向下的氣流流動較強。這樣，置換通風的層流流動模式破壞，流動變為混合流，使得溫度和污染物濃度分布趨于一致。均勻的溫度分布可以提供較好的熱舒適性，但是空氣質量不好。為了獲得好的室內空氣質量，我們允許溫度梯度的存在，但條件是不能引起不舒適。根據ANSI/ASHRAE標準55-1992規定：垂直溫差的上限值為3℃。
