对于较高大的空间，通常在空间的下部以较低的流速送入新鲜的空气，空气流以近似层流的状态缓慢向上移动；到达一定高度时，受室内的热源和顶板的影响，发生紊流现象，形成紊流区；空间内的气流产生了热力分层现象，即存在明显垂直温度梯度、浓度梯度的下部单向流动区和温度场、浓度场比较均匀的上部混合区（设置排风）。

    理论上，只要保证分层高度在工作区以上，由于送风速度较低且送风紊流度低，即可保证在工作区大部分区域不产生吹风感（≤0.15m/s）；并且，新鲜的空气直接送入工作区，先经过人体，可以保证人体处于一个相对清洁的空气环境中，从而有效地提高了工作区的空气品质。

    这种通风形式不再完全受送风的动量控制，而主要受热源的热浮升力作用。空气受热膨胀，密度降低，因而上浮（烟羽）；上升过程中，不断卷吸周围空气并流向顶部，在空间的顶部形成一个热浊空气层。这时，顶部设置的排风装置可有效的排放室内的热浊空气。

    置换通风的这种方式，具有有效的提高室内空气品质、有效的降低空间内由于热源而升高的室内温度而提高舒适性、以及占用空间较小、降低能耗等优点。

设置要点

    （1）室内温度及工作区温度梯度的确定   

         室内温度Tn及工作区温度梯度，是影响人体是否舒适的重要因素。

         按人员的状态确定的数据参考

         （离地面0.1m的高度是人体敏感的脚踝的位置，1 .1m高度处是坐姿位置。）

         由于国内的设计规范、手册等未涉及，可参考欧洲或国际标准：

    （2）送风温度的确定

         Ts = T_1.1 – ΔTn*（k/c+1）

         式中：Ts、Tp，送、排风温度，℃；

         k，地面区温升系数，k = Δt0.1/Δt =（T_0.1 - Ts）/（Ts-Tp）

         c，停留区温升系数，C = ΔTn/Δt = （T_1.1 - T_0.1）/（Ts-Tp），或参考下表

    （3）送风量的确定

         按照置换通风的热力分层，界面上的烟羽流量与送风流量相等：

         Qs = Qp =（6/5）4/3*（3B*π2）1/3 *H5/2 （m3/h）

         式中：B = α*β*Qs/ρ*Cρ；

         β，温度膨胀系数；α，烟羽对流卷吸系数（由实验确定）；q，热源散热量，kj/s；

         ρ，空气密度，kg/m3；Cρ，空气定压质量比热，kj/kg•℃；

         H，分层高度，m，（坐姿、站姿时，一般取1.1m、1.8m）。

    （4）送、排风温差的确定

         在热源散热量、送风量等确定时，可计算送、排风温差。

         一般地，满足热舒适性要求后，送排风温差随著空间的顶棚高度的增高而变大。可参考欧洲的经验数据：