校園公共建筑節(jié)能設計及室內溫度場仿真模擬.pdf

1、能源是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件。建筑節(jié)能是提高經(jīng)濟效益的重要措施，也是減小溫室效應，保護生態(tài)環(huán)境的重要手段。建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要組成部分，是執(zhí)行節(jié)約能源，保護環(huán)境的基本國策，也是當前全球性的發(fā)展大趨勢。
　　 高校節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設是高校節(jié)能減排、為響應國家關于建設國家機關辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系而進行的一項節(jié)能系統(tǒng)工程建設。本文從整體上設計了廣東工業(yè)大學節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)的建設方案。
　　 以廣

2、東工業(yè)大學大學城校區(qū)教學樓為節(jié)能改造實例，對其空調課室課室內進行能耗分析，從建筑節(jié)能的角度分析其建筑設計的優(yōu)劣，從建筑維護結構和空調智能控制改造兩方面設計了其節(jié)能改造實施方案。
　　 使用ANSYS CFX仿真軟件數(shù)值模擬空調課室溫度場的分布變化情況，從多個角度出發(fā)仿真課室的溫度場變化并作對比研究，研究各個因素對空調室內溫度場變化分布的影響，包括不同空調開啟時間、不同的窗戶朝向、不同的回風口位置以及窗玻璃貼隔熱膜與否。通過以上的

3、分析研究力圖找出影響空調課室溫度場變化的各個影響因子及其所占比重，通過仿真模擬分析結果為夏熱冬暖地區(qū)帶有大面積玻璃幕墻的公共建筑的節(jié)能改造提供依據(jù)和參考。
　　 仿真計算研究結果表明，在北緯25度的廣州地區(qū)高校教學樓課室，對于窗墻比數(shù)值較大的建筑物，當夏季太陽輻射強烈，室外溫度達到30℃以上時，由于中午12:00后為中午休息空調停機。在下午第一節(jié)課上課(13:30)之前必須提前15分鐘開啟空調冷氣給課室預冷才能保證課室大部分空間

4、溫度保持在28℃以下。分析課室內溫度場、氣流場結果表明，提前開啟空調機組有利于冷風迅速均勻地布滿整個課室。
　　 在北緯25度的廣州地區(qū)，對于窗墻比數(shù)值較大的建筑物，室外溫度達到30℃以上時，以廣東工業(yè)大學教學樓可容納54人的課室為例，中午13:30-14:15時間段上課的課室，在滿負荷即學生坐滿座位上課的情況下室內溫度區(qū)域劃分明顯，課室講臺附近和第一排的溫度很低，處于22℃-25℃范圍，越靠近后排溫度越高，最后2排的溫度上升明

5、顯，在Time=13:50以后最后2排溫度就接近29℃-30℃。仿真結果表明課室后排區(qū)域溫度會很高，且入座率較高時不易于空氣流通，加劇溫度上升;中間的兩橫排不僅溫度低且氣流速度較快。
　　 廣東工業(yè)大學校內建筑窗戶大部分為南北朝向，只有極少數(shù)房間為東西朝向，太陽輻射強烈室外溫度達30℃以上時，窗戶東西朝向的建筑比窗戶南北朝向的建筑冷負荷要大的多，特別是大窗墻比的建筑，在中午13:30-14:15這段時間，提前15分鐘開啟空調窗戶

6、東西朝向的房間現(xiàn)有的常規(guī)的制冷設備也無法負擔室內人員正常教學和工作，若增加冷氣設備，設備及冷氣費用投資都不低;窗戶東西朝向的房間通過裝貼玻璃隔熱貼膜可以有效地阻擋太陽輻射，降低室內溫度，在中午13:30-14:15時間段，可容納54人的貼膜課室上課前15分鐘提前開啟空調，使用原有常規(guī)的冷氣設施可以提供20-30人正常教學;
　　 對于空調房間而言，設計時回風口位置不宜與送風口處于同一水平面上，這樣大量浪費冷氣流量，由于冷空氣易下

7、沉，如若進風口設置在高處，回風口位置也不宜設置靠近地板過低的水平面上;
　　 仿真計算研究結果表明，對于人員密集聚會的公共建筑，當夏季室內原始溫度過高時，為保證聚會開始時便有一個較舒適的溫度環(huán)境，工作人員往往把空調的初始制冷溫度設置得很低甚至是最低溫度下限，而室內人員的密集座位空間設計（特別是劇院、會場與教室），由于密集的人員分布使得制冷空氣無法均勻分布于室內各個方位，隨著時間的推移，離制冷設備距離近得空間和較空曠空間的溫度比密