不同高大空間建筑氣流組織設(shè)計(jì)優(yōu)化研究.pdf

1、實(shí)際工程中，高大空間建筑的通風(fēng)空調(diào)氣流組織方案有多種形式。其中，運(yùn)用較多的形式有上送下回的全室空調(diào)方案和中部側(cè)送風(fēng)的分層空調(diào)方案。實(shí)際工程中，對(duì)上述兩種氣流組織方式而言，還存在著設(shè)計(jì)方法復(fù)雜、不便于工程應(yīng)用，實(shí)際氣流組織效果不理想、能耗偏高等實(shí)際問(wèn)題。為此，針對(duì)實(shí)際工程中常用的高大空間建筑通風(fēng)空調(diào)氣流組織方式，開展設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的研究，具有重要的工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，研究成果對(duì)工程設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。
　　首先，論文針對(duì)全

2、室空調(diào)和分層空調(diào)的氣流組織工程計(jì)算方法，通過(guò)參數(shù)無(wú)量綱化處理，對(duì)計(jì)算公式進(jìn)行簡(jiǎn)化變形；運(yùn)用簡(jiǎn)化后的計(jì)算方法，繪制出兩種空調(diào)氣流組織方式下的冬、夏季計(jì)算圖表，為實(shí)際工程應(yīng)用提供設(shè)計(jì)參考。同時(shí)，以重慶某高大空間建筑為例，通過(guò)對(duì)分層空調(diào)氣流組織方式的節(jié)能率計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)相對(duì)分層高度θ>0.5時(shí)，節(jié)能率在9.0％—10.2%，節(jié)能率小于10%；當(dāng)相對(duì)分層高度θ≤0.5時(shí)，節(jié)能率在12.6—18.9%，節(jié)能率大于10%，分層空調(diào)節(jié)能效果顯著。

3、因此在分層空調(diào)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能將相對(duì)分層高度控制在0.5以下。
　　然后，論文根據(jù)不同高大空間建筑的負(fù)荷構(gòu)成及分布特點(diǎn)，提出“負(fù)荷物理特征”的概念；針對(duì)不同功能高大空間建筑的實(shí)際負(fù)荷特征，將高大空間建筑分為三種類型并指出其典型“負(fù)荷物理特征”。通過(guò)對(duì)三種具有典型“負(fù)荷物理特征”高大空間建筑的不同氣流組織形式CFD數(shù)值模擬對(duì)比分析，得到了適宜于此三種高大空間建筑的氣流組織形式：（1）“負(fù)荷物理特征”為塊熱源的高大空間建筑（以“機(jī)械加

4、工廠”為例）應(yīng)優(yōu)先選擇中送下回分層空調(diào)方式；（2）“負(fù)荷物理特征”為水平面熱源的高大空間建筑（以“報(bào)告廳”為例）適宜選擇上送下回全室空調(diào)方式；（3）“負(fù)荷物理特征”為垂直面熱源的高大空間建筑（以“中庭”為例）選擇中送下回分層空調(diào)方式，可以同時(shí)兼顧舒適性和節(jié)能性。
　　最后，文章以實(shí)際工程中兩個(gè)典型“負(fù)荷物理特征”的高大空間建筑為研究對(duì)象，利用CFD數(shù)值模擬軟件對(duì)建筑內(nèi)空調(diào)氣流組織設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行進(jìn)一步模擬分析。通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比

5、分析，得到以下結(jié)論：上送下回全室空調(diào)方式的送風(fēng)口數(shù)量改變對(duì)工作區(qū)平均溫度的影響較小，但工作區(qū)平均速度的變化會(huì)隨送風(fēng)口個(gè)數(shù)的增加而明顯減小，并且送風(fēng)口個(gè)數(shù)的增加對(duì)工作區(qū)溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的均勻性都有很大的提升，所以在設(shè)計(jì)送風(fēng)速度滿足條件的前提下，應(yīng)保證有一定數(shù)量的送風(fēng)口數(shù)量；當(dāng)分層空調(diào)兩側(cè)送風(fēng)口上下交錯(cuò)布置時(shí)，可以有效降低送風(fēng)射流之間的碰撞強(qiáng)度，從而減輕了送風(fēng)射流對(duì)上部非空調(diào)區(qū)氣體的擾動(dòng)和送風(fēng)冷量的浪費(fèi)，對(duì)提高分層空調(diào)的節(jié)能效果有很大的幫助。