不同高大空間建筑氣流組織設(shè)計優(yōu)化研究.pdf

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

2、室空調(diào)和分層空調(diào)的氣流組織工程計算方法，通過參數(shù)無量綱化處理，對計算公式進行簡化變形；運用簡化后的計算方法，繪制出兩種空調(diào)氣流組織方式下的冬、夏季計算圖表，為實際工程應(yīng)用提供設(shè)計參考。同時，以重慶某高大空間建筑為例，通過對分層空調(diào)氣流組織方式的節(jié)能率計算分析，發(fā)現(xiàn)：當相對分層高度θ>0.5時，節(jié)能率在9.0％—10.2%，節(jié)能率小于10%；當相對分層高度θ≤0.5時，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)計中，應(yīng)盡可能將相對分層高度控制在0.5以下。
　　然后，論文根據(jù)不同高大空間建筑的負荷構(gòu)成及分布特點，提出“負荷物理特征”的概念；針對不同功能高大空間建筑的實際負荷特征，將高大空間建筑分為三種類型并指出其典型“負荷物理特征”。通過對三種具有典型“負荷物理特征”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）“負荷物理特征”為塊熱源的高大空間建筑（以“機械加

4、工廠”為例）應(yīng)優(yōu)先選擇中送下回分層空調(diào)方式；（2）“負荷物理特征”為水平面熱源的高大空間建筑（以“報告廳”為例）適宜選擇上送下回全室空調(diào)方式；（3）“負荷物理特征”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，可以同時兼顧舒適性和節(jié)能性。
　　最后，文章以實際工程中兩個典型“負荷物理特征”的高大空間建筑為研究對象，利用CFD數(shù)值模擬軟件對建筑內(nèi)空調(diào)氣流組織設(shè)計參數(shù)優(yōu)化進行進一步模擬分析。通過數(shù)值模擬結(jié)果對比

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