商業(yè)中庭氣流組織形式的CFD模擬分析研究.pdf

1、現(xiàn)代建筑中，商場(chǎng)是人們生活中最常接觸的地方，隨著生活水平的提高，人們對(duì)商場(chǎng)的環(huán)境、設(shè)施的要求也越來越高。中庭作為商場(chǎng)最常見的建筑表現(xiàn)形式，在滿足人們購物、休憩便利的同時(shí)，也需滿足人們對(duì)室內(nèi)熱舒適性的要求。商業(yè)中庭高大空間的下部是人們活動(dòng)、工作的主要區(qū)域，也是暖通空調(diào)服務(wù)的重點(diǎn)區(qū)域?？照{(diào)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的高大建筑采用了非全室空調(diào)的形式，比如分層空調(diào)，置換通風(fēng)空調(diào)等，都是基于既滿足人們舒適性要求，又期望用合理的氣流組織節(jié)約能源的考慮。計(jì)

2、算流體動(dòng)力學(xué)CFD因其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)逐漸成為研究空調(diào)系統(tǒng)氣流分布行之有效的方法。它通過對(duì)室內(nèi)氣流的流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬和熱舒適性預(yù)測(cè)，為氣流組織的優(yōu)化提供支持。
　　本論文針對(duì)商業(yè)中庭熱環(huán)境特點(diǎn)，結(jié)合鄭州市某商業(yè)中庭實(shí)際情況，計(jì)算了中庭的空調(diào)負(fù)荷，據(jù)此進(jìn)行氣流組織計(jì)算，設(shè)定中庭分層空調(diào)和置換通風(fēng)兩種空調(diào)形式夏季、冬季不同工況，根據(jù)送風(fēng)量、送風(fēng)速度和溫度，以及風(fēng)口尺寸、分布位置，建立不同物理模型，運(yùn)用CFD數(shù)值模擬，從而得到夏冬季氣流組

3、織分布的對(duì)比分析，最終確定適宜中庭夏冬季共用空調(diào)系統(tǒng)氣流組織形式。
　　本論文的結(jié)論表明:(1)夏季工況，不論是分層空調(diào)還是置換通風(fēng)空調(diào)形式，都可以滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)分層空調(diào)，分層高度4m，人員活動(dòng)區(qū)獲得的溫度場(chǎng)也低，調(diào)整向上10°送風(fēng)，可以減緩高風(fēng)速8m/s引起的人員活動(dòng)區(qū)風(fēng)速較大的問題。分層高度8.5m，人員活動(dòng)區(qū)的溫度也提高，但速度場(chǎng)經(jīng)過足夠長距離和時(shí)間的衰減，不會(huì)再有吹風(fēng)感。此時(shí)向上10°送風(fēng)，人員活動(dòng)區(qū)PMV值會(huì)增大，宜水

4、平送風(fēng)。
　　(2)冬季工況，分析認(rèn)為室內(nèi)的冷量來源主要在屋頂?shù)牟Ａ粔鳠?，與地面8～9°的溫差，使得煙囪效應(yīng)引起的自然對(duì)流作用明顯。上送風(fēng)的空調(diào)形式，熱氣流貼附屋頂附近，能有效阻斷冷熱空氣交換，但此系統(tǒng)無法和夏季共用。比較分析4m和8.5m分層送熱風(fēng)，若采用冬夏兩季共用一套空調(diào)系統(tǒng)，雖然在夏季工況，8.5m高送風(fēng)沒有4m高送風(fēng)人員舒適性好，但也在可以接受范圍內(nèi)，而冬季工況，從1.8m高平面溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)及熱舒適性的均勻度來看，