高大空间建筑空调系统设计

近年来随着我国社会经济和建筑事业的发展,高大空间公共建筑不断涌现,该类建筑一般跨度大、层高较高、功能复杂且人员密集,对空调系统的设计参数、温度场分布、气流组织形式以及热舒适性等均有特殊要求。本文结合某高校综合体育训练中心空调系统设计,阐述高大空间空调系统设计要点、节能措施以及分层空调系统的特点及应用。     

不同建筑分层空调系统风口布置的优化研究

通过实验数据验证数学模型后,模拟研究了分层空调系统应用于不同类型建筑空间时风口布置对环境热舒适性和系统节能潜力的影响。结果表明:当分层空调系统应用于小型建筑空间时,需要注意回风口的诱导作用对室内气流组织的影响,避免形成"冷量短路"现象而引起热舒适问题;当分层空调系统应用于水平跨度较大的高大建筑空间时,应尽可能将送风口围绕人体活动区域均匀布置,以提高建筑下部空间气流组织的均匀性和环境热舒适性;将回风口布置在人体活动区域温度较低的位置,能够有效减小分层空调系统的制冷机组负荷;同时,增强室内空气沿外围护结构的贴附热羽流流动,也有利于提高系统的节能潜力。     

不同人体座位模型对大空间空气分布影响

本文对座椅送风系统的气流组织进行模拟研究,首先运用座椅送风的简化模型,模拟了人体座椅实体的简化模型和虚区域热源模型下气流组织的情况,分析了两种情况的温度场,速度场和相对湿度场,发现人体座椅实体模型模拟的剧院气流组织速度、湿度与温度分布分层更加明显,此特点更易于微气候的分区控制,用更少的能量达到人体舒适的满意度。该研究为大空间建筑空调系统优化设计、模拟气流组织提供了方法及理论依据,同时对研究空气分布对空调系统的舒适性和节能方面的影响有一定的帮助作用。     

高大厂房分层空调数值模拟

分层空调是高大空间建筑典型的气流组织方式。利用计算流体力学(即CFD)方法对一个高大厂房分层空调气流组织进行了数值模拟。使用标准k-ε模型,运用SIMPLE算法进行离散,得到了分层空调的温度场、速度场,模拟结果表明CFD方法可以为分层空调系统的节能和设计提供依据。     

大空间建筑室内气流组织数值模拟与舒适性分析

分别对采用百叶侧送侧回、喷口侧送侧回、散流器顶送下回、分层空调、置换通风方式的大空间建筑空调室内气流的速度场和温度场进行了数值模拟,并对其结果进行了实验验证。根据ADPI指标对这几种送回风方式进行了热舒适性评价.结果表明,分层空调和置换通风是大空间建筑中较好的气流组织方式。     

分层空调系统在高大仿古建筑群项目中的应用

详细介绍了下送风式分层空调系统在一仿古建筑酒吧项目中的应用情况。实际测试数据表明该气流组织形式具有较好的分层效果,能满足酒吧间的空调温湿度及舒适度要求,在高大空间建筑中应用的节能效果非常明显。     

车站高大空间空调系统气流组织与热舒适性分析

兼顾人体热舒适和建筑节能的要求,对目前车站高大空间空调气流组织的数值模拟研究报道进行对比分析。分析结果显示,人们对高大空间建筑室内热舒适要求高于居住建筑和办公建筑;从满足人体热舒适角度出发,空调送风加地板辐射供冷方案适于夏季满员工况,地板辐射供热加空调加湿方案适用于冬季满员工况;高大空间的空调系统适宜采用上送上回的送风方式,其温度场和速度场均优于上送下回的空调送风方式;在高大空间内设置分层空调系统将在一定程度上降低空调能耗,且分层空调中送风速度对分层界面的位置影响较大,送风温差对高大空间分层空调的温度分布和流场分布有较大影响。     

现代超大型高层冷库高效空间设计

在银犁农产品冷链物流中心项目二期冷库工程中运用预应力技术,采用高层、大跨度、全封闭剪力墙无梁楼盖的设计方法,取消了传统冷库所采用的短肢抗震剪力墙结构体系,重组了冷库货架排列方式,优化了多层大空间冷库的建筑形态和空间尺度(体型系数0.082),显著提高了冷库的有效库容(有效库容提高41.8%),并避免了墙柱过多造成的热桥能量损失及冷气气流组织分布不均造成的高能耗现象,实现节能、环保、绿色建造。     

体育馆比赛大厅非等温工况气流组织实测研究

详细测量了北京某体育馆比赛大厅的工作区及非工作区在非等温送风情况下的温度及速度分布，利用实测结果分析评价了该大厅的气流组织状况，为同类大空间建筑的气流组织研究和工程设计提供了参考。     

基于顶部排风的大空间建筑热环境模拟与节能性分析

近年来,大空间建筑的高能耗问题已引起人们的广泛关注。针对上海某大型交通枢纽工程,采用CFD方法研究了大空间建筑在分层空调+顶部主动排风方式下的温度场与相对湿度场,并根据模拟结果对顶部排风方式的节能效果进行分析。研究结果表明,大空间建筑夏季利用顶部排风可以有效解决顶部空气热累积问题,并达到节能目的。     

某高大空间厂房分层空调系统节能设计

结合工程实际介绍了高大空间厂房中央空调系统的节能设计方法。特别就高大空间分层空调系统的冷负荷计算与气流组织的设计计算做了具体的阐述。     

高大空间分层供暖室内气流的数值模拟研究

以重庆地区某高大机械加工厂房分层空调为对象,建立厂房分层供暖设计方案下的计算模型,分析了送风射流特性,并对分层供暖气流分布特性和送风机理进行详细分析,结果表明分层供暖能使热射流充分作用于供暖区,抑制大空间上下部间的热对流,但并不能产生很大的节能效益.     

基于缩尺模型的下送风分层空调室内热环境实验研究

大空间建筑具有体积大、高度高的特点,采用全室空调将会产生极大的能源浪费,因此,分层空调的应用越来越受到重视。考虑到实际建筑中难以人为控制各种扰量的产生,在下送风分层空调的缩尺模型实验房中进行了室内热环境的实测实验,采用电热膜模拟实际建筑通过围护结构的传热量,室内设置多个温度测点记录热环境的变化。将多个实验工况结果进行对比,分析了变送风温度、送风量以及围护结构得热量3种因素对室内热环境的影响规律,为后续大空间下送风形式分层空调的深入研究奠定基础。     

大空间建筑模型上送风空调数值模拟

论述了CFD模拟大空间建筑室内空气流动的必要性，对采用上送风方式的大空间建筑空调模型室内空气流动的速度场和温度场进行了数值模拟，并对其结果进行了分析。     

大空间建筑室内热环境的数值模拟

以河北保定一工业厂房大空间建筑为例,采用CFD方法,对全室性空调和分层空调两种空调工况下室内热环境进行了数值模拟,得出了相应的温度场和速度场分布,从热舒适的观点对两种工况进行了评价。     

高大空间恒温空调气流组织设计方法研究

提出了一套通用的高大空间恒温空调气流组织设计方法：在气流组织初步计算的基础上，用数值分析的方法得到最优的设计方案，并用模型实验进行验证或修正。该方法用于某高大空间实验室证明是可行的。研究同时发现，室内的温度场和速度场同时受到冷射流和热源的影响，因此以往单纯用射流理论进行的气流组织实际计算结果不能直接应用于精度要求较高的恒温空调系统中。     

新武汉火车站候车厅分层空调方案模拟分析

分层空调以其显著的节能性和经济性在高大空间空调设计中被广泛应用。本文简要介绍了新武汉火车站高大候车厅分层空调的设计方案,并应用CFD软件对分层空调夏季设计工况下气流分布特性进行了模拟分析,得到了候车厅的速度场、温度场以及热舒适度分布情况。研究结果表明该设计方案可行,在喷口送风角度为15°时送风效果最好,可以达到设计要求的室内温、湿度与速度分布,并满足室内热舒适性的要求。该分层空调较全室空调可节能约21%。     

Temperature fields for fire resistance analysis of structures exposed to natural fires in large space buildings

Temperature fields analysis is an essential work to evaluate the behavior of structures in fires. Large space buildings are mostly highly populated or high‐fire load places with high fire risks. So it is a research focus to predict the temperature fields of large space fires accurately. In this study, a full‐scale physical experiment on fires in large spaces has been conducted. The results show that the temperature distribution of natural fires in large spaces is nonuniform. With regard to the evolution laws of the temperature fields of natural fires in large spaces, the author developed a new temperature field prediction model for large spaces. The new model has been compared with the well‐known Li G Q model and the Xue S D model. Based on the comparative analysis, the new model can predict the change laws of the temperature fields with time in the whole fire process and reflect the gradual attenuation of temperature fields in the fire during the decay phase better. In the meantime, this new model developed by the authors can be used to structural analysis exposed to fires in large space buildings.