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，人們對商場的環(huán)境、設施的要求也越來越高。中庭作為商場最常見的建筑表現(xiàn)形式，在滿足人們購物、休憩便利的同時，也需滿足人們對室內熱舒適性的要求。商業(yè)中庭高大空間的下部是人們活動、工作的主要區(qū)域，也是暖通空調服務的重點區(qū)域。空調技術的發(fā)展，越來越多的高大建筑采用了非全室空調的形式，比如分層空調，置換通風空調等，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

2、算流體動力學CFD因其自身獨特的優(yōu)點逐漸成為研究空調系統(tǒng)氣流分布行之有效的方法。它通過對室內氣流的流動進行數(shù)值模擬和熱舒適性預測，為氣流組織的優(yōu)化提供支持。
　　本論文針對商業(yè)中庭熱環(huán)境特點，結合鄭州市某商業(yè)中庭實際情況，計算了中庭的空調負荷，據此進行氣流組織計算，設定中庭分層空調和置換通風兩種空調形式夏季、冬季不同工況，根據送風量、送風速度和溫度，以及風口尺寸、分布位置，建立不同物理模型，運用CFD數(shù)值模擬，從而得到夏冬季氣流組

3、織分布的對比分析，最終確定適宜中庭夏冬季共用空調系統(tǒng)氣流組織形式。
　　本論文的結論表明:(1)夏季工況，不論是分層空調還是置換通風空調形式，都可以滿足設計要求。對分層空調，分層高度4m，人員活動區(qū)獲得的溫度場也低，調整向上10°送風，可以減緩高風速8m/s引起的人員活動區(qū)風速較大的問題。分層高度8.5m，人員活動區(qū)的溫度也提高，但速度場經過足夠長距離和時間的衰減，不會再有吹風感。此時向上10°送風，人員活動區(qū)PMV值會增大，宜水

4、平送風。
　　(2)冬季工況，分析認為室內的冷量來源主要在屋頂?shù)牟Ａ粔鳠?，與地面8～9°的溫差，使得煙囪效應引起的自然對流作用明顯。上送風的空調形式，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，若采用冬夏兩季共用一套空調系統(tǒng)，雖然在夏季工況，8.5m高送風沒有4m高送風人員舒適性好，但也在可以接受范圍內，而冬季工況，從1.8m高平面溫度場、速度場及熱舒適性的均勻度來看，