董傳良 王瑞坤

(1.北京市弘都城市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院，北京 100045;2.北京中標(biāo)新亞機(jī)電工程有限公司，北京 100048)

1 工程概況

本工程為河南信陽國(guó)際會(huì)展中心空調(diào)工程，建設(shè)地點(diǎn)位于信陽市羊山新區(qū)，新七大街以南(百花園對(duì)面)。會(huì)展中心總建筑面積為77 378.76 m2，共有地上3層，地下1層，建筑高度40 m。建筑中共有 A，B，C，D，E，F(xiàn) 共6個(gè)展廳，其中 A，B，C，D 展廳建筑面積均為4 269 m2，A，B展廳建筑高度為24 m，C，D展廳建筑高度為12 m;E，F(xiàn)建筑面積約為3 420 m2，建筑高度為12 m。

2 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

展廳、多功能廳、中庭、門廳、休息廳等均采用全空氣系統(tǒng)，組合機(jī)組自帶熱回收，安裝于空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)。由于各個(gè)功能房間層高比較高(A，B展廳24 m高，C，D等展廳及休息廳12 m高)，因此采用分層空調(diào)設(shè)計(jì)，只保證下方人員停留區(qū)的舒適度。

下面以A展廳為例詳細(xì)介紹空調(diào)系統(tǒng)方案及模擬結(jié)果。A展廳高度24 m，風(fēng)管敷設(shè)在6.5 m位置，風(fēng)管距離墻體2 m，直徑1 727 mm，15°，30°雙排開孔，回風(fēng)口設(shè)置于展廳四個(gè)角，距地0.5 m安裝。上送下回的方式，有利于整個(gè)展廳內(nèi)的氣流組織均勻。

為了驗(yàn)證空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)效果，采用了CFD對(duì)氣流組織進(jìn)行了模擬計(jì)算。驗(yàn)證了空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)效果，具體模擬分析結(jié)果如下:

模型剖面速度場(chǎng)輪廓曲線(中心送風(fēng)區(qū)域不同位置風(fēng)速分布)見圖1。

圖1 模型剖面速度場(chǎng)輪廓曲線圖

圖1顯示出射流方向出風(fēng)情況，由于誘導(dǎo)效應(yīng)，高速射流相互匯聚，風(fēng)管風(fēng)口位置風(fēng)速約為8 m/s，下送后風(fēng)速迅速衰減，在整個(gè)近地面區(qū)域分布在0.3 m/s左右，同時(shí)兩風(fēng)管中部形成一定的回流，使中上部送風(fēng)達(dá)不到的位置也形成氣流組織的運(yùn)動(dòng)。由于回風(fēng)設(shè)置在下后方，對(duì)氣流組織下送有一定加強(qiáng)，并且對(duì)氣流組織整體有向后彎曲的趨勢(shì)。

速度矢量圖見圖2。

圖2顯示射流運(yùn)動(dòng)軌跡，局部形成回流的情況，空氣從射流孔送出后沿一定角度高速運(yùn)動(dòng)，速度相應(yīng)的衰減，貼附地面運(yùn)動(dòng)，在角落形成回流，上方建筑物引起貼附流動(dòng)，場(chǎng)館中部形成一定程度的回流。

截面溫度場(chǎng)分布示意圖見圖3。

圖3為截面溫度梯度分布，送風(fēng)射流主要送向中心下方人員密集區(qū)，中間區(qū)域相對(duì)溫度較低，模擬值約21℃～23℃，風(fēng)管以上區(qū)域沒有設(shè)置送風(fēng)，加上冷空氣下沉，所以風(fēng)管以上高度溫度較高，達(dá)到約30℃以上。

圖2 速度矢量圖

圖3 截面溫度場(chǎng)分布示意圖

3 結(jié)語

對(duì)于會(huì)展中心這種高大空間的建筑，在空調(diào)設(shè)計(jì)上采用分層空調(diào)能夠滿足工作區(qū)域內(nèi)人員舒適度的要求。CFD模擬技術(shù)的應(yīng)用保證了空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，使得空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果有了可預(yù)見性。

[1] GB 50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] GB 50019-2003，采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 范存養(yǎng).大空間建筑——空調(diào)設(shè)計(jì)及工程實(shí)錄[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.