工学工程建筑毕业论文 分层空调技术在某工程中的应用与探讨

《工学工程建筑毕业论文 分层空调技术在某工程中的应用与探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：工学工程建筑论文题目：分层空调技术在某工程中的应用与探讨指导老师：XXX二〇一一年十二月十日摘要：探讨了分层空调技术及其在黑龙江广电中心D区演播室和多功能馆两个高大空间中的实施。工程采用了低速单风道送风方式，按要求采取全新风系统，设计采用可调球形喷口，以保证上部回风、排风下工作、人员区合理气流组织；非空调区采用机械通风排除余热，并兼作火灾时排烟。为了减轻冬季热射流向上弯曲程度，同时也给出了冬季运行合理的出风角度30o。相关设计计算、风口布

2、置都经过了CFD模拟检验，以及其它计算方法的对比，吻合度良好。关键词：分层空调高大空间全新风气流组织可调球形喷口1概况黑龙江广电中心位于哈尔滨市开发区，是一座现代化的综合性广播电视建筑，与著名的亚洲第一钢塔龙塔毗邻。按使用功能，建筑分为六大区，其中的D区主要为一个800m2的演播大厅和2600m2多功能馆（如图1）。演播室和多功能厅的高度均达到23.7m，内部空间高度分别为17.7m和23.7m，跨度分别达到25.20m和47.25m。演播室和多功能馆均无外窗，屋顶为轻型材料结构，灯光照明达到400W·m

3、-2。工程由广播电视部设计院设计，哈尔滨华日空调工程有限责任公司负责施工，在施工阶段的大量论证和经济性分析的基础上，进行了局部空调方案的改造，对大空间的演播室、多功能馆采用了分层空调气流方式。2室内设计参数夏季：干球温度25oC，相对湿度60％；冬季：干球温度20oC，相对湿度50％。3分层空调技术应用分层空调作为一种特殊的气流方式，可以节约空调冷量15～50％，它于20世纪60年代最早出现在美国，后又在日本、中国等开始大量应用[1]。典型的分层空调在大空间两侧或单侧腰部设置送风喷口，下部同侧均匀设置回风

4、口，运用多股平行非等温射流将空间隔断为上下两部分，仅对下部空调，形成“空调区”，对上部通风形成“非空调区”。由于演播室和多功能馆的灯光照明都很大，且屋顶得热量也较大，使得大量余热集中于上部空间。可见，上部空间对空调负荷以及人员区舒适条件有着十分重要的影响。为此，考虑采用分层空调气流来实现空间上下的纵向隔断。此外，由于地下室有大量配套的化妆室、录音室以及厨房、大小餐厅、仓库等，诸多水、暖以及消防管路错综复杂，使大尺寸回风道布置困难，且室内空气品质要求较高，考虑采用全新风系统。这样，实际的气流组织为：空间中部

5、以下开设可调球形喷口从空间两侧侧向送风，利用机械通风带走积聚在顶棚下的高温污浊空气（含下部空调送风和上部机械进风），特别地，由于缺少空间下部均匀回风条件，除了利用空气密度差产生的冷气流自然下坠，还应保持球形风口以一定倾斜角向下出风。冬季条件下，为减轻热射流向上弯曲，喷口向下倾角更大。根据80年代中国建筑科学研究院的大量试验研究结论，采用相应辐射与对流热迁移简化计算方法[2]，计算了空调负荷。冷负荷由两部分组成：空调区本身得热负荷和非空调区对空调区的热转移得热负荷；热负荷则应按照整个空间冬季失热计算。根据分

6、层空调多股平行非等温射流计算公式[3]，对分层空调气流组织进行了合理设计。按照要求，工作区允许最大风速为0.25m/s，取射流末端速度为0.5m/s；适当减少角落喷口布置以减轻射流垂直交叉带来的不理影响；夏季送风温差取为7.5oC，冬季为18oC。喷口夏季和冬季出风角度分别为15o和30o。演播室和多功能馆夏季分层空调设计参数计算结果见表1和表2。表1800m2演播室夏季分层空调设计计算结果空调风量（m3/h）空调负荷（kW）喷口直径（mm）喷口数量（个）通风量（m3/h）4000012040026600

7、00表12600m2多功能厅夏季分层空调设计计算结果空调风量（m3/h）空调负荷（kW）喷口直径（mm）喷口数量（个）通风量（m3/h）10000032030076160000图2和图3分别给出了演播室和多功能馆空调风平面和立面布置方式。图2所示为演播室和多功能馆送风管及球形喷口平面布置。图3所示立面图中，自上而下分别为排风、进风和送风管路与风口。送风和进风管道主要安装在空间环形走廊下部，排风管道吊装于顶棚下的网架内。图2800m2演播室和2600m2多功能馆风管平面布置图3800m2演播室和2600m2

8、多功能馆风管立面布置另外，由于本工程与一般的分层空调相比，没有下部均匀回风条件，且射流可能出现垂直交叉，使得工作区条件相对难以满足，设计的可靠度需要经过检验。基于此，笔者用一种大空间简易能量平衡分析模型检验了空调负荷，并利用CFD软件对设计的气流组织进行了验证。简易能量平衡分析模型为CFD模拟提供能量边界条件，CFD模拟时对几何条件进行适当简化。并结果表明，空调区的得热计算吻合较好，相差约6％；工作区的气流组织基本满足要求，人