萍乡北铁路站房通风空调设计

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1、萍乡北铁路站房通风空调设计邓玉瑾中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063摘要：针对铁路站房公共区域高大空间这一特性，设置分层空调，设计合理的室内气流组织方式，以满足旅客舒适性要求和节能要求是铁路站房空调系统设计的关键所在。木文介绍了萍乡北站房公共区域分层空调负荷计算、冷源设置及通风空调形式，并采用CFD三维数值模拟软件对人员活动区域的夏季气流分布进行模拟分析，为同类型中小型铁路站房的空调设计提供参考依据。关键词：铁路站房；公井区域；分层空调；数值模拟1概述萍乡北站房为线侧平式站房，最高聚集人数为2500

2、人，属于客运专线中型铁路站房。站房地面主体为二层，地下出站厅连接城市地下空间，总建筑面积约为：9994.3m2（不含地下商业7T•发面积4780m2）,其中站房部分面积9007.1m2,并入生产房屋面积987.2m2。建筑主体高度为23.1m,总长142.4m,总宽33.2m。该站房地下层为出站层（-6.70m），一层为站台层（0.00m），二层为高架层（8.00m）o木文主要介绍了站台层和高架层候车室、旅客服务、售票室及广厅的分层空调［1］设置，详细介绍了空调负荷计算、冷源设置及通风空调的形式，并用并采用C

3、FD软件CFX对人员活动区域的夏季气流分布进行了模拟分析。CFX与大多数CFD软件不同，CFX除了可以使用有限体积法之外，还采用了基于有限元的有限体积法。基于有限元的有限体积法在保证了有限体积法守恒特性的基础上，吸收了有限元法的数值精确性，加上其多网格技术，CFX的计算速度和稳定性较传统方法提高了许多［2］。2设计参数及空调负荷计算根据《实用供热空调设计手册》（第二版），空调室外气象参数参考宜春市的室外气象参数，如表1所示，主要房屋的室内设计参数如表2所示。表1室外7气象参数本建筑围护结构热工参数如表3所示，

4、其热工性能满足《公共建筑节能设计标准》。公共区域内主要房屋的人员密度及新风标准［3］如表4所示，其中广厅渗透风量能满足人员新风需求标准，广厅的新风量按照0m3/h.人考虑。人员负荷按照人员轻度劳动考虑，设备负荷指标取值5W/m2,照明负荷取值llW/m2。对其主要房屋进行逐吋负荷计算，得出最大冷负荷出现吋14:00吋，各房间的冷负荷及新风负荷如表5所示。表3围护结构热工参数3通风空调系统设计站房广厅、旅客候车厅、售票厅及旅客服务等公共区设集中空调系统。一层候车室、广厅、旅客服务及售票室总冷负荷为767.6KW

5、，设置一台420KW和一台360KW的分体风冷热泵型空调机组，其中机组压缩冷凝部分设置于13.1m的二层屋面上，机组空气处理部分设置于4.0m夹层空调机房。二层候车室总冷负荷为489.3KW,设置2台280KW的分体风冷热泵型空调机组，机组设置于13.1m的二层屋面上。站房公共区域设置分层空调，采用一次回风全空气空调系统。一层候车室、广厅、售票厅及旅客服务空调总送风量为l.l×105m3/h,二层候车室空调总送风量为8.0×104m3/h。一层候车室设置条形风口，顶送风，旅客服务、广厅

6、及售票室设置球形喷U,侧送风，集中侧回风。二层候车室设置球形喷U侧送风，集中侧冋风。主要房间送风量及新风量如表6所示。表6主要房间送风量及新风量4数值模拟4.1物理模型计算区域选取一层候车大厅、广厅、一层旅客服务区、二层候车厅及候车大厅，考虑主要构筑物对气流组织的影响，本计算模型建立了电梯模型。整个模型全尺寸按照比例建立，为考虑网格质量，在不影响结果的前提下，本模型做了如下简化［4】：(1)冋风U及条缝形送风UI不考虑格栅，而是作为一个风UI有效面积系数为1的风口。(2)屋顶不考虑坡度，按照平屋顶考虑。(2)

7、小考虑座椅的影响。经过简化后，建立如图1所示三维模型。4.2壁面边界条件计算采用稳态模型，湍流模型采用标准k-&epsilOn;模型，考虑热压的作用，本次计算为夏季工况，模型边界条件设置如表7所示。夏季空调室外计算干球温度为35.4°C，室内设计温度为26.0°C。表7边界条件汇总4.3网格划分候车厅计算模型网格划分的重点集中在喷U处，为提高计算精度，网格划分采用四面体网格，最小面网格尺寸0.005m,最大面网格尺寸为0.5m,最大四面体网格尺T为2m,整个模型的网格数为3737870。喷UI处的网格划分如

8、图2所不。4.4计算结果分析从图3可以看出：一层候车厅人员活动区域温度分布主要集中在24°C〜27°C，冋风口附近风速偏高，达到了28°C〜29°C,—层候车室、旅客服务及广厅温度分布较均匀，温度基本处于26°C〜28°C之间。图3—层候车区2m高处人员活动区域温度云图从图4可以看出：一层人员活动区域速度分布大部分控制在0.3m/s以下，由于广厅喷U的射程较短，风速较高，广厅靠外墙位置处局部狭长区域