分层空调在高大空间建筑中的应用

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1、分层空调在高大空间建筑中的应用雷彬（中铁第四勘察设计院集团有限公司，430063）【摘要】木文在相关理论指导及多年的实践工作经验基础上，通过简单论述国内外对分层空调的研究动态、分层空调应用于高大空间建筑特点、分层空调的负荷计算与气流组织形式，旨在分层空调在满足空调区域舒适性要求的同时,最大限度降低其高大空间建筑的耗能，节省运营成木，对分层空调在高大空间建筑的应用有一定的借鉴意义。【关键词】分层空调;高大空间;气流组织;应用[Abstract]Inthispaper,thetheoryofguidaneeandmanyyearsofpracticalexperieneeonth

2、ebasisofasimplediscussionofairconditioningathomeandabroadtostudythedynamichierarchical,stratifiedairconditioningappliedtoarchitecturalfeatureslargespace,airconditioningloadcalculationhierarchicalformsoforganizationandflowdesignedtomeetthestratifiedairconditioninginthecomfortofair-conditione

3、darearequirementswhileminimizingenergyconsumptionanditslargespacebuilding,savingoperatingcosts,stratifiedairconditioninginlargespacebuildingapplicationhasacertainsignificance.[Keywords]stratifiedairconditioning;largespace;airdistribution;applications1.前言随着我国经济的不断发展，人们对社会牛活环境提出的高要求，国家对建筑节能日益

4、重视，使得分层空调技术逐渐被广泛应用于高大空间建筑中。在空间高度＞10m、体积＞1万立方米的铁路旅客站房、大型体育馆、机场候机室以及高大厂房采用分层空调技术后，给人们带来了良好的空气品质和更加舒适的环境。2.国内外对高大空间空调技术的研究现状2.1国外研究现状美国是最早对分层空调理论进行研究的国家，其早在20世纪60年代就已开始先后于等离子实验室、展览馆极易工厂等地运用分层空调技术，70年代初，美国对分层空调的冷负荷计算方法进行深入的理论探讨与研究，日本则开始运用分层空调技术，并对高大空间气流分布状况进行了相关的实验研究，以验证气流分布对分层空调设置的影响，至进入80年代后，

5、分层空调技术在日本高大民用建筑中开始得以广泛应用。目前，针对分层空调技术，国外主要以理论模型试验和气流数值模拟为主要研究方式，前者可有效验证设计预想的可行性，且可通过应用气流观察试验作直观的识别手段；后者则可通过三维紊流数值解析获得复杂大空间内的气流分布与风速的矢量分布，并对室内空气与热流动进行综合解析。2.2国内研究现状1976年，一机部第二设计院首次将分层空调设计运用于高大空间建筑中，并取得了显著效果；1979年，中国建筑科学院空调所组织相关设计院参与了“高大厂房分层空调技术研究冬1990年，首次对分层空调的气流进行数值模拟。随后，分层空调研究道路逐渐明朗，且得到了广泛应

6、用。1.分层空调的应用与高大空间建筑的特点3.1分层空调的应用分层空调就是为了确保空调区内湿度与温度能够满足室内要求，合理的利用气流组织，仅对高大空间下部（或上部），即地面至地上2m高的区域设置空调送风，其他区域不设空调送风，如下图一所示。其与全室空调相比，具有夏季可最大限度节省空调负荷、有效节省初期投资与减少后期运行费用等优势，经调查与研究发现，其至少可节能15%以上。3.2高大空间建筑特点通常情况下，空间高度＞10m,建筑体积＞10000m3的建筑物均可称之为高大空间建筑，其具有以下几点主要特点：（1）净空高，一般均达10m以上，以此，负荷较大，极易导致室内出现空气垂直温

7、差现象；（2）体积相对较大，但换气次数较小；（3）地板面积与外墙面积之比较悬殊，从而在一定程度上影响着室内空间与外界的自然对流，使得建筑四周形成不同程度的下降冷气流；（4）功能多，对空调系统的设置提出了高要求，且直接关系到空调系统负荷与冷热源的配置；（5）其负荷特性较为特殊，一般情况下，高大空间的冷负荷主要*9.5-11.2%的漏损热、2.5-11.0%的灯光散热、50^80%的人体散热以及7.9-26.5%的围护结构散热构成。基于高大空间建筑特点，相关研究人员设计并极力推荐采用分层空调系统，以此降低能