基于数值模拟技术的建筑空间温度信息模拟与验证分析.pdf

《基于数值模拟技术的建筑空间温度信息模拟与验证分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年第1期{总182期)安徽建筑建筑节能——检测篇基于数值模拟技术的建筑空间温度信息槿拟与验TemperatureInformationImitationofArchitectureSpaceBasedonNumericalSimulationTechniqueanditsVerificationandAnalysis徐基慧，沈念俊，刘蓉——●——●l(安徽省建筑科学研究设计院，安徽合肥230022)●——一_●l----I-■_●———一摘要：建筑环境中温湿度场、风速场和VOCs的分布对建部分监测点的温度监测值与仿真值比较表1筑整体的节能与人体的舒适度有着密切的关系。文章旨在获高度

2、(Y=0．6m)高度(Y=1．6m)高度(Y=2．6m)监测点取建筑单元内温度场变化规律，为建筑的节能分析提供准确懒l埴(℃)仿真值(℃)监测值(℃)仿耍值(℃)监曲时值(℃)仿真值(℃)的数据支持。采用数值模拟技术对建筑单元内的温度场进行数值模拟分析；然后通过实验对数值模拟的结果进行验证；实验结果表明，仿真结果在误差允许范围内，与实测值基本吻合．准确可行。关键词：建筑节能；温度场；数值模拟中图分类号：TU111．4+8文献标识码：A文章编号：1007—7359(2012)01—0038-02建1概述筑节能在发达国家，个人住宅和商业建筑能源消耗率已专经超过工业和交通能源消耗约占20％～40

3、％。目前，建题筑能源使用效率日渐成为各地区、国家乃至国际上所要面临的首要问题。在中国，从建设部科技司了解到，截止2020年底，国内新增的300×10Sm。住房面积中，城市新增的建筑约占40％，在既有400X10m的建筑空气品质等问题进行模拟分析和研究；1990年和1991年，Jones和中，城市建筑面积约占三成。在这些城市建筑中，建筑Wate1"8报道了很多利用CFD技术对建筑前庭、机场和机场的候机厅、围护结构很少采用保温和隔热措施，建筑门窗的气密洁净室以及建筑内的办公室进行的实例分析，周允基在文献【101中详细性也很少考虑，从而造成采暖地区的供暖系统的效率地论述了采用CFD模拟技术来分析

4、室内空气流动，在这基础上，他提普遍不高，与同等气候条件的发达国家相比，供暖系统出CFD模型中要关注的三个元素：①用于分析室内湍流的计算模型；的能耗是各欧美国家的3-6倍。②离散化守恒方程求解过程中有限容积法的运用；③速度压力耦合方程的求解算法的设计。2．1典型房间模型描述2建筑空间温度场模拟选取实验室内的一个办公室作为数值模拟对象，Airpak仿真的几何模型图如图1所示。其中，房间有窗户一个，在x=2．87m处有一块透以建筑空间为研究对象的计算机数值模拟，在空明的玻璃隔板，房间内人员数量为2名，电脑2台，照明灯6盏，房间空调系统和工程设计领域、在汽车制造和航空工业领域，调送风方式为上送下回

5、，送风温度为18℃，室外环境温度为36℃。数值模拟已成为主要设计技术。其中，室内热环境的计2．2假设条件与参数设定算模拟技术，特别是计算流体力学技术，是现在国际上本文采用室内零方程紊流模型来模拟分析室内各流场特征。为了重要的研究领域之一。安简化问题，作如下的假设。QingyanChen教授在1998年运用CFD技术对建徽房间内空气假设为不可压缩且符合Boussinesq假设：即流体中的筑物的能耗进行分析，随后又对室内空气流动和室内建粘性耗散可以忽略不计；同时除密度外其它物理特性(如cp)均为常数；筑收稿日期：2012—02—11对密度的考虑仅动量方程中与体积力的有关项，其余各项密度均作为作

6、者简介：徐基慧(1982一)，男，安徽潜山人，助理工程师，毕业常数；于安徽建筑工业学院，现在安徽省建设工程质量第二监督检■圈测站能效测评中心从事能效测评工作。外部大空间的温度设定为38℃，那么边界条件就可以简化处理，安徽建筑2012年第1期(总182期)了解，所以这一节主要分析房间内不同的切面区的风速度矢量场进行分析，重点分析人员活动区域的温湿度分布情况。图2(a)所示为出风口风速分布截面图。一部分送风气流沿墙壁向下流动沿风口流出，没有参与房间的通风换气。导致了通风出现“短流”现象，这说明送风口和排风口设置在同侧的气流组织，存在“短流”现象，从图2fa1中可以看出，左半平面明显地比右半平面

7、气流活跃，房间的均匀性不好。对应于图2(a)，图2(b)为相应截面上的温度分布，通过速度与温度分布对比，我们可以很明显的看出风速大的地方温度相对较低，送风口处温度最低。在图2(b)的右上方温度偏高，是因为天花板的照明灯在工作过程中产生的热量所引起的。同时，送风射流在行进的过程中图1办公室几何模型图遇到x=2．87m处的隔板而没有有效的进入房间的右半部分，所以房间11100000的右半部分温度高于左半部分。46O拼i量螂∞