戴文婷

(中铁四院集团广州设计院有限公司，广东 广州 510600)

0 引言

大空间建筑常见于航站楼、火车站、商业广场、体育馆等，其中各种复杂形式的散热源，加上较大规模人流的高频流动，导致室内气流流动和热量传递复杂，而传统直接的设计计算以及现场实测虽能在一定程度上反映大空间空调制冷/制热所产生的实际效果[1-4]，但对于精准预测大空间温度分布、气流流动以及合理、节能地组织气流等方面，落后于近些年国内外广泛应用于优化工程设计的计算流体动力学模型(CFD)[5-7]。本文基于国内南方某客运站候车厅工程设计有关数据，结合可靠的数值计算模型，对设计条件下候车厅全域温度、速度分布以及人体舒适性等指标进行模拟计算和评估，为相同或相近类型大空间建筑制冷系统设计提供有效的优化建议，促进能量的高效利用。

1 数值计算模型及边界条件

1.1 物理模型

本文研究对象为南方某火车站候车厅，候车厅尺寸为：50.6 m(x)×14.2 m(y) ×34.9 m(z)，东、西两侧墙体为内墙，南、北两侧墙体为外墙，建筑面积为1 765.94 m2，空间高大，冷、热负荷大，采用分层空调、全空气集中式空调系统，站厅室内设计温度为26±1 ℃，候车厅夏季计算最大冷负荷为488.8 kW，冷源采用四台屋顶式风冷冷风型空调机组(分体式)，单台制冷量为140 kW、风量为25 200 m3/h；送风温差选取5 ℃，圆形喷口，送风参数采用《实用供热空调设计手册》[8]中推荐的计算方法进行气流组织设计，初步确定：送风温度21 ℃、中心标高为7 m、喷口直径0.23 m、送风速度12.77 m/s、射程28 m，喷口数量共48个，气流组织采用侧送下回，候车厅东、西内墙上各设置24个球形喷口和2个矩形回风口，回风口尺寸为1.5 m×3.5 m、底标高0.5 m。……