任改霞 庞观艺 方聪 胡浩文

深圳国研建筑科技有限公司

0 引言

中庭一般是综合多种功能而形成的高大空间，它经常贯穿多个楼层，并与各楼层间接或直接相通。在中庭内，人们既可以享受到室内空间的空气品质，又能感受到中庭营造出来的一种室外空间特有的开敞和自然环境，目前中庭广泛被应用于商场、办公楼等公共建筑设计中[1-2]。然而，中庭一般体量较大，烟囱效应及热浮力作用会使其垂直方向温度梯度变化很大，出现明显的分层现象，使得中庭上部偏热，下部偏冷，影响室内的热舒适性[3]。若想达到室内的全舒适性，就会带来巨大的能耗，中庭的空调系统由于设计不当，常常会导致巨大的能源浪费，因此，对中庭空调系统进行优化设计，找到切实可行的节能措施就显得尤为重要。

本文对深圳某工程建筑中庭的气流组织进行数值模拟，评价中庭的热环境。对该中庭夏季工况，三种不同的空调送风设计方案下的气流组织和热环境进行数值模拟计算，对中庭垂直温差、各层平均温度、室内风速进行分析比较，从而确定满足要求的空调送风方案，为工程设计提供参考。

1 数值模拟模型

1.1 物理模型

该建筑地上12 层均为商业用房，地上1 层为中庭大堂，3-12 层为走道，该中庭贯穿整个建筑，共12 层。每层净高4.5 m，建筑北侧为玻璃幕墙，设有可开启的外窗，中庭顶部为透明玻璃屋顶，其空调的形式为多联机。

1.2 数学模型

本次研究的数学模型采用K-ε 模型，对计算区域内的空气流动进行如下假设：