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3.2 室内外设计参数的确定 11
3.3 文护结构的基本信息 11
3.4 计算依据 11
3.4.1 外墙和屋面传热形成的逐时冷负荷 11
3.4.2 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 12
3.4.3 透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷 13
3.4.4 内文护结构冷负荷 13
3.4.5 照明设备冷负荷 14
3.4.6 人体显热冷负荷 14
3.4.7 人体散湿形成的潜热冷负荷 15
4 候车厅气流组织模拟与分析 17
4.1 普通候车厅的模拟分析 17
4.1.1 模型描述 17
4.1.2 送风参数的确定 17
4.1.3 建立模型 18
4.2 软席候车厅的模拟分析 18
4.2.1 模型描述 18
4.2.2 送风参数的确定 18
4.2.3 建立模型 19
5 分析 20
5.1 普通候车厅的结果分析 20
5.2 软席候车厅的结果分析 24
6 研究结论及展望 29
6.1 结论 29
6.2 展望 30
6.3 课题研究心得 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 课题背景
火车以高速、安全、便捷、准时，且不受气候影响而得到越来越多的人们青睐，作为绝大多数人长途出行的第一选择，选择坐火车而多于飞机的时代来临了。通常，人们在火车站候车短则2-3个小时，长则半天，火车站的舒适程度直接影响着人们的候车时的心情。而人员的高度聚集，使得车站候车厅的空气环境不尽如人意。火车站作为一个高大空间，气流的组织分布的不同也会在很大程度上影响空调的效果和系统运行的费用。在建设部提出的建设领域节能具体措施中提到：强化新建建筑节能，严格执行建筑节能设计规范，加强大型公共建筑用能管理。各种人工环境的创造最终是通过室内的气流组织实现的，不论是混合送风、置换送风、个性化送风还是地板辐射采暖、冷却顶板供冷等，最终都是要在室内形成合理的气流组织，以保障工艺需要和舒适性要求。气流组织不仅与环境品质密切相关，而且对能源效率影响很大，不同类型的气流组织，在满足同一对象的工艺需要和舒适性要求时，所需要的冷量或是热量可能相差很大，目前气流组织对节能的贡献还没有被人们所重视[11]。随着计算流体力学(CFD)技术的发展，设计者可以在设计阶段对室内气流组织进行预测，可以对各种参数进行分析评价，从而可以选择既能保障工艺需要、满足人体舒适性、创造良好室内空气品质又节能的气流组织形式[6]。
1.2 研究目的和意义
火车站作为大型公共交通建筑,其建筑空间跨度大,层高较高,文护结构换热量大,是空调建筑中的能耗大户。且室内人员流动性大，疏密反差大,乘客具有短暂停留性,使其不能采用稳态环境的空调设计参数[3]。为了满足人们对热舒适性的要求，客运站旅客活动区的环境温度需要保持在一定的范围内，并且车站的通风换气量也要达到一定的标准。为了达到以上目的，需要消耗能源来对站内环境进行调控，具体方法包括空调和机械通风等方式。车站内热量的来源主要有人员释放的热量、站内设备运行产生的热量、太阳辐射得热以及外墙传导的热量等。可想而知，在大型铁路客运站这种具有较高人员密度的建筑内，采用空调系统调控站内空气环境，需要耗费大量能源，如果再考虑照明能耗、安检设备能耗以及电梯能耗等，车站所耗费的能量会更多。同时由于车站内人员密度大和空调新风量相对较少等原因，站内的有害气体浓度可能相对较高，这样会使建筑内空气品质值（IAQ）降低，影响到人们的身体健康[4]。高大空间建筑物的空气调节有其特殊性，其气流存在明显的分层现象，且垂直方向梯度很大。因此要实现高大空间建筑室内良好的热环境并节约能源，关键在于合理的气流组织。合理的气流组织能使最小的通风量达到最佳的通风除湿效果，使工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度更好的满足工艺要求及人们的舒适感要求[5]。空调房间气流组织是否合理，不仅直接影响到房间的空调效果，而且影响空调系统的能耗量。近年来，随着计算机大容量化和高速度化以及计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）的发展，使得在高大空间建筑的空调系统设计中普遍采用CFD技术来预测气流组织、优化设计方案成为可能[13]。对高大空间空调系统的气流组织设计，尚没有成熟的理论和实验结论，目前的主要研究手段是气流数值分析和模型实验相结合。由于气流数值分析能够考虑室内的各种可能的内扰、边界条件和初始条件，因此，它能全面的反映室内的气流分布情况，从而发现最优的气流组织方案。