校園公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)及室內(nèi)溫度場(chǎng)仿真模擬.pdf

1、能源是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的基本條件。建筑節(jié)能是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要措施，也是減小溫室效應(yīng)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要手段。建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分，是執(zhí)行節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，也是當(dāng)前全球性的發(fā)展大趨勢(shì)。
　　 高校節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)是高校節(jié)能減排、為響應(yīng)國(guó)家關(guān)于建設(shè)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系而進(jìn)行的一項(xiàng)節(jié)能系統(tǒng)工程建設(shè)。本文從整體上設(shè)計(jì)了廣東工業(yè)大學(xué)節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)方案。
　　 以廣

2、東工業(yè)大學(xué)大學(xué)城校區(qū)教學(xué)樓為節(jié)能改造實(shí)例，對(duì)其空調(diào)課室課室內(nèi)進(jìn)行能耗分析，從建筑節(jié)能的角度分析其建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，從建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)和空調(diào)智能控制改造兩方面設(shè)計(jì)了其節(jié)能改造實(shí)施方案。
　　 使用ANSYS CFX仿真軟件數(shù)值模擬空調(diào)課室溫度場(chǎng)的分布變化情況，從多個(gè)角度出發(fā)仿真課室的溫度場(chǎng)變化并作對(duì)比研究，研究各個(gè)因素對(duì)空調(diào)室內(nèi)溫度場(chǎng)變化分布的影響，包括不同空調(diào)開(kāi)啟時(shí)間、不同的窗戶(hù)朝向、不同的回風(fēng)口位置以及窗玻璃貼隔熱膜與否。通過(guò)以上的

3、分析研究力圖找出影響空調(diào)課室溫度場(chǎng)變化的各個(gè)影響因子及其所占比重，通過(guò)仿真模擬分析結(jié)果為夏熱冬暖地區(qū)帶有大面積玻璃幕墻的公共建筑的節(jié)能改造提供依據(jù)和參考。
　　 仿真計(jì)算研究結(jié)果表明，在北緯25度的廣州地區(qū)高校教學(xué)樓課室，對(duì)于窗墻比數(shù)值較大的建筑物，當(dāng)夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，室外溫度達(dá)到30℃以上時(shí)，由于中午12:00后為中午休息空調(diào)停機(jī)。在下午第一節(jié)課上課(13:30)之前必須提前15分鐘開(kāi)啟空調(diào)冷氣給課室預(yù)冷才能保證課室大部分空間

4、溫度保持在28℃以下。分析課室內(nèi)溫度場(chǎng)、氣流場(chǎng)結(jié)果表明，提前開(kāi)啟空調(diào)機(jī)組有利于冷風(fēng)迅速均勻地布滿(mǎn)整個(gè)課室。
　　 在北緯25度的廣州地區(qū)，對(duì)于窗墻比數(shù)值較大的建筑物，室外溫度達(dá)到30℃以上時(shí)，以廣東工業(yè)大學(xué)教學(xué)樓可容納54人的課室為例，中午13:30-14:15時(shí)間段上課的課室，在滿(mǎn)負(fù)荷即學(xué)生坐滿(mǎn)座位上課的情況下室內(nèi)溫度區(qū)域劃分明顯，課室講臺(tái)附近和第一排的溫度很低，處于22℃-25℃范圍，越靠近后排溫度越高，最后2排的溫度上升明

5、顯，在Time=13:50以后最后2排溫度就接近29℃-30℃。仿真結(jié)果表明課室后排區(qū)域溫度會(huì)很高，且入座率較高時(shí)不易于空氣流通，加劇溫度上升;中間的兩橫排不僅溫度低且氣流速度較快。
　　 廣東工業(yè)大學(xué)校內(nèi)建筑窗戶(hù)大部分為南北朝向，只有極少數(shù)房間為東西朝向，太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈室外溫度達(dá)30℃以上時(shí)，窗戶(hù)東西朝向的建筑比窗戶(hù)南北朝向的建筑冷負(fù)荷要大的多，特別是大窗墻比的建筑，在中午13:30-14:15這段時(shí)間，提前15分鐘開(kāi)啟空調(diào)窗戶(hù)

6、東西朝向的房間現(xiàn)有的常規(guī)的制冷設(shè)備也無(wú)法負(fù)擔(dān)室內(nèi)人員正常教學(xué)和工作，若增加冷氣設(shè)備，設(shè)備及冷氣費(fèi)用投資都不低;窗戶(hù)東西朝向的房間通過(guò)裝貼玻璃隔熱貼膜可以有效地阻擋太陽(yáng)輻射，降低室內(nèi)溫度，在中午13:30-14:15時(shí)間段，可容納54人的貼膜課室上課前15分鐘提前開(kāi)啟空調(diào)，使用原有常規(guī)的冷氣設(shè)施可以提供20-30人正常教學(xué);
　　 對(duì)于空調(diào)房間而言，設(shè)計(jì)時(shí)回風(fēng)口位置不宜與送風(fēng)口處于同一水平面上，這樣大量浪費(fèi)冷氣流量，由于冷空氣易下

7、沉，如若進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在高處，回風(fēng)口位置也不宜設(shè)置靠近地板過(guò)低的水平面上;
　　 仿真計(jì)算研究結(jié)果表明，對(duì)于人員密集聚會(huì)的公共建筑，當(dāng)夏季室內(nèi)原始溫度過(guò)高時(shí)，為保證聚會(huì)開(kāi)始時(shí)便有一個(gè)較舒適的溫度環(huán)境，工作人員往往把空調(diào)的初始制冷溫度設(shè)置得很低甚至是最低溫度下限，而室內(nèi)人員的密集座位空間設(shè)計(jì)（特別是劇院、會(huì)場(chǎng)與教室），由于密集的人員分布使得制冷空氣無(wú)法均勻分布于室內(nèi)各個(gè)方位，隨著時(shí)間的推移，離制冷設(shè)備距離近得空間和較空曠空間的溫度比密