深圳机场旅客卫星厅空调气流组织的CFD模拟分析

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第2期(第38卷总147期)

[]摘要 民用机场航站楼空间高大、部分空间上下连通，对室内环境的舒适度要求高；本文通过CFD在深圳机场旅客卫星厅空调气流组织中的模拟研究，分析得出冷气下沉以及室外停机坪对航站楼二次辐射的不利因素是导致室内空间冷量不足的主要原因，该模拟分析结果对航站楼的优化设计具有重要的指导意义。[]关键词 高大空间；计算流体力学；分层空调；冷气下沉；停机坪二次辐射

[][] 中图分类号 TU831 文献标志码A doi ：10.3969/J .ISSN. 1005-9180.2019.02.004

何 花

（广东省建筑设计研究院，广州 510370）

深圳机场旅客卫星厅空调气流组织的CFD 模拟分析

收稿日期：2019-4-8

作者简介：何花（1970-），女，学士，教授级高级工程师，主要从事暖通空调设计，E -mail :465929976@qq .com ；广东省建筑设计研究院

Abstract ：Civil airport terminal has a large space with upper and lower parts connected, which requires a high comfort level of indoor environment. By the CFD simulation of air distribution in air-conditioning in the Satellite Hall of Shenzhen airport, this article concludes that the main reasons for unsufficient cooling of indoor space are the disadvantages of the sink of cold air and the secondary radiation on the terminal from the outdoor apron. The CFD simulation results have significant guidance in the optimal design of the terminal.

Keywords : Large Space ；CFD ；Delaminated Air-Conditioning ；Sink of Cold Air ；Secondary Radiation from the Outdoor Apron.

CFD Simulation of The Air Distribution in the Satellite Hall

of Shenzhen Airport

HE Hua

（The Architectural Design & Research Institute of Guangdong Province , Guangzhou 510370）

0 引言

民用机场航站楼属于公共交通建筑，具有空间高大、上下垂直连通情况复杂、人员密度高、停留时间长、舒适度要求高等特点，如何设计合理的空调气流组织、营造舒适的室内热环境，成为暖通空调专业首要的技术重点。目前多采用计算流体力学（CFD）来解决高大空间的空调气流

组织、热环境问题。

1 工程概况

深圳机场旅客卫星厅工程总建筑面积约23.5万平方米，建筑最高点高度为27.65m，地上4层，地下1层。地下1层主要为行李机房、捷运站台及设备管沟；首层主要为远机位候机厅、办

文章编号：ISSN1005 - 9180 (2019) 02 - 0015 - 05

2.2公、设备用房、行李分拣机房及贵宾区；二层主要为到港通廊、中转厅及商业；三层主要为出港大厅、商业；四层主要为高舱旅客休息区、餐饮（如图1）。该建筑于2018年12月动工，预计2021年底竣工。

2 CFD计算方法

2.1 几何模型

鉴于建筑本身的对称性及节省篇幅，本文章选取西南指廊的三层候机大厅为研究对象。根据建筑及空调CAD图纸，建立西南指廊三层候机大厅空调室内模型如图2所示，空间整体近似为长方体空间，其一端连接主楼的内部空间，另一端向建筑外侧伸展（下文简称端头）。立面设计为玻璃幕墙，屋顶设计长天窗。空间内部构筑物主要为六个送风风柱及三个商业舱。靠近幕墙处三层楼板有挑空设计，三层大空间通过该处挑空与二层空间相通。为减少三层空调送风下沉至二层空间，并结合安全因素及建筑外观、功能需求等考虑，在楼板挑空处设置1.2m玻璃栏杆。

2.2 边界条件（1）夏季室外计算干球温度3

3.7℃，夏季室外计算湿球温度31.2℃；

（2）室内设计温度25℃；

（3）维护结构热工参数：屋顶传热系数为20.30W/m .K，玻璃幕墙及屋顶透明部分传热系数2均为1.950W/m .K，南、东、西向玻璃幕墙太阳得热系数为0.22，北向玻璃幕墙太阳得热系数为0.26，屋顶透明部分太阳得热系数为0.14；

（4）空调初始方案：

本工程采用天正暖通软件（THvac）对三层候机大厅进行逐项逐时夏季冷负荷及送风量计算，根据计算结果得知计算总冷量为2679KW，计算总风量为360000CMH。对于高大空间，分层空调夏季空调［1］冷负荷经验值为全室空调冷负荷50 %～85 %，为了节约空调的运行费用，候机大厅设置分层空调，空调形式为全空气一次回风空调系统，空调送风口布置在四米高的风柱与商业舱上部，送风距离12~16米左右。六个送风柱均设单排喷口，每3个端头风柱SW-1~2的总风量为4500 m /h /个*103个，每个中间风柱SW-3~6总风量为4000 m /h /个*10个，其余风量在商业舱上部送出；所有送风口均采用750*250的鼓型喷口。

2.3［2，3］

控制方程及模型（1）质量守恒方程：微元体中流体质量的增加=流入该微元体的净质量；

（2）动量守恒方程：微元体中流体动量的增加=作用在微元体上各种力之和；

（3）能量守恒方程：微元体中热力学能的增加=进入微元体的净热流量+

体积力与表面力对微

图1 深圳机场旅客卫星厅工程 效果图

（a）外部轮廓

（b）内部空间

图2 西南指廊三层候机大厅CFD几何模型