大空间建筑气流组织(二)

• 中庭 防火 应考 虑的 各种 因素
中庭的排烟控制
中庭的排烟控制
•中 庭 排 烟 之 一 例
大空间室内环境的预测和评价
• 初步设计时，可根据送风射流的基本公 式，确定射流轨迹，计算在居留区域可 能出现的最大风速、射流末端风速、温 度差，以确定风口的位置、个数、尺寸 和出口风速。
• 但是对于大空间建筑，大多采用模型试 验和数值模拟两种手段来评价和预测室 内环境。
• CFD Computational Fluid Dynamics 计 算流体力学
CFD软件应用的通用流程
顶送四角回风手术室数值模拟
均布四个送风口模拟
高大空间恒温室气流数值分析
• 某高大空间，长宽均为 30m，高20m，内部总安 装功率为1250kw，设备 的表面温度约为55℃。 整个空间要求控制温度 为20℃，恒温区(地上 10m高度以内的空间)要 求温度为20℃±0.5℃， 气流速度≤0.5m／s。
模型试验
• 几何相似（根据一般条件采用1：10~1：50） • 送风口出风的Ar数一致
Ar gTL /V0
其V中0 ——吹出风速（m/s）； T ——送风温度差（℃）； L ——定性尺寸（风口当量直径，m）；
g ——重力加速度（m/s2）； ——空气的体积膨胀系数（1/T）
模型试验装置
利用CFD作数值模拟
大部分冰 场主要在冬季 使用，冬季观 众区的供热比 夏季供冷重要。 由于结构的蓄 冷和低温赛场 的冷辐射，观 众区除供热风 外,还应设置局 部供暖设备。
人工冰场气流组织
冬夏季逆向运行的方式。夏季上送下回，冬季下送上回。
人工冰场气流组织
• 防止馆内产生大循环流
当有大面积屋顶，但 结构单薄者，冬季供暖季 节常会出现大循环流。把 观众席湿度较高的空气下 降到冰场，产生雾气，还 可能影响冰面质量。解决 这一问题的方法是尽可能 加强结构的保温，使上升 的空气减少冷却而减弱下 降的可能性。也可在屋顶 设置排气口。
• 2.5米处四 个方案速 度场、温 度场对比
大空间建筑气流组织 (二)
《大空间建筑空调实录》 范存养编著
游泳比赛馆气流组织
• 特殊性 • 产生大量水蒸气； • 空气温度比一般空调场合要求高； • 空气流速不能过大； • 建筑物防止结露。
游泳比赛馆供暖通风空调方式
中小型游泳馆： 一般无大量观众，主要解决冬季的通风供暖问 题。通常采用与通风相结合的热风供暖、散热器或 地板辐射采暖相结合的方式。
人工冰场气流组织
• 防止馆内产生大循环流
用CFD模Hale Waihona Puke Baidu证实了双层屋顶的有效性
人工冰场气流组织
• 冰场消雾措施
冰场表面附近温度接近冰温，但随着高度增加，迅速接近室 温。室内空气与冰面空气汇合后的状态处于焓湿图的雾区，即能 形成雾气。要解决这一问题的通常做法是： ①向冰面送风，加强室内空气与冰面附近空气的混合，使混合后 空气状态点接近室内空气状态。最好上送下回，回风口接近冰场。 ②室内冰场加装除湿后的送风系统。或利用冰场回流盐水在空气 处理箱中循环，进行去湿处理，降低室内局部地区的露点温度。 ③对于过渡季节采用自然通风的冰场，要注意室外的温湿度参数， 湿空气不能应用。
大空间的火灾烟气控制
对于大空间 建筑，顶棚高， 空间容积大，会 延缓烟气的下降， 即使没有排烟设 备的场合，人员 也可在烟气下降 以前逃离，这就 称为“蓄烟”， 在大型穹顶建筑 中尤为典型。
• 剧场 各层 的避 难时 间与 烟层 下降 状况
剧场的烟气控制
剧场的烟气控制
• 空调系统兼 作排烟系统 的工作原理
热风与散热器结合的供暖（无观众席）
热风与地板辐射结合的供暖（无观众席）
游泳比赛馆供暖通风空调方式
大型游泳比赛馆（上送方式） 在屋架处设送风口，以各种送风角度
适应各个区的要求。该方式对观众区易 满足，池区效果欠佳。
游泳比赛馆供暖通风空调方式
大型游泳比赛馆（下送方式） 在池边地面上设置送风口和窗台处送风，
抵制冷气流下降。观众区座椅送风。
游泳比赛馆供暖通风空调方式
注意的问题1
池区与观众区 气流分隔问题
池区温度高， 观众区温度低。若 不分隔，则观众区 冷气流下降，流向 池区，而池区热空 气流向观众区。
游泳比赛馆供暖通风空调方式
注意的问题2
池区应保持负压：不使池区内潮湿 的空气流向休息厅或其它房间。
人工冰场气流组织
中庭的空调方式和气流组织
• 封闭式中庭 中庭对室外环境的缓冲
中庭的空调方式和气流组织
中庭的空调方式和气流组织
用下部水平送风和辐射采暖的中庭
防止与中庭顶部相邻办公室过热而增设FCU
中庭的空调方式和气流组织
• 开启式中庭
下部设分层空调的开启式中庭
中庭的空调方式和气流组织
• 开启式中庭
各层界面设 有送风装置 的开启式中 庭
人工冰场气流组织
• 防止顶棚结露
解决方法有： ①采用低辐射率的材料， 如铝箔、抛光铝板、玻璃 钢瓦楞板等作顶棚材料， 减少对冰面的热辐射，使 顶棚表面维持一个较高的 温度，高于露点温度。 ②用加热空气送至顶棚， 在夏季直接利用室外空气 送至顶棚。送风呈水平射 流为好，以便在顶部形成 一个热空气层。
空港旅客大厅的气流组织
• 特点 属于大空间，旅客停留时间较短，
一般24小时运行，人流不稳定，室外空 气侵入较其他建筑为甚。建筑物均采用 大面积玻璃墙面，内外负荷的干扰很大。
空港旅客大厅的气流组织
• 出发大厅 两侧周
边和中心向 四周送风的 喷口送风方 式
空港旅客大厅的气流组织
侯机厅
因人员 有一定的停留 时间，除在内 侧设置空调外， 沿大面积玻璃 窗台设置了送 风口，作为改 善窗际环境的 外区送风系统。