火車站高大空間氣流組織模擬設(shè)計方案

1、某火車站高大空間氣流組織模擬設(shè)計方案1 前言大空間空調(diào)調(diào)氣流組組織設(shè)計計是根據(jù)據(jù)舒適性性要求需需要，設(shè)設(shè)計室內(nèi)內(nèi)送回風(fēng)風(fēng)形式、風(fēng)風(fēng)速、等等參數(shù)，通通過設(shè)置置送回風(fēng)風(fēng)口位置置、送風(fēng)風(fēng)溫度、送送風(fēng)速度度來達到到滿足舒舒適性要要求的效效果。在在以往的的設(shè)計過過程中，尤尤其是在在多種方方案的選選擇中，往往往需要要靠設(shè)計計師的個個人經(jīng)驗驗，常常常會出現(xiàn)現(xiàn)設(shè)計不不滿足要要求或者者為滿足足設(shè)計要要求導(dǎo)致致能源過過渡消耗耗的現(xiàn)象象。隨著著人們對對空調(diào)舒舒適性要要求越來來越高以以及能源源問題越越來越嚴(yán)嚴(yán)重，我我們需要要選擇更更好的設(shè)設(shè)計方案案，而CCFD技技術(shù)恰恰恰能夠為為我們提提供很好好的輔助助作用。本文將以

2、某某火車站站候車廳廳空調(diào)氣氣流組織織為例，闡闡述CFFD技術(shù)術(shù)在方案案比選中中的應(yīng)用用。 2 模擬對對象簡介介本文是對某某火車站站候車廳廳進行模模擬，該該車站站站場總體體規(guī)模為為18臺臺34線線，總建建筑面積積約244萬m22，其中站站房面積積約8萬萬m2； 5層層結(jié)構(gòu)，地地上2層層，地下下3層。地地上分別別為高架架層和火火車站臺臺層，高高架層內(nèi)內(nèi)部區(qū)域域包括兩兩個普通通候車廳廳和一個個磁浮候候車廳以以及外圍圍進站大大廳；地地下一層層為出站站大廳，還還設(shè)有出出租車及及社會車車輛停車車場；地地下二、三三層為地地鐵站臺臺層。模模擬區(qū)域域為高架架候車廳廳，該火火車站高高架層為為旅客進進站及候候車區(qū)域

3、域，其內(nèi)內(nèi)部布置置圖如圖圖1所示示，其中中磁浮候候車廳面面積40090mm2；普普通候車車廳1的的面積881200m2；普通候候車廳22的面積積為95519mm2。如如圖2所所示中間間由透明明玻璃幕幕墻圍成成的區(qū)域域為高架架候車區(qū)區(qū)，即需需要模擬擬的區(qū)域域。1 高架層層平面布布置圖 圖2 火車站站透視效效果圖3 模型建建立候車區(qū)的氣氣流組織織方式分分為門套套式送風(fēng)風(fēng)和座椅椅送風(fēng)兩兩種形式式，下面面針對兩兩種送風(fēng)風(fēng)方式分分別建立立模型進進行模擬擬分析。其其中座椅椅送風(fēng)采采用誘導(dǎo)導(dǎo)送風(fēng)方方式，候候車區(qū)座座椅下部部設(shè)置552排座座椅送風(fēng)風(fēng)單元，每每排4個個，每個個單元送送風(fēng)量為為28000m33/h

4、。誘誘導(dǎo)風(fēng)口口的誘導(dǎo)導(dǎo)比為11：1，誘誘導(dǎo)后單單元風(fēng)量量為56600mm3/hh，溫度度為199.5，座椅椅送風(fēng)口口風(fēng)速為為1m/ss。其他部分具具體送風(fēng)風(fēng)參數(shù)如如表1所所示：表1 兩兩種送風(fēng)風(fēng)方案送送風(fēng)量表表送風(fēng)位置送風(fēng)量（mm3/h）座椅送風(fēng)門套送風(fēng)座椅部分58240000風(fēng)柱送風(fēng)18000002600000安檢亭送風(fēng)風(fēng)36000003600000門套送風(fēng)08412444總風(fēng)量1122440014612244在AIRPPAK中中根據(jù)CCAD圖圖所給尺尺寸數(shù)據(jù)據(jù)進行建建模，為為了提高高計算效效率，在在保證模模擬結(jié)果果可靠性性的前提提下需要要進行以以下適當(dāng)當(dāng)?shù)暮喕?、結(jié)構(gòu)支支撐柱所所占面積

5、積相對與與候車區(qū)區(qū)域來說說十分微微小，且且都處于于候車區(qū)區(qū)與進站站大廳邊邊緣處，不不會對氣氣流組織織產(chǎn)生影影響，在在建模時時將其省省略。2、墻面的的傾斜較較小，且且處于氣氣流組織織最外圍圍，不會會對室內(nèi)內(nèi)氣流組組織產(chǎn)生生影響，且且斜墻面面會大大大降低計計算的速速度，建建模時視視為垂直直墻面。 3、因為整整個高架架層尺寸寸較大，根根據(jù)模型型對稱的的特點，為為了提高高計算速速度，在在不影響響計算結(jié)結(jié)果的前前提下，將將其作簡簡化處理理：計算算一半候候車大廳廳通過設(shè)設(shè)置鏡像像墻來完完成整個個計算，所所以計算算模型尺尺寸為XX:722m， Y：29mm，Z：3933m。三三維效果果圖如圖圖3所示示，圖3

6、 整體體模型三三維圖4 邊界條條件本文模擬對對象所在在地區(qū)夏夏季空調(diào)調(diào)室外計計算干球球溫度為為35.7，冬季季空調(diào)室室外計算算干球溫溫度為-4。具體體邊界條條件如表表2所示示：根據(jù)設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，火火車站室室內(nèi)設(shè)計計參數(shù)如如表3所所示，其其中座椅椅送風(fēng)組組織形式式中，根根據(jù)設(shè)計計規(guī)范，座座椅下送送風(fēng)溫度度為199.5。根據(jù)據(jù)夏季冷冷空氣密密度較大大，有明明顯沉降降作用的的特點，夏夏季送風(fēng)風(fēng)角度為為向上115度。送送風(fēng)風(fēng)速速為座椅椅送風(fēng)為為1m/ss，其他他風(fēng)口送送風(fēng)風(fēng)速速為4.5m/s表2 邊邊界條件件參數(shù)表表 表33室內(nèi)設(shè)設(shè)計參數(shù)數(shù)表維護結(jié)構(gòu)名名稱熱流密度（WW/m22）南北外墻10東西外墻40

7、普通屋頂11采光天窗130樓板4區(qū)域室內(nèi)設(shè)計溫溫度室內(nèi)送風(fēng)溫溫度磁懸浮候車車廳2628817普通候車廳廳2628817進站大廳27299195 模擬結(jié)結(jié)果由于候車廳廳截面眾眾多，因因此選取取三個較較為典型型的截面面進行分分析，分分別為：截面AA，磁浮浮候車廳廳典型截截面；截截面B：通道典典型截面面；截面面C：普普速候車車廳典型型截面；其中AA截面的的上部接接觸的為為采光屋屋面，BB、C截截面上部部接觸的的為普通通屋面。截截面位置置如4示示：圖4 模模擬截面面位置示示意圖溫度場模擬擬結(jié)果如如下：圖 5座椅椅送風(fēng)截截面A溫溫度分布布 圖 6門套套送風(fēng)截截面A溫溫度分布布圖7座椅送送風(fēng)截面面B溫度度

8、分布 圖 8門套套送風(fēng)截截面B溫溫度分布布圖9座椅送送風(fēng)截面面C溫度度分布 圖 110門套套送風(fēng)截截面C溫溫度分布布從以上溫度度分布圖圖中可以以看出，目目前所選選擇的送送風(fēng)參數(shù)數(shù)下，由由于采用用送風(fēng)溫溫度與室室內(nèi)設(shè)計計溫度相相差9度度的溫差差送風(fēng)，而而且座椅椅送風(fēng)的的風(fēng)速也也較大，造造成室內(nèi)內(nèi)溫度有有不同程程度的偏偏低，具具體對比比兩種工工況的結(jié)結(jié)果有以以下結(jié)論論：門套送風(fēng)和和座椅送送風(fēng)在截截面A和和截面BB的溫度度相當(dāng)，但但在截面面A與截截面B上上可以看看出，座座椅送風(fēng)風(fēng)溫度分分層更加加明顯，而而在截面面C上由由于門套套送風(fēng)送送風(fēng)溫度度較低，冷冷空氣有有明顯的的沉降作作用，因因此門套套送風(fēng)方

9、方案的溫溫度較座座椅送風(fēng)風(fēng)的低一一些，不不適感更更強烈。速度場模擬擬結(jié)果如如下圖11座椅椅送風(fēng)截截面A速速度分布布圖 112門套套送風(fēng)截截面A速速度分布布圖13座椅椅送風(fēng)截截面B速速度分布布 圖 14門門套送風(fēng)風(fēng)截面BB速度分分布圖15座椅椅送風(fēng)截截面C速速度分布布 圖 16門門套送風(fēng)風(fēng)截面CC速度分分布以上結(jié)果顯顯示，由由于門套套送風(fēng)方方案候車車區(qū)的風(fēng)風(fēng)由4.15mm高的球球形噴口口送出，雖雖然采取取了向上上15的送風(fēng)風(fēng)方案，但但是由于于送風(fēng)氣氣流是117的低溫溫氣流，沉沉降較快快，導(dǎo)致致空調(diào)區(qū)區(qū)風(fēng)速較較大，人人處于空空調(diào)區(qū)會會有明顯顯的吹風(fēng)風(fēng)感，同同時各個個區(qū)域的的速度分分布差異異較大，容容易產(chǎn)生生不適。根據(jù)設(shè)計參參數(shù)進行行計算，門門套送風(fēng)風(fēng)的送風(fēng)風(fēng)量超過過座椅送送風(fēng)的送送風(fēng)量達達23%，而達達到的效效果卻使使處在空空調(diào)區(qū)的的人有明明顯冷感感，這充充分表明明門套方方案設(shè)計計參數(shù)選選擇過大大，導(dǎo)致致能量過過渡浪費費。綜上上所述，無無論從空空調(diào)區(qū)溫溫度和度度還是從從節(jié)能角角度考慮慮，均應(yīng)應(yīng)選擇座座椅送風(fēng)風(fēng)方案。6 結(jié)論通過利用CCFD技技術(shù)對該該候車廳廳進行模模擬，可可以在理理論上得得出兩種種方案的的優(yōu)劣，采采用座椅椅送風(fēng)的的氣流組組織形式式，更有有利于人人體的舒舒適性，在在空調(diào)區(qū)區(qū)域無明明顯吹風(fēng)風(fēng)感，而而且更有有利于節(jié)節(jié)能。通通過所