酒店中庭空调气流组织的计算研究及优化

酒店中庭空调气流组织的计算研究及优化

秦洪波

北京城建道桥建设集团有限公司101100

摘要：在酒店中中庭一般情况之下都是体积特别的大，空间非常的高的，这是其建筑的基本特征，酒店室内的舒适程度和空调能耗影响最大的是空调的气流组织，针对夏季和冬季进行测量酒店中庭空调的气流组织，从而制定合理的方案进行改进。所以如果使用合适的空调的方式对提高体积大、空间高的建筑物的环境是有着重要的意义的。

关键词：酒店中庭；空调；气流组织

引言：空间比较大的建筑，它的空间结构是非常复杂的而且庞大的，如果采用比较不合理的空调的方式将会使建筑的耗能偏高，使空调系统的投资以及空调运行时的费用加大，如果空调的气流组织协调不恰当的话，也会影响建筑物的舒适程度。所以在空间比较大的建筑物其功能进行综合化发展的基础上，为了能够实现良好的舒适的环境和资源的良好的利用，设计出来节约环保、舒适健康，节能经济的大空间建筑环境是暖通工作人员免面临的艰巨的任务。

1酒店中庭空调气流组织的研究

1.1研究测试仪器工具

手拿式数字化的风速测试仪，它的型号是VELOCICALC-9515，能够测量的范围是0至4000ft/min，测试的温度范围0至200F；红外线测量温度仪，型号为美国雷泰MX4，能够测量的温度为-30-900℃，主要测量酒店的棚顶、墙壁面和地面的温度；升降梯主要帮助研究测量的工作人员能够到达不同的位置，以方便工人的测量工作；卷尺和皮尺。

1.2测量地点的设置

利用升降机这一工具调整工作人员在酒店内的空间的位置，对每一个送风口、回风口和墙壁面等测试点进行测试，把每一个测试点的温度平均值和速度平均值作为实验研究的初始数值。风口测试点的布置：喷口；地板送风口一共有21个测试点，地板的送风口二一共有16个测试点；酒店中庭的回风口有20个测试地点；地板的回风口一有16个测试点，回风口二有32个测试地点；东西一侧的玻璃材质的墙上有15个测试点；南北一侧墙上有15个测试点；顶棚有15个测试点

1.3测试的结果

根据实验测试的数据可以看出，在夏季的时候酒店室外的空气参数与所设计的数值相接近，风口以及每一个测试点的实际数据与设计时的数据大体一致，有比较小的偏差，其中喷口、酒店地板的送风口温度和风速以及酒店墙壁面的温度为实际测量的平均数值，

在冬季的时候，酒店室外的空气参考数值与设计的数值是接近的，送风温度是高于设计数值很多的，回风口的温度与设计数值的差较小，这个原因我们研究分析可能是因为在南方夏季选择的是盘管，实际上计算出来的热负荷是不足冷负荷的二分之一的，冬季实际上空调的供热的能力比供热的水平是要高的，从而导致酒店室内的温度高于我们所设计的温度。

2结果分析

2.1夏季测试结果分析

在酒店的垂直方向，酒店中庭的垂直温度有明显的分层现象，但是空调区温度跨度跨比较小，其他空间温度跨越度比较大，顶棚的温度是最高的。中庭垂直方向0-5m范围之内有稀疏的温度等值线，垂直温差是2℃，在5m之上等值线渐渐的变的密集，温度快速上升，最高可以达到311K，垂直温差是10℃，接近地面的温度大概是300K顶棚附近是310K。喷口的涡流区域温度298-300K之间，地面上形成的向上的涡流温度在300-301K之间。地板送分口的温度为298K以下，在2.5米的地方温度是渐渐的上升的，在2.5-5m温度是在300-301K之间。

喷口的冷射流高速喷出在0-10m速度快速变弱，有比较密集的等值线。速度由8m/s减弱到0.3m/s，下面涡流区的速度在0.1-0.3m/s，其余的地方等值线是稀疏de。在接近地板的风口的地方风速是1m/s减弱到0.3m/s，在垂直2m之上的空间速度保持在0.1-0.2m/s比较均匀。

空调的大部分的空间PPD小于30%，在回流的区域PPD是15%距离喷口比较远的区域是30-40%，在5m之上的废空调区域PDD大于30%，最高达到70%。

2.2冬季测试结果分析

酒店中庭内部的垂直的温度分层这一现象是不明显的，在整个酒店的空间的温度是均匀分布的，温差小，酒店上部的温度比下部的要高0.42℃.在喷口的射流方向的0-6m温度由311K减弱至297K。顶棚和东西方向外窗的温度相对来说是比较低的，这是因为玻璃窗的传热系数大，向外面传热较多造成的。靠近地板的送风口的地方的空气温度是比较高的，0-5m温度保持在298K；5m以上的空间温度由298K开始衰弱，顶棚的温度是最低的

酒店大部分的PPD保持在30-55%之间，是比国家规范标准要高的。在0-3m内的PPD的等值线是密集的，这就说明了PPD变化大，在3m之上的空间区域等值线是稀疏的，PPD变化小。

3存在的问题

在夏季的时候空调区域的温度是要比设计值高出0.5-1.0℃，离风口区域远的温度高于接近风口区1.0℃，温度分布比较不均匀，在人体活动区域，人感觉稍微热。冬季的温度是分布比较均匀的，没有空调的区域的温度是要高于空调区域的温度的，大多数的热量主要都是集中在不是空调的地方，对于节能是不利的。

4改进方案

4.1夏季改进方案

针对夏季距离风口区域比较远的温度高于接近风口区域的温度，可以采用喷口两侧进行送风和地板进行送风相结合的空调送风的方式，将喷口送风风量改到20000立方米，地板的不变，由之前的一侧喷口变为两侧喷口进行送风，喷口一侧10个，每个间距为4m。酒店中庭回风口南北面墙设置一个，但是规格是不变的。所以夏季要采用分层空调双侧喷口进行送风和酒店中庭双侧地板进行送风相结合的方式。

4.2冬季改进方案

冬季要采用地板辐射进行采暖和酒店中庭双测地板进行送风相结合的方式，这种方式很显然比原来设计的方式更加的方便与合理，在酒店空调的耗能方面是更加节能的，虽然采取这种方式是需要增加最初酒店的投资的，但是它能大大的节省空调在运行当中所消耗的能量以及费用，所以冬季要采用地板辐射进行采暖和酒店中庭地板进行送风相结合的方式。

结论：根据对酒店中庭空调气流组织的研究和测试，针对冬季和夏季不相同的空调的方式，和不同情况下的气流组织进行研究分析。并且选择了最好的喷口进行送风的角度，来指导酒店空调在实际当中的运行及调试。同时也是针对了在实验测量的过程当中，对于发现的夏季气流的组织是非常不均匀的，而冬季存在非常明显的空调能耗太高浪费的这一现象，针对夏季和冬季酒店空调出现的问题以及不足之处，提出了改进的方案，夏季采用分层空调双侧喷口进行送风和酒店中庭双侧地板进行送风相结合的方式。冬季地板辐射进行采暖和酒店中庭双测地板进行送风相结合的方式。

参考文献：

[1]苏杭，张永东，刘希臣，郦超，黎家荣，黎强.某酒店中庭冬季空调气流组织数值模拟与实测研究[J].西南师范大学学报（自然科学版），2015，（04）：78-82.

[2]郦超.酒店中庭空调气流组织的计算研究及优化方法[D].西南大学，2014.