行人高度的风环境的分析与计算
包括风力与浮力双重作用的自然通风
排烟通风
IT及数据中心设计
高大空间的气流计算
暖通空调设备优化等等
用于整体研究建筑物为维持一定热湿环境所需要的动态冷、 热、湿平衡的计算模型,是实现建筑节能、被动建筑设计、绿色建筑不可缺少的重要工具。建筑热能源模型与传统计算方法的不同在于:
图2 (左)为北京地区全年干球温度变化,图2 (右)为北京地区全年相对湿度变化。
图3 (左)为北京地区全年太阳直射强度变化,图3 (右)为北京地区全年太阳散射强度变化。建筑热能源模型就是根据这些逐时气象数据进行空调冷热负荷计算的。
空调系统设计中的设备选型是基于设计工况而不是运行工况下进行的。但在实际使用中,由于季节、天气、客房入住率和经营活动的不断变化,用能负荷也在不断的变化,并在绝大部分时间实际负荷低于设计负荷。图4为某建筑全年冷负荷变化。
图4.某建筑空调冷负荷动态变化
如果将图4所示的冷负荷按大小进行排列,我们可以得出如图5所示的冷负荷分布图。
图5.某建筑物不同大小负荷出现的小时数
由此可见一个建筑物设计负荷出现的时间是很短的,绝大部分时间的负荷值要远远低于设计负荷。为了更好地实现建筑节能,需要对建筑物的逐时负荷及全年负荷进行定量计算和研究。
图6为北京某高层酒店月空调冷负荷模型与实测数据的对比。需要指出的是建筑物空调负荷受多种因素的影响,如气象参数、维护结构参数、建筑使用方式等等,这使得准确预测建筑空调负荷难度大大增加。然而通过对建筑物模型的仔细构建以及对酒店运行规律的详细分析,我们发现酒店月空调负荷模型与实测数据还是能够得出了较好的吻合。同样我们对办公建筑月空调负荷的分析也得出了相同的结论。这说明只要科学地构造建筑的热能源模型,这些模型对建筑的节能改造和运行就能够发挥非常重要的指导意义。
建筑能源模型对于建筑结构复杂、人员流动性强、缺乏运行数据的大型交通枢纽(如机场、高铁站、地铁站)、医院、会展中心等大型建筑具有更加重要的意义。