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地下建筑物与地面建筑物空调节能分析研究

作　者: 胡世华
导　师: 郑爱平
学　校: 长安大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 地下建筑物地面建筑物空调节能
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 51次
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内容摘要

近年来,随着城市化进程的加快,城市建设快速发展,城市规模不断扩大,城市人口急剧膨胀,许多城市不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通堵塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病,给人们居住、生活带来了很大影响,制约了城市经济发展和社会的进步,成为现代化城市可持续发展的障碍。在这样的背景下,城市地下空间开发利用迫在眉睫。城市地下建筑建成后内部环境的舒适度直接影响其使用效率。建成使用时对室内温湿度的控制非常关键。建筑处在地下,地面气候对其影响很小,再加之岩土的热力特性,决定了地下建筑的散热、散湿很困难,从而影响其热环境的状况,这就需要良好的通风条件来保证。地下建筑的这些特点使得地下建筑实际体形系数小,隔热性好而蓄热量大,能在严酷多变的外界气候条件下保持相对舒适稳定的室内环境,使得地下建筑的空调负荷降低,从而降低空调能耗。而空调系统的能耗在建筑能耗中所占的比重很大,不管是地下建筑还是地面建筑,空调节能在当前建设节约型环境时期显得尤为重要。本文用Fluent计算软件模拟了西安市某服装城地下与地面空调房间内的流场和温度场,通过模拟结果比较了地下建筑与地面建筑的空调能耗。通过地下与地面商场的工程实例简要对比了地下建筑与地面建筑的能耗。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-18
  1.1 课题研究的背景与意义  11-14
    1.1.1 地下建筑与地面建筑的概念  11
    1.1.2 地下建筑与地面建筑的优缺点  11-12
    1.1.3 地下建筑发展背景  12-13
    1.1.4 本课题研究的意义  13-14
  1.2 课题研究的现状  14-17
    1.2.1 地下建筑物国外研究现状  14-15
    1.2.2 建筑节能国外现状  15
    1.2.3 国内地下建筑物研究现状  15-16
    1.2.4 国内建筑节能现状  16-17
  1.3 本文研究的主要内容  17-18
第二章数值计算理论  18-26
  2.1 CFD简介  18
  2.2 CFD模拟软件  18-21
    2.2.1 CFX  18
    2.2.2 FIDAP  18-19
    2.2.3 PHOENICS  19
    2.2.4 Star—CD  19
    2.2.5 Fluent  19-21
  2.3 CFD基本模型  21-23
    2.3.1 控制方程  21
    2.3.2 湍流模型  21-23
  2.4 CFD模型离散  23-26
    2.4.1 CFD模型数值求解方法  23
    2.4.2 基于有限容积的SIMPLE算法  23-26
第三章地下建筑数值模拟  26-38
  3.1 模拟对象  26
  3.2 模型与网格划分  26-28
    3.2.1 数学模型  26-27
    3.2.2 模型简化  27
    3.2.3 网格划分  27-28
  3.3 房间冷、热、湿负荷确定  28-34
    3.3.1 气象参数  28
    3.3.2 房间冷负荷确定  28-31
    3.3.3 房间湿负荷确定  31-34
  3.4 数值模拟方法  34
  3.5 数值模拟结果  34-36
    3.5.1 空调房间温度分布  35-36
    3.5.2 空调房间速度分布  36
  3.6 本章小结  36-38
第四章地面建筑数值模拟  38-54
  4.1 模拟对象  38
  4.2 模型与网格划分  38-39
    4.2.1 数学模型  38
    4.2.2 模型简化  38-39
    4.2.3 网格划分  39
  4.3 房间冷、热、湿负荷确定  39-43
    4.3.1 气象参数  39-40
    4.3.2 房间冷负荷确定  40-42
    4.3.3 房间湿负荷确定  42-43
  4.4 太阳辐射强度动态变化  43-47
    4.4.1 室外日逐时温度拟合表达式  43-44
    4.4.2 西安室外日逐时温度计算结果  44-45
    4.4.3 墙体选择的影响  45-47
  4.5 数值模拟方法  47
  4.6 数值模拟结果  47-52
    4.6.1 空调房间内温度分布  47-50
    4.6.2 空调房间内速度分布  50-52
  4.7 本章小结  52-54
第五章工程实例  54-67
  5.1 工程实例  54-59
    5.1.1 工程概况  54
    5.1.2 设计参数  54-56
    5.1.3 负荷计算  56-57
    5.1.4 空调系统  57-59
  5.2 能耗分析  59-66
    5.2.1 空调能耗  59-62
    5.2.2 建造能耗  62-64
    5.2.3 运行能耗  64-66
  5.3 本章小结  66-67
结论  67-69
参考文献  69-72
附录  72-84
  附录1 Matlab程序  72-73
  附录2 负荷计算表  73-84
攻读学位期间发表的学术论文及获得的奖励  84-85
致谢  85

地下建筑物与地面建筑物空调节能分析研究

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