摘要：深圳文化中心特殊的功能、復雜的拓撲結構和重要的地位使得傳統(tǒng)的負荷計算方法無法得到其它時間建筑的冷熱需求，尤其無法分析過渡季利用新風給室內(nèi)降溫這一重要的節(jié)能措施。建筑熱環(huán)境設計模擬軟件包DeST能夠對建筑物全年8760 小時冷熱工況的進行模擬分析，本文采用DeST對深圳文化中心的全年的冷熱工況進行了模擬分析，研究了其全年冷熱負荷的特點，從節(jié)省能源消耗的角度給出了空調(diào)系統(tǒng)劃分建議和全年新風運行策略。    

　　1、工程特點深圳文化中心是深圳文化局籌建的工程項目，建筑方案由日本磯崎新設計室設計，施工圖由北京市建筑設計院深圳分院設計。深圳文化中心由兩個單體建筑組成，一個是圖書館，建筑面積40885 m²，另一個是音樂廳，建筑面積22436m²，建筑共八層，高40m。

　　深圳文化中心是功能特殊、空間結構復雜、有著重要地位的建筑，它的下述特殊之處使得有必要對它的冷熱工況進行特殊計算和分析：使用功能特殊。深圳文化中心由圖書館和音樂廳兩棟建筑組成，這兩種使用功能都比較特殊，不是常見的商業(yè)建筑類型，其冷熱需求也有著與眾不同的特殊性。例如，音樂廳總照明配電功率為300kw，其面積為2173m²，平均141w/m²，遠超過常規(guī)商業(yè)建筑20～40 w/m²的照明配電功率。直接把這300kw看成室內(nèi)的余熱量是不合理的，因為這些照明設備并不同時使用，并且有一半左右的熱量以輻射方式散出，這些輻射熱量并不直接形成冷負荷，有一定滯后。

　　 空間拓撲結構復雜。圖書館和音樂廳東向外墻為曲線形并且向內(nèi)傾斜的玻璃幕墻，入口門廳為從2層到7層貫通的高大中庭，門廳的屋頂由多個多面錐形的玻璃頂組成。音樂廳為從2層到6層向外伸展的碗狀空間。音樂廳和閱覽室的屋頂是帶架空隔熱層的懸鏈梁保溫屋面，并且自東向西成弧形升高。

　　地位重要。深圳文化中心是深圳文化局籌建的重要文化設施，是當?shù)氐臉酥拘越ㄖ�之一，有非常重要的地位�?/p>

　　上述的特殊性使得難以用傳統(tǒng)的計算方法分析深圳文化中心的冷熱特性，并且其重要地位需要對它的全年冷熱工況進行詳細分析，只計算最大冷熱負荷難以滿足工程要求。因此北京市建筑設計研究院委托清華大學分析深圳文化中心的全年冷熱特性，我們采用清華大學空調(diào)教研室開發(fā)的建筑熱環(huán)境設計模擬軟件包DeST[1]模擬分析深圳文化中心的全年冷熱工況，希望能對空調(diào)系統(tǒng)設計提供建議和指導。

　　2、采用DeST模擬分析的步驟

　　2.1、建筑模型首先在DeST界面內(nèi)按照建筑的尺寸和形狀輸入外墻、內(nèi)墻，添加門窗，描述建筑的拓撲結構。

　　用DeST建立建筑模型時，可以用復制生成樓層的按鈕生成新的樓層，并且最好盡量使用該命令生成新樓層，一是可以加快繪圖速度，二是可以減少不必要的錯誤。繪圖時還需盡可能地將功能相同的相鄰房間合并一個大房間，這樣可以減少房間數(shù)目，加快模擬計算的速度，而又不影響計算結果的準確性。

　　對于音樂廳這種高大空間，我們在建立模型時進行了適當?shù)暮喕�，以求較為準確的反映實際情況。簡化的方法是將音樂廳按照周圍房間的樓層高度分成多層，相鄰層之間設置了比較接近實際自然對流工況的2次/h 的換氣次數(shù)。

　　2.2、設定計算參數(shù)建筑模型建立完成后需要設定計算參數(shù)，包括定義建筑物的地理位置、維護結構類型、室內(nèi)熱擾參數(shù)、房間功能、室內(nèi)設計參數(shù)、全年內(nèi)擾及空調(diào)作息模式等。對于該工程，我們采用如下參數(shù)進行計算：音樂廳、音樂廳小廳、圖書館報告廳的照明按照功率特別大，折算到平米指標音樂廳為140 w/m²，音樂廳小廳為840 w/m²，圖書館報告廳260 w/m².如果直接按照此照明功率數(shù)計算，顯然是不合理的，因此我們參考《影劇院空調(diào)設計》[3]并考慮了排風直接帶走熱量的影響作用，按照實際照明安裝功率乘以相關系數(shù)，如下式：N＝B1 B2 B3 B4∑n式中：N——照明計算功率；B1——燈具同時使用系數(shù)，取0.7；B2——燈具調(diào)光系數(shù)，取0.6；B3——燈具位置系數(shù)，取0.4；B4——排風影響系數(shù)，考慮燈具散熱量中的50％為對流散熱，這部分熱量集中在吊頂處，對于從上部回排風的系統(tǒng)，有一部分對流散熱量直接被排風帶走，一般空調(diào)系統(tǒng)的排風比為20％，故該系數(shù)取0.9；∑n——照明安裝功率。

　　2.3、模擬計算完成上述工作后，DeST就可以模擬計算出建筑物全年的冷熱工況，包括全年逐時基礎室溫（指房間沒有空調(diào)時在外擾和內(nèi)擾作用下將達到的溫度值）、逐時冷熱負荷、空調(diào)箱逐時冷熱耗量、全年逐時最佳的新風比。這正是該工程所需要而使用傳統(tǒng)計算方法不能得到的數(shù)據(jù)。