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的負荷計算方法無(wú)法得到其它時(shí)間建筑的冷熱需求，尤其無(wú)法分析過(guò)渡季利用新風(fēng)給室內降溫這一重要的節能措施。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(shí)冷熱工況的進(jìn)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(jìn)行了模擬分析，研究了其全年冷熱負荷的特點(diǎn)，從節省能源消耗的角度給出了空調系統劃分建議和全年新風(fēng)運行策略。    

　　1、工程特點(diǎn)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(gè)單體建筑組成，一個(gè)是圖書(shū)館，建筑面積40885 m²，另一個(gè)是音樂(lè )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(zhù)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(jìn)行特殊計算和分析：使用功能特殊。深圳文化中心由圖書(shū)館和音樂(lè )廳兩棟建筑組成，這兩種使用功能都比較特殊，不是常見(jiàn)的商業(yè)建筑類(lèi)型，其冷熱需求也有著(zhù)與眾不同的特殊性。例如，音樂(lè )廳總照明配電功率為300kw，其面積為2173m²，平均141w/m²，遠超過(guò)常規商業(yè)建筑20～40 w/m²的照明配電功率。直接把這300kw看成室內的余熱量是不合理的，因為這些照明設備并不同時(shí)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(shū)館和音樂(lè )廳東向外墻為曲線(xiàn)形并且向內傾斜的玻璃幕墻，入口門(mén)廳為從2層到7層貫通的高大中庭，門(mén)廳的屋頂由多個(gè)多面錐形的玻璃頂組成。音樂(lè )廳為從2層到6層向外伸展的碗狀空間。音樂(lè )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，是當地的標志性建筑之一，有非常重要的地位。

　　上述的特殊性使得難以用傳統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(jìn)行詳細分析，只計算最大冷熱負荷難以滿(mǎn)足工程要求。因此北京市建筑設計研究院委托清華大學(xué)分析深圳文化中心的全年冷熱特性，我們采用清華大學(xué)空調教研室開(kāi)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，希望能對空調系統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界面內按照建筑的尺寸和形狀輸入外墻、內墻，添加門(mén)窗，描述建筑的拓撲結構。

　　用DeST建立建筑模型時(shí)，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(shí)還需盡可能地將功能相同的相鄰房間合并一個(gè)大房間，這樣可以減少房間數目，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(lè )廳這種高大空間，我們在建立模型時(shí)進(jìn)行了適當的簡(jiǎn)化，以求較為準確的反映實(shí)際情況。簡(jiǎn)化的方法是將音樂(lè )廳按照周?chē)�房間的樓層高度分成多層，相鄰層之間設置了比較接近實(shí)際自然對流工況的2次/h 的換氣次數。

　　2.2、設定計算參數建筑模型建立完成后需要設定計算參數，包括定義建筑物的地理位置、維護結構類(lèi)型、室內熱擾參數、房間功能、室內設計參數、全年內擾及空調作息模式等。對于該工程，我們采用如下參數進(jìn)行計算：音樂(lè )廳、音樂(lè )廳小廳、圖書(shū)館報告廳的照明按照功率特別大，折算到平米指標音樂(lè )廳為140 w/m²，音樂(lè )廳小廳為840 w/m²，圖書(shū)館報告廳260 w/m².如果直接按照此照明功率數計算，顯然是不合理的，因此我們參考《影劇院空調設計》[3]并考慮了排風(fēng)直接帶走熱量的影響作用，按照實(shí)際照明安裝功率乘以相關(guān)系數，如下式：N＝B1 B2 B3 B4∑n式中：N——照明計算功率；B1——燈具同時(shí)使用系數，取0.7；B2——燈具調光系數，取0.6；B3——燈具位置系數，取0.4；B4——排風(fēng)影響系數，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(fēng)的系統，有一部分對流散熱量直接被排風(fēng)帶走，一般空調系統的排風(fēng)比為20％，故該系數取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(shí)基礎室溫（指房間沒(méi)有空調時(shí)在外擾和內擾作用下將達到的溫度值）、逐時(shí)冷熱負荷、空調箱逐時(shí)冷熱耗量、全年逐時(shí)最佳的新風(fēng)比。這正是該工程所需要而使用傳統計算方法不能得到的數據。