与普通建筑不同,大空间建筑的人员活动区域和设备集中区域的高度远远低于其建筑高度。因此,与全室空调相比,分层空调更加适合于大空间建筑。最常用的分层空调形式有喷口送风和下送风两种形式。分层空调负荷的准确计算是大空间分层空调设计和优化的基础,并且其大小也是衡量分层空调节能的关键。研究发现,大空间分层空调负荷是受室内热湿环境影响的,而室内热湿环境又受空调送风量的影响。现有的大空间热环境预测模型中空调送风量是作为已知参数给定的,同时,目前不管是喷口送风还是下送风形式计算得到的分层空调负荷均是显热负荷。对比实际工程,上述方法没有考虑室内散湿的影响,而且常规舒适性空调的送风量是由空调负荷计算所得,这就使得模型计算与实际工程设计产生了脱轨。基于此,本文在某大空间缩尺模型实验室运行下送风气流组织时,将温度预测模型修改为考虑送风量和室内散湿的空气焓预测模型,并建立大空间建筑内的湿量传递平衡方程。在此基础上,考虑热源、排风以及室内散湿等影响因素,建立4区域B-G修正模型,将空调送风量、室内热湿环境参数以及分层空调负荷进行同步计算。此同步计算可以使得上述三者可以同时计算得到,并且使得计算室内热环境假设的空调送风量符合由分层空调负荷计算所得的空调送风量,从而使所建理论模型更能贴近实际。基于论文研究目的,本文的研究内容与研究结果如下:1.论文以某大空间缩尺模型实验室运行下送风气流组织时为研究对象,建立同时考虑热源、排风以及室内散湿等因素的4区域B-G模型,提出将空调送风量、室内热环境参数以及分层空调负荷同步计算的方法。2.将B-G修正模型理论计算结果与相应的室内热环境实验结果对比分析,结果表明,计算值与实验值吻合较好。其中,空调送风量的实验值与理论值的相对误差范围为2.03%~11.37%;各区域的室内空气温度和内壁面温度的实验值与理论值的相对误差范围分别为-2.75%~2.90%和-5.27%~2.24%;8组工况下的室内空气焓值的实验值与理论值的相对误差范围为-3.02%~4.73%。3.利用本文所建模型计算得到的热环境参数,分别计算辐射热转移负荷、对流热转移负荷以及大空间下送风分层空调负荷,并将其与实验值进行比较。结果显示,辐射热转移负荷、对流热转移负荷以及分层空调负荷实验值与理论值的相对误差范围分别为-7.20%~9.16%、-6.92%~5.60%和-1.48%~6.34%。由此说明,本文所建立的4区域B-G修正模型在室内热环境以及分层空调负荷计算方面均有较好的正确性和可靠性。4.利用本文所建模型分别以排风比、室内热源功率大小、室内热源高度以及室内空调区温度为变量对大空间下送风气流组织下的室内热环境参数以及分层空调负荷进行计算,计算结果如下:a)随着排风比的增加,空调送风量、室内垂直空气温度、室内壁面温度以及室内空气焓值、辐射热转移负荷、对流热转移负荷以及分层空调负荷均呈现下降的趋势。其中,辐射热转移负荷随着排风比的增加下降趋势最小,对流热转移负荷占比由23.31%降低到17.05%。b)随着室内热源功率的增加,空调送风量、室内垂直空气温度和室内壁面温度、辐射热转移负荷、对流热转移负荷以及分层空调负荷均逐渐升高均逐渐升高,室内空气焓值逐渐降低。其中,辐射热转移负荷占比由26.60%升高到28.37%,对流热转移负荷占比由16.29%升高到21.44%。c)随着室内热源高度的升高,空调送风量和室内空气焓值基本保持不变,分层空调负荷变化很小,辐射热转移负荷有上升趋势,而对流热转移负荷的变化有升高也有降低。d)随着空调区温度的升高,空调送风量逐渐降低,室内垂直空气温度、室内壁面温度以及室内空气焓值逐渐升高,分层空调负荷几乎不变,辐射热转移负荷有上升趋势,对流热转移负荷逐渐降低。其中,辐射热转移负荷占比由29.84%升高到33.42%,对流热转移负荷占比由18.94%降低到15.75%。由以上可知,本文基于缩尺模型实验室运行下送风气流组织时所建立的B-G修正模型,在室内热环境参数以及分层空调负荷计算方面均与实验值吻合较好。尽管论文的研究内容还有许多需要完善的地方,但论文将目前关于温度的B-G模型修正为焓值B-G模型,并提出了将空调送风量、室内热环境参数以及分层空调负荷同步求解的方法对目前许多方法只能计算显热负荷而言前进了一大步,对今后更贴近实际工程研究提供了方向,同时论文的研究成果对于大空间下送风分层空调负荷计算方法的工程应用与推广也具有一定的理论和指导意义。