铁路站房的候车厅高度高、空间体积大、冷热负荷大,属于典型的高大空间建筑。为了在旅客停留区形成均匀、稳定、符合热舒适标准的速度场和温度场,空调设计通常采用分层空调系统,即只在建筑下部空间布置送、回风口,而上部空间不采取空调的方式;在冬季工况下,通常采用角度可调的喷口对工作区进行热风供暖以减小垂直方向上的温度梯度。然而,在一些工程中出现了部分冷量浪费在上部非空调区,而下部空间达不到良好的空调效果的现象。由于喷口的送风速度、送风温度以及安装高度等因素均会对室内通风空调的效果产生很大影响,因此,本文借助数值仿真对这三种因素对气流组织效果的影响进行研究,提出了气流组织方案的改进措施,并在冬季热风供暖时,引入地板辐射采暖系统,来探讨其对空调区热环境的改善效果。首先,针对某火车站候车厅,进行分层空调气流组织计算,确定了喷口的送风速度、送风温度、安装高度等参数。基于合理的假设,建立了该候车厅的数值仿真模型,选用标准k-ε两方程模型及SIMPLE算法,采用Airpak软件在保持送入候车厅冷量不变的前提下,模拟得到了候车厅在不同送风速度、送风温度、喷口安装高度下的温、速度分布状况,并对热风供暖工况下,不同送风角度和复合空调方式下室内的温、速度场进行了模拟。分析了不同工况下空调区和非空调区的垂直温度梯度、平均温度、平均风速以及工作区的PMV-PPD和ADPI指标。结果表明:在初步设计工况下,空调区和非空调区的温度梯度分别为-0.26℃/m、1.32℃/m,分层效果显著。工作区(Y=1.1m水平面)的平均温度和平均风速分别为26.3℃、0.263m/s,基本达到了设计要求。在保持送入候车厅冷量不变的前提下,送风速度减小会导致射流的搭接效果变差,工作区的平均风速升高;而当送风速度增大时,射流的搭接位置升高,一部分冷空气向非空调区运动。若送风温差为8℃,则射流的热交换能力弱,工作区的平均温度偏高,达到27.4℃,PMV-PPD分别为1.28、30.5%,热舒适状况较差;若送风温差为12℃,PMV-PPD指标分别为0.80、20.4%,工作区的热舒适状况较好。送风温度的不同对工作区风速的影响较小。喷口的安装高度会对工作区的温、速度分布产生明显的影响,当喷口安装高度h=7.3m时,工作区的平均温度为27.1℃,平均风速为0.258m/s;当h=5.3m时,会出现射流短路现象,工作区的平均风速偏高,达到了0.275m/s。在优化方案下,工作区的平均温度为25.7℃、平均风速为0.254m/s,热舒适状况优于初步设计工况。冬季工况下,改变喷口的送风角度时热空气堆积的现象可得到一定程度的缓解,当送风角度为0o、15o、30o时,工作区的平均温度依次为16.5℃、16.9℃、17.4℃,但工作区的风速也逐渐增大,分别为0.14m/s,0.19m/s,0.28m/s。旅客候车区采用热风供暖与地板辐射相结合的复合空调方式,当热风供暖承担的热负荷为50%时,候车区的平均温度和平均风速分别为18.4℃、0.16m/s,可以达到设计要求。通过本文的研究,对候车厅分层空调的气流组织设计具有指导意义,可为同类实际工程项目提供设计参考。