一种地下空间通风量算法
【专利摘要】本发明公开了一种地下空间通风量算法，本算法针对地下空间以除湿为主的通风空调系统的通风量控制计算方法，以满足地下空间的IAQ为目标，从能源需求侧管理角度分析，以建筑能源管理控制系统为出发点，利用地下空间壁面地质体具有良好的建筑热工性能，体现湿空气各个状态参数之间非线性、强耦合的函数关系，体现地下空间使用维护时稳定状态和非稳定状态的不同通风量计算模型，将地下空间复杂的实际湿负荷通过动态平衡分析建立的数学模型实现简化计算，确保通风量既能满足消除地下空间内污染物、余热和余湿的需要，又能大大减少系统冬季采暖、夏季降温的能源需求，使地下空间室内的参数控制达到设计要求，同时利于开发壁面地质体浅层的地能资源。
【专利说明】—种地下空间通风量算法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地下空间通风量算法，具体是一种地下空间以除湿为主的通风空调系统的通风量控制计算方法，属于建筑节能【技术领域】。
【背景技术】
[0002]城市是人类文明的标志，但是随着人口迅速增长，城市出现了用地紧张、交通拥堵、环境恶劣、人类生存空间不足等一系列“逆城市化”现象，引发了城市立体化开发的另一种形式，即地下空间，使其成为增加城市用地、缓解城区高密度、提高土地利用效率、节省土地资源、疏导交通、人车立体分流、扩充基础设施容量、保护城市历史文化景观、减少环境污染、改善城市生态、提高城市总体防灾抗毁能力的最有效途径，因此，21世纪将是人类开发利用地下空间的世纪。
[0003]同时，随着现代城市发展模式的不断变革，城市已经进入多层次、立体化的发展新阶段，城市空间变得更加多元化，地下空间开发使用的力度更大，但是，当大量地下空间赋予城市发展新动力的同时，必将面临一个新的问题，即地下空间的能耗问题，特别是通风空调系统通风量设计计算所引起的设备能耗问题。
[0004]目前地下空间通风量的计算方法，更多针对的是SO2气体、CO2气体、CO气体、烟雾等污染物和余热作为控制对象，把污染物和余热进入大气后的垂直与水平方向的传输和扩散作为通风系统稀释能力的表征，重点关注余热的消除、污染物浓度的降低等，而忽略了地下空间温度相对较低，相对湿度明显升高，当壁面温度低于空气含湿量对应的露点温度时，就会出现凝结水致使地下空间潮湿的问题；同时，目前各种计算方法都是主要通过送排风的含湿量差和焓差来计算地下空间通风量，一方面没有充分体现地下空间含湿量的动态平衡，另一方面没有充分体现湿空气各个状态参数之间非线性、强耦合的函数关系，再一方面没有充分体现地下空间使用维护时稳定状态和非稳定状态的不同通风量计算模型；此外，目前各种计算方法都需要查图或计算确定有关含湿量和焓值等计算参数，一方面查得或计算的数值存在较大的误差，另一方面其详细的计算过程步骤烦琐且复杂，出现错误的概率也较闻。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种地下空间通风量算法，该方法利用地下空间壁面地质体具有良好的建筑热工性能，将地下空间复杂的实际湿负荷通过动态平衡分析建立的数学模型实现简化计算，确保通风量既能满足消除地下空间内污染物、余热和余湿的需要，又能大大减少系统冬季采暖、夏季降温的能源需求，使地下空间室内的参数控制达到设计要求，同时也有利于开发壁面地质体浅层的地能资源。
[0006]为了实现上述目的，本地下空间通风量算法的具体步骤如下:
[0007]第一步，根据地下空间复杂的实际建筑功能概况，明确通风系统的设计基数，即地下空间相应建筑工作区初始的干球温度T1、相对湿度叭，以及与之相对应的含湿量Cl1和湿空气密度P !；
[0008]第二步，通过计算，确定地下空间的体积Vf和负荷状况，即余热量Q和余湿量W ；
[0009]第三步，获取室外空气的状态参数，即干球温度Ttl、相对湿度％，以及与之相对应的含湿量Cltl和湿空气密度P ^ ;
[0010]第四步，根据地下空间复杂的实际建筑功能概况，明确通风系统的设计精度，即地下空间相应建筑工作区所需维持最高的干球温度T2、相对湿度，以及与之相对应最高的含湿量d2和湿空气密度P 2 ；
[0011]第五步，根据全面通风稀释室内空气中的含湿量，在微元时间间隔dt内，室内得到的含湿量与从室内排出的含湿量之差应等于整个房间内含湿量的变化量，因而建立含湿量质量平衡的基本微分方程式数学模型:
[0012]即L P 0d0.dt+ff.dt-L P (t)d(t).dt = VfP (t).dt (I)
[0013]第六步，根据系统是连续性运行和间歇性运行的状况不同，确定系统为非稳定状态和稳定状态两种情况，由(I)式可以通过积分计算得到相应的表达式，即:
[0014]当系统为非稳定状态时，则
【权利要求】
1.一种地下空间通风量算法，其特征在于，具体步骤如下: 第一步，根据地下空间复杂的实际建筑功能概况，明确通风系统的设计基数，即地下空间相应建筑工作区初始的干球温度T1、相对湿度ft，以及与之相对应的含湿量Cl1和湿空气密度P1 ; 第二步，通过计算，确定地下空间的体积Vf和负荷状况，即余热量Q和余湿量W ；第三步，获取室外空气的状态参数，即干球温度Ttl、相对湿度％，以及与之相对应的含湿量Cltl和湿空气密度P ^ ; 第四步，根据地下空间复杂的实际建筑功能概况，明确通风系统的设计精度，即地下空间相应建筑工作区所需维持最高的干球温度T2、相对湿度奶，以及与之相对应最高的含湿量d2和湿空气密度P 2 ； 第五步，根据全面通风稀释室内空气中的含湿量，在微元时间间隔dt内，室内得到的含湿量与从室内排出的含湿量之差应等于整个房间内含湿量的变化量，因而建立含湿量质量平衡的基本微分方程式数学模型:
即 Lp 0d0.dt+ff.dt-L P (t) d (t).dt = Vf P (t).dt (I) 第六步，根据系统是连续性运行和间歇性运行的状况不同，确定系统为非稳定状态和稳定状态两种情况，由(I)式可以通过积分计算得到相应的表达式，即: 当系统为非稳定状态时，则
【文档编号】G06F19/00GK104008300SQ201410251048
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月7日 优先权日:2014年6月7日
【发明者】陈益武, 田国华, 季翔, 刘伟, 张丽娟 申请人:江苏建筑职业技术学院