CN112944519A - 一种有效控制超高层建筑电梯井烟囱效应的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有效控制超高层建筑电梯井烟囱效应的系统，该系统利用电梯井独立封闭通道的特点，根据建筑高度、空气热压差、空气流速，通过多级排列组合空气降温设备，形成多段下沉冷空气，分割压制热空气上浮气流，控制烟囱效应形成，消除寒冷地区超高层建筑由于烟囱效应造成的电梯门难以开闭、啸叫等问题，保障电梯门正常开启，减少建筑能源消耗，保障建筑安全、提高建筑环境及空气品质。
Description
技术领域
本发明涉及超高层建筑风环境领域，特别涉及一种有效控制超高层建筑电梯井烟囱效应的系统。
背景技术
目前，我国的超高层建筑及在建数量世界第一，超高层建筑烟囱效应可能引发的安全、能耗问题越来越引起高度关注。
烟囱效应是指由于建筑内外空气的温差引起的建筑物内空气沿垂直方向流动的现象，超高层建筑沿高度方向的不同部位受烟囱效应影响的程度不同。
烟囱效应的强度与多种因素有关，当超高层建筑内部产生的烟囱效应过于强烈，对电梯的安全运行造成严重影响，从而引发电梯的安全隐患。
在寒冷季节，烟囱效应对超高层建筑影响更为明显。
北京超高层建筑中信大厦高528米，实地测试研究发现，在室外温度达到-10℃时，大厦首层电梯井内与室外空气压差高达298Pa，引起电梯门开闭困难。
超高层建筑的烟囱效应，促使电梯井内空气从门缝挤出或吸入，产生刺耳的啸叫噪音。
超高层建筑的烟囱效应，使室外冬季冷空气、风沙、灰尘等通过门窗等底层建筑结构缝隙大量吸入室内，特别是雾霾气候时，严重地影响大厦内空气及环境品质。
超高层建筑内发生火灾时，烟囱效应会加速火势蔓延，造成火灾危情的扩散。
超高层建筑的烟囱效应，导致建筑整体冷热不均、能源消耗增大，运营成本增高。
发明内容
基于此，有效的、可行的控制超高层建筑电梯井烟囱效应对建筑安全及使用极为重要，本发明的目的在于提供一种有效控制超高层建筑电梯井烟囱效应的系统，结构简单实用，采用空气降温设备，利用电梯井独立封闭通道特点，冷却电梯井内空气，使电梯井内空气温度降低，空气密度增大，形成向下气流，对冲电梯井内热空气上浮力，有效控制超高层建筑内电梯井烟囱效应，在北京中信大厦应用中，收到良好的效果。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：所述设备包括空气降温设备、供液管、回气管、制冷设备，其特征在于，通过空气降温设备冷却电梯井内空气，使电梯井内空气温度降低，冷空气形成向下气流，抑制电梯井内上升热空气的速度及强度，利用冷空气向下力，对冲热空气上升力，有效控制超高层建筑内电梯井烟囱效应。
由于每个超高层建筑高度不同，烟囱效应气流产生的热压差不同，所述的空气降温设备，安装位置在超高层建筑电梯井内不同空间区域，不限于安装在建筑内不同高度位置。
进一步地，所述的空气降温设备，根据建筑高度、空气热压差、流速，调节出风风量、出风温度。
进一步地，所述的空气降温设备，分段的数量依据建筑高度、空气热压差、流速而定，通过多级排列组合空气降温设备，形成多段下沉冷空气，分割压制热空气上浮气流，控制烟囱效应形成。
进一步地，所述的空气降温设备，可以采用冷风机、风机盘管、空调风柜等降低电梯井内空气温度。
进一步地，所述的空气降温设备，通过温度传感器调节空气降温设备的制冷量、风量，有效控制电梯井内烟囱效应形成，降低建筑整体运营能耗。
附图说明
图1为本发明一种有效控制超高层建筑电梯井烟囱效应的系统示意图；
附图标记说明：1空气降温设备；2电梯井；3供液管；4回气管；5制冷设备；6井内冷空气；7井内热空气；8空气降温设备；9井内冷空气；10井内热空气；11空气降温设备；12井内冷空气；13井内热空气。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种有效控制超高层建筑电梯井烟囱效应的系统，包括以下步骤：
步骤一、所述空气降温设备1，冷源由制冷设备5，通过供液管3、回气管4持续提供；
步骤二、所述空气降温设备1，利用电梯井2独立封闭通道特点，冷却电梯井2内环境空气，使电梯井2内空气温度降低，形成向下的井内冷空气6，有效控制电梯井2内热空气7上浮所形成的烟囱效应；
步骤三、由于每个超高层建筑高度不同，烟囱效应气流产生的热压差不同，所述空气降温设备1安装位置，在超高层建筑电梯井2内不同空间区域，不限于安装在电梯井2内不同高度位置；
步骤四、根据烟囱效应热压差不同，所述空气降温设备1选用的制冷负荷不同；
步骤五、根据建筑高度、空气热压差、空气流速，调节所述空气降温设备1风量、冷量大小，保证井内冷空气6下浮气流对冲井内热空气7上浮气流压力，同时控制空气降温设备运行能耗；
步骤六、根据电梯井2内烟囱效应速度及强度，所述空气降温设备1，通过多级组合空气降温设备8和空气降温设备11，形成多段下沉冷空气6、冷空气9和冷空气12，分割压制井内热空气7、热空气10和井内热空气13上浮气流，有效控制电梯井2内烟囱效应形成条件。
各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种有效控制超高层建筑电梯井烟囱效应的系统，所述设备包括空气降温设备、供液管、回气管、制冷设备，其特征在于，通过多级排列组合空气降温设备，形成多段下沉冷空气，分割压制热空气上浮气流，控制烟囱效应形成。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，空气降温设备分段的数量依据建筑高度、空气热压差而定。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，根据建筑楼层高度不同，烟囱效应的强度不同，所述的空气降温设备安装位置不同，安装位置不限制在超高层建筑的上、中、下电梯井内相关楼层附近。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，根据建筑结构空间条件、使用冷媒不同，所述空气降温设备可放置电梯井外侧或电梯井内侧。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，根据烟囱效应热压差不同，制冷负荷不同。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，根据建筑高度、空气热压差，调节空气降温设备出风温度。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的空气降温设备，不限于冷风机、风机盘管、空调风柜等末端制冷空调机组。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气降温设备的制冷装置冷源，不限于风冷、水冷等常规空调制冷机组。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气降温设备的冷媒系统载冷剂，不限于氟利昂、导热油、乙二醇、冷冻水等材质。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，根据环境温度调整制冷机组制冷负荷大小，降低能源消耗。
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