随着我国经济的发展和社会的进步,航空业迅速发展,国家综合机场体系不断完善,以机场为核心的综合交通枢纽加快形成。但是,完善机场基础设施建设依然是航空业进一步发展的重要一环。机库大厅是一种用于飞机维修的大跨度单层建筑,也是机库的主要作业部分,在作业期间需要频繁开启大门,冷风侵入耗热量大,造成机库大厅热分层、室内气流组织复杂和采暖能耗大等问题。地板采暖技术在我国民用建筑中已经有了广泛应用,而对于机库大厅这种高大空间库房建筑,地板采暖通过地面加热可以避免热空气在浮力作用下大量向上积聚造成工作区域温度过低等问题,同时辐射换热无需对室内全部空气进行加热,可以有效降低采暖能耗。因此对采用地板采暖的机库大厅室内热环境及气流组织情况进行研究,同时分析大开口冷风侵入特性,找出影响采暖能耗的因素并进行影响因素分析,既可以得出地板采暖在高大空间库房建筑采暖的效果,又可以促进节能减排。本文通过数值模拟、现场测试和理论计算的方法,对寒冷地区地板采暖机库大厅的热环境、气流组织以及能耗进行分析。首先,以西安咸阳国际机场东航机库的机库大厅为研究对象进行现场测试,对机库大厅大门启闭情况,室内外空气温度和黑球温度,地面、保温墙内壁和采光窗内壁等围护结构表面温度以及室内风速进行统计分析。测试结果表明大门启闭会对室内空气温度、黑球温度、围护结构表面温度以及风速都带来显著变化。其次,采用ANSYS Fluent软件对机库大厅进行数值模拟,用现场测试期间室内环境达到稳定时的典型时刻测试数据作为边界条件,对模拟所得的机库大厅气流分布及热环境进行分析,并将模拟结果与现场测试结果进行对比,以证实CFD模拟方法的可靠性,对比发现CFD模拟结果与现场测试结果基本一致。之后,设计正交试验,利用CFD模拟手段对地板采暖机库大厅的冷风侵入特性进行研究,对冷风侵入下机库大厅的速度场和温度场进行分析,同时以换气次数作为目标函数,用极差分析法和方差分析法研究室外风向角、室外风速、大开口高度、大开口宽度、室外温度和地板采暖热流密度等六个因素对换气次数的影响程度及显著程度,用回归分析法对换气次数与这六个影响因素之间的关系进行量化。按照对机库大厅冷风侵入换气次数影响程度由主到次进行排序,分别为大开口宽度、室外风向角、室外风速、大开口高度、室外温度、地板采暖热流密度;通过显著性分析发现大开口宽度对于换气次数有显著影响,室外风向角对换气次数有影响。最后,以西安咸阳国际机场东航机库的机库大厅作为基准建筑,导入第四章获得的冷风侵入多元线性回归结果,建立TRNSYS地板采暖动态仿真模型,并对仿真结果进行了分析。之后对建筑尺寸、围护结构、室内设计温度和供水温度等可以影响采暖能耗的因素进行数值实验,并对各影响因素不同取值时的采暖能耗进行分析。研究结果表明增加建筑尺寸和保温墙厚度,降低室内设计温度和供水温度都可以起到节能效果。