随着社会经济的发展,人们在能源方面的节约意识越来越高。根据清华大学建筑节能研究中心建立的中国建筑能耗模型(China Building Energy Model,CBEM)研究的结果显示,2012年建筑总能耗约占全国能耗消费总量的19.1%,其中采暖能耗约占建筑总能耗的的30%～40%。我国每年目标新建建筑量惊人,逾10亿m2,其中,设计人员也在不断设计出更加满足人体舒适性的公共建筑(体育场馆、商场、酒店、图书馆等)。因此,中庭式公共建筑成为了大多数建筑师的主要选择,其显著特点是:采用大型的塑钢骨架中空的玻璃采光顶及玻璃幕墙形式的外墙,一方面中庭回廊式的楼板给人以大空间宽敞的舒适感,另一方面大部分阳光透过玻璃采光顶进入中庭内,使得中庭采光效果非常好,从而减少了由于人工照明等带来的能耗。但是,中庭式建筑的局限性也是不能忽视的,比如:在冬季,由于玻璃采光顶保温性能差,即使有阳光照射,也使得顶层温度很低,加重了热负荷。在过渡季,较强烈的日光辐射在采光顶,使得顶层的温度非常高,据调研,位于顶层的喷淋装置在这一季节易于超过承受温度而爆裂。因此,研究中庭式建筑的气流组织流动规律,并采取相应措施进行改造来缓解冬季室内温度过低、过渡季顶层平均温度过高的问题进而达到节能的目的显得尤为重要。本文以沈阳地区某高校图书馆为例,选用冬季与过渡季节两种工况,以现场测试与模拟结合的方法研究采用传统空调+太阳墙耦合供暖及自然通风系统(仅考虑热压作用下,风压不稳定,暂且忽略)情况下的气流组织分布情况。将模拟结果与测试结果进行对比,分析CFD软件对模拟公共建筑中庭太阳墙内空腔气流组织及自然通风的流场信息是否可以准确的预测、描述,从而有助于改进采暖、通风设计方案,对今后研究人员能够合理的选取中庭式建筑的供暖方式、通风方式有重要的意义。在冬季工况下,通过现场测试和CFD模拟技术分别对中庭气流组织进行深入研究,均发现中庭的风速分布比较均匀且平均风速偏低,符合《公共建筑节能设计标准》(GB-50189-2015)中规定的图书馆冬季室内风速不能大于0.2m/s的要求。在温度场方面,一层的温度最低在13℃左右,六层的温度最高在25℃左右,根据《公共建筑节能设计标准》(GB-50189-2015)中规定,图书馆大厅的冬季供暖设计温度应达到18℃以上,中庭四、五、六层温度在全天均高于18℃,而一、二、三层全天均达不到标准所规定的设计温度,中庭热分层现象较明显,垂直温差在12℃左右。采用太阳墙板作为改造措施对冬季工况下的图书馆供暖方式进行改造,通过CFD模拟墙板空腔内气体流动情况得出采用太阳墙新风系统+传统空调采暖耦合作用后中庭各层温度平均提高约4℃,使得中庭内各层温度均可达到18℃以上且可以保证室内新风量的供给。在过渡季节工况下,通过现场测试及CFD模拟技术均发现,一层温度最低,六层温度最高,在正午时分的垂直温差可达到22℃左右,形成了明显的热分层现象。中庭各层风速分布都在0.2m/s左右。鉴于过渡季没有传统空调制冷,因此,仅利用热压作用下的自然通风方式对中庭气流组织进行改造,选取出对中庭温度场、风速场的改善及均匀性的提高有效的典型方案进行举例说明,通过模拟选出第一种方案(一、二、三层送风口为2扇窗、3扇窗、3扇窗,四、五、六层出风口为2扇窗、2扇窗、3扇窗)开口分布相对均匀的为最优方案。通过建立太阳墙新风系统与自然通风系统的节能评价指标发现均达到节能性,在研究建筑中庭的改造方面具有重要意义,望能够为后续研究人员研究相关课题提供参考价值。