1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 XX辦公組團項目 室內(nèi)自然通風(fēng)模擬分析報告 提供：XX建筑設(shè)計研究院有限公司聲明：1、本報告無咨詢單位簽字蓋章無效；2、本報告涂改、復(fù)印均無效；3、本報告僅對本項目有效。項目名稱：XX辦公組團項目 委托單位：XX建筑設(shè)計研究院有限公司 報告編寫人： 校 對 人： 審 核 人： 報告日期： 2014年10月20日 專心-專注-專業(yè) 目錄1 模擬概述1.1 項目概況 XX項目位于新城中央商務(wù)區(qū)，西、南兩側(cè)鄰城市主干道越王大道，永和路西望客家文化公園，東臨東江，交通十分方便快捷。總用地面積為27623平方米, 總建筑面積.22，建設(shè)內(nèi)容為住宅、商業(yè)、辦公及其他相關(guān)配套用房

2、。其中，辦公組團位于項目南端，用地面積11118，計容建筑面積46069.10，容積率4.14.地上26層，一至三層裙樓為商業(yè)和銀行，其余為辦公室，地下兩層，建造面積12401.64，為地下車庫和設(shè)備用房。項目總平面圖如下圖所示：圖1 XX市XX項目總平面1.2 氣候概況 XX市位于廣東省東北部、東江中上游。其范圍是東經(jīng)114°14-115°36，北緯23°10-24°27。東接梅州市，東南與汕尾市接壤，南鄰惠州市，西連韶關(guān)市，北連江西省贛州市。XX市風(fēng)向季節(jié)變化明顯，4-8月多吹南風(fēng)，1-3月及9-12月以北風(fēng)為主，各月均以靜風(fēng)頻率為最高，8-10月為

3、40%-44%，其余各月均為31%-38%，年平均風(fēng)速為1.5m/s，各月風(fēng)速變化不大，在1.2 -1.7m/s之間。1.3 通風(fēng)原理 室內(nèi)自然通風(fēng)的必要條件為空氣在足夠的風(fēng)壓差推動下的流動，而足夠的風(fēng)壓差基于室外良好的通風(fēng)環(huán)境，而且必須有合理的利于通風(fēng)的室內(nèi)空間布局和構(gòu)造設(shè)計。 風(fēng)洞試驗表明：當(dāng)風(fēng)吹向建筑時，因受到建筑的阻擋，會在建筑的迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓。而當(dāng)氣流繞過建筑的各個側(cè)面及背面，會在相應(yīng)位置產(chǎn)生負壓，如圖2所示。圖2 建筑物在風(fēng)力作用下的壓力分布+ 附加壓力為正； 附加壓力為負（a）平屋頂建筑（立剖面）；（b）傾角 30°坡屋頂建筑（立剖面）；（c）傾角 45°坡屋

4、頂建筑（立剖面）；（d）建筑平面圖 室內(nèi)通風(fēng)就是利用建筑的迎風(fēng)面和背風(fēng)面之間的壓力差實現(xiàn)空氣的流通，壓力差的大小與建筑的形式、建筑與風(fēng)的夾角以及建筑周圍的環(huán)境有關(guān)；當(dāng)然必須有合理的室內(nèi)構(gòu)造布局才可最終實現(xiàn)良好的室內(nèi)通風(fēng)。1.4 參考依據(jù) 本項目主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)GB/T 503782014，其他標(biāo)準(zhǔn)同時作為參考依據(jù)，包括：建筑通風(fēng)效果測試與評價標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 3092013；綠色建筑評價技術(shù)細則委托方提供的XX市XX項目的平面圖、建筑專業(yè)設(shè)計圖紙、設(shè)計效果圖等圖紙資料民用建筑設(shè)計通則GB 503522005 委托方提供的其他相關(guān)資料1.5 評價標(biāo)準(zhǔn)1.5.1 綠建標(biāo)準(zhǔn)綠色建筑評價標(biāo)

5、準(zhǔn)GB/T 503782014其中8.2.10對建筑的室內(nèi)自然通風(fēng)效果的評價規(guī)則為：1 居住建筑： 按下列 2 項的規(guī)則分別評分并累計：1) 通風(fēng)開口面積與房間地板面積的比例在夏熱冬暖地區(qū)達到 10%，在夏熱冬冷地區(qū)達到 8%，在其他地區(qū)達到 5%，得 10 分；2) 設(shè)有明衛(wèi)，得 3 分。2 公共建筑： 根據(jù)在過渡季典型工況下主要功能房間平均自然通風(fēng)換氣次數(shù)不小于 2 次/h 的面積比例，按照下表的規(guī)則評分，最高得 13 分。表1 公共建筑過渡季節(jié)典型工況下主要功能房間自然通風(fēng)評分規(guī)則面積比例 RR得分60%RR65%665%RR70%770%RR75%875%RR80%980%RR85%1

6、085%RRR90%1190%RR95%12RR95%131.5.2 通風(fēng)效果評價標(biāo)準(zhǔn)建筑通風(fēng)效果測試與評價標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 3092013中3.2.7提到建筑中人員主要停留房間的氣流組織應(yīng)符合下列規(guī)定：· 人員活動區(qū)氣流組織應(yīng)分布均勻，避免漩渦；· 住宅室內(nèi)通風(fēng)應(yīng)從客廳、臥室和書房等主要房間流向廚房和衛(wèi)生間等功能性房間；· 公共建筑應(yīng)根據(jù)不同功能區(qū)域合理組織氣流，保證人員活動區(qū)位于空氣較新鮮的位置；· 室內(nèi)污染的空氣應(yīng)及時排出；2 分析流程2.1 評價方法2.1.1 評價工具 本項目參考建筑通風(fēng)效果測試與評價標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 3092013中數(shù)值模擬的方法

7、評價室內(nèi)通風(fēng)效果。其中數(shù)值模擬軟件采用斯維爾Vent2014軟件的室內(nèi)通風(fēng)模塊。 斯維爾Vent2014軟件室內(nèi)通風(fēng)模擬依據(jù)CFD基本求解原理和流程，緊貼綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50378-2014對室內(nèi)通風(fēng)的要求，并參考建筑通風(fēng)效果測試與評價標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T309-2013標(biāo)準(zhǔn)對于模擬評價的要求，直接輸出門窗風(fēng)壓表，通風(fēng)開口面積比例表以及換氣次數(shù)達標(biāo)面積比例表，并且輸出室內(nèi)通風(fēng)效果云圖和矢量圖，直觀顯示室內(nèi)氣流組織分布。2.1.2 評價方法 軟件將按照綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)GB/T 503782014要求出具的報告內(nèi)容，提供門窗風(fēng)壓表作為計算室內(nèi)通風(fēng)的條件，并提供換氣次數(shù)、室內(nèi)氣流組織分布彩圖以及

8、報告模板。 進行室內(nèi)通風(fēng)評價時，宜選擇典型戶型或者最不利房間作為基本分析對象，重點考慮人行走高度水平面的通風(fēng)狀況，依據(jù)上述信息并對照標(biāo)準(zhǔn)條款評價室內(nèi)通風(fēng)效果是否達標(biāo)。2.2 幾何模型 本報告根據(jù)委托方提供的建筑設(shè)計圖紙等其它相關(guān)資料建立XX辦公樓項目室內(nèi)自熱通風(fēng)模型。若由于委托方提供資料不實或方案變化而導(dǎo)致分析差錯，我方將不予保證。 Vent軟件直接從室內(nèi)模型中提取模擬分析所需的建筑內(nèi)部邊界，即為建筑內(nèi)墻與空氣接觸的并有通風(fēng)洞口的邊界，此處通風(fēng)洞口通常指門窗；這個邊界包圍的空間作為室內(nèi)通風(fēng)分析的幾何模型或者計算區(qū)域。通過圖紙分析和模型觀察可確定幾何模型是否正確：2.2.1 圖紙分析辦公樓45標(biāo)

9、準(zhǔn)層，其平面圖及軸側(cè)圖分別如圖3、圖4、圖5所示。圖3 XX市XX項目辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面圖圖4 XX市XX項目辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層室內(nèi)自然通風(fēng)分析模型軸測圖圖5 XX市XX項目辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層室內(nèi)自然通風(fēng)分析模型平面圖2.2.2 模型觀察圖6XX項目辦公樓模型圖7XX項目辦公樓4-5層標(biāo)準(zhǔn)層模型2.3 網(wǎng)格劃分2.3.1 網(wǎng)格密度對于室內(nèi)通風(fēng)，速度可能發(fā)生較大變化的窗戶、門、墻的拐角附近，網(wǎng)格需要特別加密，以捕捉這些局部特征對風(fēng)場的影響。Vent2014采用初始網(wǎng)格尺寸、最大細分級數(shù)和最小細分級數(shù)控制加密網(wǎng)格。圖8 XX項目辦公樓4-5層標(biāo)準(zhǔn)層網(wǎng)格劃分2.3.2 網(wǎng)格質(zhì)量 只有網(wǎng)格質(zhì)量合格才可以進行下一

10、步計算，建筑通風(fēng)效果測試與評價標(biāo)準(zhǔn)中提到在模擬前需判定網(wǎng)格質(zhì)量，Vent2014采用網(wǎng)格質(zhì)量自動判定網(wǎng)格質(zhì)量是否合格。2.4 湍流模型 湍流模型反映了流體流動的狀態(tài)，在流體力學(xué)數(shù)值模擬中，不同的流體流動應(yīng)該選擇合適的湍流模型才會最大限度模擬出真實的流場數(shù)值。 Vent2014依據(jù)建筑通風(fēng)效果測試與評價標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 3092013推薦的RNG k湍流模型進行室外流場計算。下表為幾種工程流體中常見的湍流模型適用性：常用湍流模型特點和適用工況 standard k- 模型簡單的工業(yè)流場和熱交換模擬，無較大壓力梯度、分離、強曲率流，適用于初始的參數(shù)研究RNG k-模型適合包括快速應(yīng)變的復(fù)雜剪切流、中

11、等旋渦流動、局部轉(zhuǎn)捩流如邊界層分離、鈍體尾跡渦、大角度失速、房間通風(fēng)、室外空氣流動realizable k- 模型旋轉(zhuǎn)流動、強逆壓梯度的邊界層流動、流動分離和二次流，類似于RNG2.5 邊界條件 Vent2014先進行室外風(fēng)場的計算，計算之后會提取各個窗戶表面壓力值；之后在進行室內(nèi)通風(fēng)計算時，將所需的窗戶表面壓力值自動賦予對應(yīng)窗戶邊界，作為室內(nèi)分析的初始邊界條件。2.6 數(shù)學(xué)模型 CFD 方法是針對流體流動的質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒建立數(shù)學(xué)控制方程，其一般形式如下表所示： 該式中的可以是速度、湍流動能、湍流耗散率以及溫度等。針對不同的方程，其具體表現(xiàn)形式如Error! Reference

12、source not found.。表 1 計算流體力學(xué)的控制方程名稱變量連續(xù)性方程100x 速度y 速度z 速度湍流動能湍流耗散溫度Error! Reference source not found.中的常數(shù)如下：， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 由 計算其中 。如果 ，則 ， 其中 ， ， 2.7 求解方法2.7.1 算法說明 目前CFD計算方法方法主要采用有限差分法和有限體積法。一般情況下，兩者的數(shù)學(xué)本質(zhì)及其表達是相同的，只是物理含義有所區(qū)別，有限差分基于微分的思想，有限體積基于物理守恒的原理。 Vent2014軟件采用有限體積法，同時采用壓強校正法（SIMPLE）處理連續(xù)性方

13、程，將運動方程的差分方程代入連續(xù)性方程建立起基于連續(xù)性方程代數(shù)離散的壓強聯(lián)系方程，求解壓強量或壓強調(diào)整量。2.7.2 差分格式 CFD計算需要將CFD數(shù)學(xué)模型中的高度非線性的方程離散為可用于求解的方程，這個過程需要用到差分方法。 Vent2014采用二階迎風(fēng)格式對方程進行離散，二階迎風(fēng)格式的準(zhǔn)確性可滿足一般流體模擬計算的要求，同時滿足建筑通風(fēng)效果測試與評價標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 3092013對于數(shù)值模擬算法的要求。2.8 模擬工況2.8.1 室外結(jié)果分析在室內(nèi)通風(fēng)分析前，首先要根據(jù)室外風(fēng)環(huán)境模擬分析結(jié)果確定目標(biāo)建筑表面風(fēng)壓，本報告主要分析辦公樓室內(nèi)整體的流場分布及通風(fēng)換氣情況。根據(jù)本項目室外風(fēng)環(huán)境情

14、況可知，XX市XX辦公樓夏季建筑前后壓差都在3Pa8Pa左右，室內(nèi)本報告選取最不利的45層標(biāo)準(zhǔn)層作為分析對象，分析在風(fēng)壓作用下室內(nèi)各房間的通風(fēng)換氣情況以及整體的通風(fēng)效果。建筑表面風(fēng)壓如下所示：圖9 整體表面迎風(fēng)側(cè)壓力分布圖10 整體表面背風(fēng)側(cè)壓力分布2.8.2 門窗風(fēng)壓表分類編號朝向風(fēng)壓(Pa)是否開啟第4層 4015辦公-其它MQ27HOLE北0.55是 4014辦公-其它MQ24HOLE北0.75是 4014辦公-其它MQ29-1HOLE西0.27是 4013辦公-其它MQ27-1HOLE北-0.44是 4013辦公-其它M0621東-0.22是 4013辦公-其它MQ28HOLE北0.0

15、2是 4013辦公-其它M0621西0.43是 4009辦公-會議室MQ30-1HOLE西0.02是 4007辦公-其它MQ26HOLE東-1.55是 4007辦公-其它M0621南-1.57是 4007辦公-其它MQ25HOLE東-1.57是 4007辦公-其它MQ24HOLE東-1.61是 4007辦公-其它MQ24HOLE北-0.97是 4007辦公-其它MQ27-2HOLE北-0.76是 4005辦公-會議室MQ30-2HOLE西-0.18是 4004辦公-普通辦公室MQ22HOLE南-1.03是 4004辦公-普通辦公室MQ24HOLE東-1.64是 4004辦公-普通辦公室MQ25

16、HOLE東-1.38是 4004辦公-普通辦公室M0621北-1.46是 4003辦公-普通辦公室MQ23HOLE南-0.67是 4001辦公-普通辦公室MQ22-1HOLE南-0.75是 4001辦公-普通辦公室MQ29HOLE西-0.66是第5層 5023辦公-會議室M0621東-0.25是 5022辦公-普通辦公室M0621西0.41是 5021辦公-普通辦公室M0621南-1.61是 5014辦公-其它M0621南0.1是 5005辦公-普通辦公室M0621北-1.47是 5004辦公-普通辦公室M0621北-0.32是 5002辦公-普通辦公室M0621西-0.68是 5002辦公-

17、普通辦公室M0621東-0.8是3 結(jié)果分析依據(jù)綠建標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)通風(fēng)關(guān)注室內(nèi)某個水平或者垂直剖面上氣流組織分布是否合理，通風(fēng)開口面積與地面面積比以及換氣次數(shù)。l 氣流組織：通常云圖用于觀察流場中風(fēng)速和風(fēng)壓的整體分布，而風(fēng)速矢量圖展示氣流組織的走向；l 通風(fēng)開口面積與房間地板面積的比例：通過通風(fēng)開口面積比數(shù)據(jù)表展示；l 換氣次數(shù)：可通過換氣次數(shù)表直接獲取結(jié)果。3.1 換氣次數(shù)表參照報告1.5章所述綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)GB/T 503782014對于房間通風(fēng)換氣次數(shù)的要求，根據(jù)軟件提供換氣次數(shù)表可見。換氣次數(shù)大于2/h的面積比換氣次數(shù)大于2/h的面積1247.48 總面積1321.58 面積比例RR0.

18、944 分類體積(m3)面積(m2)換氣次數(shù)(1/hr)朝向門窗類型流量(m3/s)第4層 4010空房間122.8534.1204006空房間238.4366.2315.75 M1521北內(nèi)門1 M1521西內(nèi)門-1.14008空房間96.8226.90 M1221西內(nèi)門04002辦公-走廊644.47179.02106.9 M1521南內(nèi)門-1 M0821西內(nèi)門-0.8 M0821北內(nèi)門0 M1221北內(nèi)門-2.4 M1221東內(nèi)門-1 M1221東內(nèi)門-0.9 M1221東內(nèi)門-1.9 M1221東內(nèi)門3 M1221南內(nèi)門1.1 M1221南內(nèi)門4.3 M1221南內(nèi)門4.8 M1221

19、西內(nèi)門3.2 M1221西內(nèi)門1.1 M1221西內(nèi)門-1.4 M1221西內(nèi)門-1.3 M1221西內(nèi)門-1.5 M1221西內(nèi)門-1.4 M1421西內(nèi)門-2.3 M1221北內(nèi)門-1.3 M1221東內(nèi)門-1.9 M1221東內(nèi)門0.7 M1221東內(nèi)門0.4 M1221東內(nèi)門0 M1521東內(nèi)門1.14015辦公-其它138.6138.529.91 MQ27HOLE北外窗-1.2 M1221南內(nèi)門1.34014辦公-其它181.4450.445.43 MQ24HOLE北外窗0 MQ29-1HOLE西外窗-2.5 M1421東內(nèi)門2.34013辦公-其它640.15177.8228.85

20、 M1221南內(nèi)門2.4 M1221東內(nèi)門1.4 MQ27-1HOLE北外窗-1.2 M0621東外窗-0.6 MQ28HOLE北外窗-2.7 M0621西外窗-0.7 M1221西內(nèi)門1.94012辦公-其它47.113.080 M0821南內(nèi)門04011辦公-其它92.3525.6529.93 M0821東內(nèi)門0.8 M1221西內(nèi)門-0.7 M1221西內(nèi)門-0.44009辦公-會議室363.48100.9729.19 MQ30-1HOLE西外窗-3 M1221東內(nèi)門1.5 M1221東內(nèi)門1.44007辦公-其它790.09219.4737.36 MQ26HOLE東外窗3.9 M062

21、1南外窗0.5 MQ25HOLE東外窗-1.2 MQ24HOLE東外窗-1.8 MQ24HOLE北外窗-2.6 MQ27-2HOLE北外窗-1.3 M1221西內(nèi)門-1.4 M1221西內(nèi)門1 M1221西內(nèi)門0.9 M1221西內(nèi)門1.94005辦公-會議室32891.1126.48 M1221東內(nèi)門1.4 M1221東內(nèi)門1.3 MQ30-2HOLE西外窗-2.44004辦公-普通辦公室437.84121.62113.82 M1221西內(nèi)門-3 M1221北內(nèi)門-1.1 MQ22HOLE南外窗16.2 MQ24HOLE東外窗-4.5 MQ25HOLE東外窗-3.6 M0621北外窗-1.6

22、4003辦公-普通辦公室287.3779.82113.49 MQ23HOLE南外窗9.8 M1221北內(nèi)門-4.3 M1221北內(nèi)門-4.84001辦公-普通辦公室348.796.86111.19 M1221東內(nèi)門-3.2 M1221東內(nèi)門-1.1 MQ22-1HOLE南外窗12.6 MQ29HOLE西外窗-6.53.2 通風(fēng)開口面積分類體積(m3)面積(m2)開地比朝向門窗類型開啟面積(m2)第4層 4010空房間122.8534.1200 4006空房間238.4366.2300 4008空房間96.8226.900 4002辦公-走廊644.47179.02004015辦公-其它138.

23、6138.50.093.38 MQ27HOLE北外窗3.384014辦公-其它181.4450.40.125.98 MQ24HOLE北外窗2.56 MQ29-1HOLE西外窗3.424013辦公-其它640.15177.820.058.66 MQ27-1HOLE北外窗2.02 M0621東外窗1.16 MQ28HOLE北外窗4.32 M0621西外窗1.16 4012辦公-其它47.113.0800 4011辦公-其它92.3525.65004009辦公-會議室363.48100.970.033.19 MQ30-1HOLE西外窗3.194007辦公-其它790.09219.470.0919.0

24、2 MQ26HOLE東外窗8.82 M0621南外窗1.16 MQ25HOLE東外窗2.56 MQ24HOLE東外窗2.56 MQ24HOLE北外窗2.56 MQ27-2HOLE北外窗1.354005辦公-會議室32891.110.033.19 MQ30-2HOLE西外窗3.194004辦公-普通辦公室437.84121.620.0910.56 MQ22HOLE南外窗4.28 MQ24HOLE東外窗2.56 MQ25HOLE東外窗2.56 M0621北外窗1.164003辦公-普通辦公室287.3779.820.054.18 MQ23HOLE南外窗4.184001辦公-普通辦公室348.796

25、.860.087.7 MQ22-1HOLE南外窗4.28 MQ29HOLE西外窗3.42第5層 5016空房間122.3433.9800 5010空房間237.9766.100 5007辦公-走廊323.9789.9900 5006辦公-走廊345.0195.8400 5020空房間24.796.8800 5011空房間27.227.5600 5019辦公-其它47.113.0800 5018辦公-其它92.3825.6600 5013空房間96.8226.900 5024辦公-會議室263.7373.26005023辦公-會議室183.9651.10.021.16 M0621東外窗1.165022辦公-普通辦公室156.7443.540.031.16 M0621西外窗1.165021辦公-普通辦公室170.5347.370.021.16 M0621南外窗1.16 5017辦公-普通辦公室66.3418.4300 5015辦公-普通辦公室128.9235.81005014辦公-其它780216.670.011.1