通錦·國際新城三期項(xiàng)目室內(nèi)自然通風(fēng)模擬分析報告

1、. 通錦·國際新城三期項(xiàng)目4號樓 室內(nèi)自然通風(fēng)模擬分析報告 提供：深圳市筑道建筑工程設(shè)計(jì)有限公司成都分公司聲明：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(xiàng)目有效。項(xiàng)目名稱：通錦·國際新城三期項(xiàng)目(通錦·國際嘉園) 委托單位：深圳市筑道建筑工程設(shè)計(jì)有限公司成都分公司報告編寫人： 校 對 人： 審 核 人： 報告日期： 2016年1月6日 *; 目錄目錄31模擬概述31.1項(xiàng)目概況41.2氣候概況51.3參考依據(jù)61.4評價標(biāo)準(zhǔn)61.4.1綠建標(biāo)準(zhǔn)61.4.2通風(fēng)效果評價標(biāo)準(zhǔn)72分析流程72.1評價方法72.1.1評價工具72.1

2、.2評價方法72.2幾何模型82.2.1圖紙分析82.2.2網(wǎng)格質(zhì)量92.3湍流模型92.4邊界條件92.5數(shù)學(xué)模型92.6求解方法112.6.1算法說明112.6.2差分格式112.7模擬工況112.7.1室外結(jié)果分析112.7.2門窗風(fēng)壓表133結(jié)果分析143.1換氣次數(shù)表153.2氣流組織分析174結(jié)論建議191 模擬概述1.1 項(xiàng)目概況1、工程名稱：通錦國際新城三期項(xiàng)目2、建設(shè)單位：四川路橋通錦房地產(chǎn)開發(fā)有限公司3、建設(shè)用地：該項(xiàng)目位于四川省達(dá)州市，位于四川省東北部，重慶以北，是由原達(dá)川地區(qū)更名建立的一個地級市，總面積16591平方千米。達(dá)州市轄1個市轄區(qū)、5個縣、1個縣級市，有大面積

3、的園林，是四川省的人口大市、農(nóng)業(yè)大市、工業(yè)重鎮(zhèn)，素有著中國氣都和中國苧麻之鄉(xiāng)的“川東明珠”美譽(yù)。達(dá)州地理坐標(biāo)為北緯30 º75-32 º07，東經(jīng)106 º94-108 º06，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候類型，冬暖夏涼。達(dá)州地勢東北高，西南低，北部山體切割劇烈，山勢陡峭，形成中、低山地地貌單元；圖1 達(dá)州市通錦·國際新城三期項(xiàng)目總平面本項(xiàng)目位于達(dá)州中南部，地勢較為平緩，形成平等 谷底地貌單元。1.2 氣候概況 達(dá)州市屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候類型。由于地形復(fù)雜，區(qū)域性氣候差異大。海拔800米以下的低山、丘陵、河谷地區(qū)氣候溫和，冬暖、春早、夏熱、秋涼，四季分

4、明，無霜期長；海拔800至1000米的低、中山氣候溫涼、陰濕，回春遲，夏日酷熱，秋涼早，冬寒長；海拔1000米以上的中山區(qū)，光熱資源不足，寒冷期較長，春寒和秋霜十分突出。 達(dá)州市熱量資源豐富，雨熱同期，全年平均氣溫14.7度17.6度之間，無霜期300天左右。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(jì)。 風(fēng)洞試驗(yàn)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(fù)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

5、壓力為正； 附加壓力為負(fù)（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(shí)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(shí)現(xiàn)良好的室內(nèi)通風(fēng)。1.3 參考依據(jù) 本項(xiàng)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(xì)則委托方提供的達(dá)州市通錦·國際新城三期項(xiàng)目的平面

6、圖、建筑專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)效果圖等圖紙資料民用建筑設(shè)計(jì)通則GB 503522005 委托方提供的其他相關(guān)資料1.4 評價標(biāo)準(zhǔn)1.4.1 綠建標(biāo)準(zhǔn)綠色建筑評價標(biāo)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(xiàng)的規(guī)則分別評分并累計(jì)：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(dá)到 10%，在夏熱冬冷地區(qū)達(dá)到 8%，在其他地區(qū)達(dá)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

7、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%1085%RRR90%1190%RR95%12RR95%131.4.2 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；·

8、; 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(xiàng)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(dá)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

9、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(jì)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報告模板。 進(jìn)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(diǎn)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(dá)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(jì)圖紙等其它相關(guān)資料建立通錦·國際新城、三期項(xiàng)目室內(nèi)自熱通風(fēng)模型。若由于委托方提供資料不實(shí)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

10、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(jì)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2.2.2 網(wǎng)格質(zhì)量 只有網(wǎng)格質(zhì)量合格才可以進(jìn)行下一步計(jì)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。2.3 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(shí)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(jìn)行室外流場計(jì)算。下表為幾種

11、工程流體中常見的湍流模型適用性：常用湍流模型特點(diǎn)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(qiáng)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(qiáng)逆壓梯度的邊界層流動、流動分離和二次流，類似于RNG2.4 邊界條件 Vent2014先進(jìn)行室外風(fēng)場的計(jì)算，計(jì)算之后會提取各個窗戶表面壓力值；之后在進(jìn)行室內(nèi)通風(fēng)計(jì)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。2.5 數(shù)學(xué)模型

12、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 source not found.。表 1 計(jì)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(jì)算其中 。如果 ，則 ， 其中 ， ， 2.6 求解方法2.6.1 算法說明 目前CFD計(jì)算方法方法主要采用有限差分法

13、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(dá)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(qiáng)校正法（SIMPLE）處理連續(xù)性方程，將運(yùn)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(qiáng)聯(lián)系方程，求解壓強(qiáng)量或壓強(qiáng)調(diào)整量。2.6.2 差分格式 CFD計(jì)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(jìn)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(jì)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 30920

14、13對于數(shù)值模擬算法的要求。2.7 模擬工況2.7.1 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，本報告主要分析教學(xué)樓室內(nèi)整體的流場分布及通風(fēng)換氣情況。根據(jù)本項(xiàng)目室外風(fēng)環(huán)境情況可知，達(dá)州市通錦·國際新城三期項(xiàng)目（通錦·國際嘉園）夏季建筑前后壓差都在5Pa10Pa左右，室內(nèi)本報告選取最不利的1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：夏季風(fēng)速矢量圖冬季風(fēng)速矢量圖2.7.2 門窗風(fēng)壓表分類編號朝向風(fēng)壓(Pa)是否開啟第1層 1008走道DK5024南-1.38是 1008走道

15、DK1021南-1.18是 1008走道DK1021南-1.16是 1008走道DK1021南-1.12是 1008走道DK1021南-1.12是 1008走道DK5024南-1.08是 1008走道DK2021南-1.14是 1008走道M1822北1.26是 1008走道C2119東-0.81是 1005樓梯間C1219東-1.43是 1005樓梯間C5019南-1.29是 1004樓梯間M2024西-1.07是 1004樓梯間C5619南-1.00是 1004樓梯間C2119東-0.83是 1002大堂FM乙1530南-1.57是 1002大堂FM乙1530南-1.45是 1002大堂C

16、1230南-1.65是 1002大堂C1230南-1.40是 1038廚房FC2319東0.71是 1038廚房FC2319北0.67是 1038廚房FC2319北0.68是 1038廚房FC2319北0.64是 1038廚房FM乙1522西1.07是 1037廚房C2319東0.81是 1035廚房C2312西0.20是 1033衛(wèi)生間C0819北0.95是 1033衛(wèi)生間C0819北0.99是 1032衛(wèi)生間C0819北0.91是 1032衛(wèi)生間C0819北0.86是 1029廚房C2319西-0.39是 1025衛(wèi)生間C0819西-0.54是 1019衛(wèi)生間C0819西-0.64是 10

17、18專用教室C2319北0.34是 1018專用教室C2319北0.83是 1018專用教室C2519東-0.88是 1017衛(wèi)生間C0819東-0.83是 1017衛(wèi)生間C0819東-0.84是 1015專用教室C2319北1.21是 1015專用教室C2319北1.17是 1013專用教室C2319北1.10是 1013專用教室C2319北1.13是 1012專用教室C2319北0.78是 1012專用教室C2319北0.78是 1009衛(wèi)生間C0819西-0.63是 1007治療室C0819西-0.61是 1007治療室C0819西-0.62是 1006衛(wèi)生間C0819西-0.56是 1

18、003診室<未編號>西-0.51是 1003診室<未編號>西-0.51是 1001候診室C1729南-1.84是 1001候診室C0629西-2.01是 1001候診室C0829西-1.48是 1001候診室C0629東-1.73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

19、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。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1層1008走道545.13151.4337.671005樓梯間80.0722.2414.201004樓梯間130.9336.370.001002大堂329.9091.6449.491038廚房167.8346.6218.681037廚房45.8612.7415.441036廚房27.547.650.001035廚房37.2610.350.001034廚房54.6815.190.001033衛(wèi)生間3

20、9.0610.850.001032衛(wèi)生間39.0610.850.001031廚房37.0410.290.001030房間47.2313.1242.751029廚房50.4014.000.001027房間15.624.3453.851026房間15.624.34124.891025衛(wèi)生間17.314.8133.521024房間17.424.840.001023房間11.883.300.001022庫房37.9410.5435.591021庫房37.9410.5416.981020房間15.884.4127.461019衛(wèi)生間18.725.206.191018專用教室310.1086.141.00

21、1017衛(wèi)生間43.7812.169.961016庫房38.3810.660.511015專用教室253.4470.400.001013專用教室285.8079.395.601012專用教室285.8079.392.251010過道31.878.8531.861009衛(wèi)生間17.314.817.451007治療室54.4315.1224.551006衛(wèi)生間8.572.3855.191003診室38.8810.8017.161001候診室59.3216.4813.231023房間11.883.300.001022庫房37.9410.5435.591021庫房37.9410.5416.981020房間15.884.4127.461019衛(wèi)生間18.725.206.191018專用教室310.1086.141.001017衛(wèi)生間43.7812.169.961016庫房38.3810.660.511015專用教室253.4470.