天津某公共建筑室内自然通风模拟优化研究
CFD在建筑自然通风换气测评中的应用
2
数值 模拟
建 筑 物 自然 通 风 的 驱 动 力 是 建 筑 内部 热压 和 作 用 在 建筑
1 数值 模拟 基础
11 建 筑 背 景 . 该 建 筑 位 于 天 津 市 近 郊 , 筑 与 南 北 方 向 成 4 。 角 , 向 建 5 面 东 南 , 筑 总 高 度 92 m ( 屋 顶 )外 区 2层 , 区 内 侧 布 置 回 建 含 , 外 廊 , 区 1层 , 庭 从 地 面 开 始 , 穿 整 个 建 筑 , 中 庭 与 建 筑 内 中 贯 在 内 区 之 间 , 设 了 内 庭 院 和 过 厅 , 厅 顶 部 高 度 42 m , 开 天 建 过 上
负压 区 内。 风 面 上压 力 分布 不均 , 迎 由压 力 中 心 向外 逐 渐减 弱。 负压 区 的压 力 变 化小 于 正 压 区 。 图 2和 图 3的数 值 模 拟 定 性
2 1 建 筑 物 外 表 面 压 力 场 的数 值 模 拟 . 在 对 建 筑 内部 空 气质 量进 行 数 值 模 拟 之 前 , 先 需要 知 道 首
建 筑 外 表 面 风 压 的 大 小 和 分 布 。 在 文 献 【】 , 香 港 地 区 的 住 4中 对
宅 建筑 的室 外 流 场 数值 模 拟 中采 用 Fu n . D 商 业软 件 , le t60CF
【 关冀词 】 F 自然通风 换 气次数 cD
12 建 筑 物 所 在 地 气 象 条 件 -
0
引 言
自然 通 风 是 人 类 历 史 上 长 期 赖 以调 节 室 内环 境 的 原 始 手
数 值模 拟 中 所用 气 象 数 据 来 源 于 文 献I 】 用 典 型 年 逐 时 3, 采
用 下 的 过 渡 季 节 通 风换 气 次数 进 行 了数 值 模 拟 。研 究结 果 表 明 , 过 对 建 筑体 型 、 开 口 、 通 外 内庭 院 、 风 井 和 回 廊 的 拔 巧妙 设计 , 建 筑 内 、 区都 可 以达 到 满 意 的 自然 通 风 换 气 次 数 。 在 外
大型公共建筑的通风与采光设计
大型公共建筑的通风与采光设计大型公共建筑的通风与采光设计是建筑设计中至关重要的一环。
对于大型公共建筑如商场、体育馆、会议中心等,通风与采光问题的解决直接关系到建筑的舒适性、环保性以及能源的有效利用。
本文将从室内空气质量、通风系统、采光设备等方面探讨大型公共建筑的通风与采光设计问题。
室内空气质量是大型公共建筑设计中重要考量因素之一。
在人们日常活动中,室内的空气质量直接影响到人们的健康和工作效率。
大型公共建筑结构复杂,人流密集,因此在设计中需要考虑空气流动和病菌传播的问题。
通风系统要合理布局,保持新风的供应和废气的排出,以保持良好的室内空气质量。
此外,还可以考虑采用空气净化器和空气过滤等设备,有效去除空气中的污染物质,提高室内环境的质量。
通风系统在大型公共建筑的设计中起到了重要的作用。
合理的通风系统可以保持室内空气的流通,避免空气因滞留而产生异味和污染物积聚的问题。
一种常见的通风系统是自然通风系统,通过合理设计建筑外立面和窗户,充分利用自然风向和气流,实现室内空气的更新。
另一种通风系统是机械通风系统,通过风机和管道将新风引入室内,同时排出废气,实现室内空气的流动。
不同的通风系统在适应不同环境和建筑布局方面各有优劣,设计师需要根据具体的需求和条件选择合适的通风系统。
采光设计是大型公共建筑设计中另一个重要的方面。
充足的自然采光不仅可以提供良好的视觉效果,还可以节约能源。
在设计中,可以通过合理开窗和采用光管、光井等设计手法,将自然光线引入室内,减少对人工照明的依赖。
此外,可以利用采光玻璃和光学透镜等高科技材料,调节室内采光的强度和质量。
通过科学的照明设计,可以达到舒适的室内环境,提高建筑的能源利用效率。
在大型公共建筑的通风与采光设计中,需要充分考虑建筑的功能和使用需求。
商场、体育馆等场所的通风与采光需求与办公楼、学校等不同。
设计师应该根据具体的功能和使用需求,合理规划通风和采光系统。
此外,结合当地气候条件,通过科学的计算和模拟,优化设计方案,以提高通风和采光效果,并确保室内环境的舒适性。
基于BIM模型的室内自然通风模拟研究
基于BIM模型的室内自然通风模拟研究摘要:本文以杭州某办公楼典型层为例,结合BIM模型与CFD风模拟技术探索在室内自然通风模拟中的应用。
基于BIM技术,利用Revit architecture 软件建立建筑模型,并导入到风环境模拟软件Phoenics完成项目的室内通风模拟分析,为建筑设计的“绿色探索”注入高科技力量。
关键词:BIM技术,Phoenics,室内自然通风一、引言随着人们对健康、舒适、节能、绿色室内环境的追求,居住环境的品味不断升高,为满足人体热舒适的要求,对室内空气品质、气流组织要求将越来越高。
自然通风是一种利用室内新鲜空气来改善室内空气品质的被动式通风技术。
众多国内外优秀的建筑都采用此项技术作为其亮点之一,自然通风不仅能满足过渡季室内通风换气的要求,同时也可大幅度降低机械通风设备的能耗。
通过BIM模型,采用数值预测和评价的方法,则是一种更为有效的方法,将越来越被人们所重视。
本文通过杭州某办公楼典型层为例,基于BIM技术完成室内自然通风节能设计,为建筑设计的“绿色探索”注入高科技力量。
利用BIM技术在建筑空间设计方面的优势进行优化设计,为今后室内空间的建筑发展,建筑室内空间的设计提供了极大的保障[1]。
二、案例概况1.建筑简介项目建设地点位于浙江省杭州市,建筑总建筑面积约51000m2,地上15层,建筑性质为办公楼,模拟选取该楼中的典型层(5F),通过BIM建模并运用风模拟软件Phoenics对该办公楼的室内通风特性进行模拟分析。
2.三维建筑信息模型基于BIM技术的设计可直接呈现出可视化的三维模拟模型,根据该办公楼典型层的建筑图纸建立BIM的几何模型,如图1所示。
图1 Revit中的三维建筑信息模型(典型层)3、模型的数据交换Revit Architecture 与建筑环境软件之间的数据交换主要通过两种文件格式进行:gbXML格式或者DXF格式文件[2]。
gbXML格式的文件是以空间为基础的模型,房间的围护结构包含屋顶、内墙和外墙楼板和板、窗、门及洞口,都是以面的形式简化表达的,并没有厚度,而且没有构建的细部。
绿色建筑室内外风环境的模拟与分析
绿色建筑室内外风环境的模拟与分析吕添添刘智勇兰州交通大学环境与市政工程学院摘要:近年来,随着我国人口聚集,高楼林立,能源危机、温室效应等环境气候问题愈来愈突出。
为了达到节约能源,善用资源,保护环境,降低污染的目标,绿色建筑应运而生,对绿色建筑的评价分析具有现实性意义,势必将给建筑行业带来新的发展。
本文运用计算流体力学方法,按照绿色建筑评价标准的要求,对北京某绿色公共建筑的室内外风环境的速度场、压力场进行数值模拟与分析,探讨风环境对建筑室内外舒适度的影响,以提高绿色建筑的设计水平,为绿色建筑的自然通风提供参考依据。
关键词:绿色建筑;计算流体力学;风环境;数值模拟1引言随着我国人口增多,高楼林立,随之出现的问题是建筑通风不畅,室内空气污染物加重[1]。
建筑具有良好的通风设计是绿色建筑可持续发展的重要对策,自然通风便成为了天然的建筑节能和改善室内空气品质的手段,同时也为建筑空调耗能的降低提供有效途径[2]。
绿色建筑是指在全寿命期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑[3]。
本文将使用CFD 方法,按照《绿色建筑评价标准》的要求,对北京市某绿色公共建筑的室内外风环境的速度场、压力场进行数值模拟分析,探讨了风环境对建筑室内外舒适度的影响,以提高绿色建筑的设计水平,为绿色建筑的自然通风提供参考依据。
2计算模拟软件采用CFD(ComputationalFluidDynamics,计算流体力学)的方法对绿色公共建筑的室内外风环境进行模拟分析。
CFD原理是运用数值求解控制流体的基本微分方程,得出流场在连续区域上的离散分布,然后近似模拟流体的流动情况[4]。
目前CFD的计算方法常用的有有限差分法和有限体积法。
通常情况下,这两种方法的数学本质和表达方式是相同的,仅仅是在物理含义上有所区别:有限差分法是基于微分的思想,有限体积法则基于物理守恒原理。
天津市公共建筑建筑与建筑热工节能设计规定.doc
天津市公共建筑建筑与建筑热工节能设计规定天津市公共建筑节能设计标准是为贯彻国家有关节能法律法规和方针政策,改善天津市公共建筑的室内环境,提高能源利用效率,降低建筑能耗,促进新能源与可再生能源应用,根据天津地区的气候特点和具体情况而修定。
其中,天津市公共建筑节能设计标准对于建筑与建筑热工的规定是怎样的?下面是下面带来的关于天津市公共建筑建筑与建筑热工节能设计规定的内容介绍以供参考。
一般规定公共建筑节能设计分类应符合下列规定:1 按建筑面积分为甲类建筑和乙类建筑:1)单栋建筑面积大于300m2的建筑;单栋建筑面积小于或等于300m2,但总建筑面积大于1000m2的建筑群,为甲类建筑;2)单栋建筑面积小于或等于300m2的建筑及总建筑面积小于或等于1000m2的建筑群,为乙类建筑。
2 甲类建筑按使用功能分为教育建筑、办公建筑、酒店建筑、商业建筑、医疗卫生建筑和其它建筑:1)教育建筑:托儿所、幼儿园、寄宿学校、中小学校、高等院校、专科院校、职业技术学校、特殊教育学校等;2)办公建筑:办公楼、商务写字楼、科研楼、档案楼、行政办公楼、酒店式办公楼、司法建筑、科学实验建筑等;3)酒店建筑:酒店、快捷酒店、宾馆、旅馆、招待所、度假村等;4)商业建筑:超级市场(自选商场)、购物中心、步行商业街、综合商厦、百货商场、批发商店、农贸市场、菜市场、联营商场、专卖店、便利店、饮食广场、餐馆、快餐店、银行、金融建筑、典当行、储蓄所等;5)医疗卫生建筑:包括综合医院、专科医院、急救中心、救护站、康复医院、社区卫生服务中心、疗养院、卫生所、防疫站等;6)其它建筑:除以上五种建筑类型之外的公共建筑。
建筑的总体规划和总平面设计应充分利用冬季日照和夏季自然通风。
建筑的主要朝向宜选择南向或接近南向。
总体规划还应考虑减轻热岛效应,宜通过模拟程序计算确定室外风环境的相关指标。
建筑设计应遵循被动节能措施优先的原则,充分利用天然采光和自然通风。
天津地区居住区采光与室外风环境模拟研究
( 1 . S c h o o l o f A r c h i t e c t u r e a n d U r b a n P l a n n i n g S h a n d o n g J i a n z h u U n i v e r s i t y , J i n a n 2 5 0 1 0 1 , C h i n a ; 2 . T o n g j i U n i v e si r t y
r e s i d e n t i a l a r e a p l a n n i n g t o i m p r o v e t h e o u t d o o r w i n d e n v i r o n m e n t b y a d j u s t i n g t h e l a y o u t o f t h e
业股份有 限公 司 , 广东 深圳 5 1 8 0 8 3 ; 4 . 山东商业 职业技术学 院, 山东 济南 2 5 0 1 0 3 )
摘要 : 随着居住区建筑密度 的不 断增 大 , 其采 光与室外风环 境 已成 为影 响人居 品质 的重要 因素 , 并 关 系到行人
的舒适性甚 至安 全Байду номын сангаас题 , 通过计算 机对居住 区风环境进行模 拟研 究 , 以便在建筑设计 阶段通 过调整建 筑群 的布
e n v i r o n me n t o f r e s i d e n t i a l a r e a o f T i a n j i n a r e a
Ni u S h e n g n a n ,Zh a n g Xi n y i ,Hu a n g Che n g 。e t a 1 .
b u i l d i n g s i n t h e a r c hi t e c t u r a l de s i g n s t a g e . Th r o u g h c o mpu t e r s i mu l a t i o n s y s t e m , by us i n g
某建筑室内自然通风风环境模拟分析(二)
某建筑室内自然通风风环境模拟分析(二)周盈盈1韩冠楠21.江苏龙腾工程设计股份有限公司;2.东南大学建筑设计研究院有限公司摘要:本文针对南京某一建筑,纵向边沟的设计,运用Air⁃pak软件模拟当有车辆待检时,车库里面冬、夏两季的速度场、浓度场和CO浓度分布情况。
根据模拟结果,夏季工况下,除车道附近辅以机械通风外,在x=105到x=0m的区域内,CO浓度大面积超标,整个区域辅助以机械通风;冬季整体风向不利于该建筑自然通风,需要整体辅以机械通风。
关键词:Airpak软件;速度场;温度场;CO浓度1工程概况该建筑用地面积50776m2,地势总体东北较高,西南较低,地面标高在23.15m~15.00m。
根据特殊的地形,在立体空间营建模式的基础上采用维修管理位于地上一层,停车场位于地下一层,生态停车场位于建筑顶层,在建筑主体纵向的两边开挖边沟。
建筑纵方向边沟的设计,可以使地下的停车场具有一定的采光,节约室内用电;可以使地下的停车场具有一定的通风,减少室内通风设备的使用;也可以增加立体绿化的面积,提升绿地率。
2模型的建立根据南京冬季和夏季风向,将建筑南向洞口设置为opening,西侧的边沟开口处、内部车道以及功能房间的门都用vent表示;中间的功能房间用挡板分隔;公交车按照12×2.5×3.5的尺寸设定sources来代替;由于该建筑不是规则的正六面体,而软件中room(即软件默认的计算域)是规则的正六面体,选择用Hollow 的block将建筑外围,room内的部分抠除。
此外,为了建模方便,将整个建筑顺时针转9度,则建筑大部分边平行或垂直于坐标轴,大大降低建模时坐标点的计算,只需将之后带入计算的室外风速的方向做适当调整即可[4.5.6.7]。
建立有车辆待检情况的网格模型,车道内布满了缓慢运行的待保公交车。
由南向北总长330m,宽度79m,层高7.6m,按1:1建立模型。
内有60个停车位,但考虑到停滞车辆不会产生热量及CO气体,所以模型中不予表示。
室内自然通风模拟报告.
XX办公组团项目——室内自然通风模拟分析报告提供:XX建筑设计研究院有限公司声明:1、本报告无咨询单位签字盖章无效;2、本报告涂改、复印均无效;3、本报告仅对本项目有效。
项目名称:XX办公组团项目委托单位:XX建筑设计研究院有限公司报告编写人:校对人:审核人:报告日期:2014年10月20日目录目录 (3)1模拟概述 (4)1.1项目概况 (4)1.2气候概况 (5)1.3通风原理 (5)1.4参考依据 (6)1.5评价标准 (6)1.5.1绿建标准 (6)1.5.2通风效果评价标准 (7)2分析流程 (7)2.1评价方法 (7)2.1.1评价工具 (7)2.1.2评价方法 (7)2.2几何模型 (8)2.2.1图纸分析 (8)2.2.2模型观察 (10)2.3网格划分 (11)2.3.1网格密度 (11)2.3.2网格质量 (12)2.4湍流模型 (12)2.5边界条件 (12)2.6数学模型 (12)2.7求解方法 (14)2.7.1算法说明 (14)2.7.2差分格式 (14)2.8模拟工况 (14)2.8.1室外结果分析 (14)2.8.2门窗风压表 (16)3结果分析 (17)3.1换气次数表 (17)3.2通风开口面积 (20)3.3气流组织分析 (22)4结论建议 (24)1 模拟概述1.1 项目概况XX项目位于新城中央商务区,西、南两侧邻城市主干道越王大道,永和路西望客家文化公园,东临东江,交通十分方便快捷。
总用地面积为27623平方米, 总建筑面积116550.22㎡,建设内容为住宅、商业、办公及其他相关配套用房。
其中,办公组团位于项目南端,用地面积11118㎡,计容建筑面积46069.10㎡,容积率4.14.地上26层,一至三层裙楼为商业和银行,其余为办公室,地下两层,建造面积12401.64㎡,为地下车库和设备用房。
项目总平面图如下图所示:图1XX市XX项目总平面1.2 气候概况XX市位于广东省东北部、东江中上游。
单侧自然通风建筑室内热环境模拟及分析
单侧自然通风建筑室内热环境模拟及分析摘要:本文对单侧自然通风作用下浅进深的中庭温度场进行了实验测量,同时采用带浮力项的修正k-ε模型对室内热环境进行模拟计算,归纳了单侧自然通风作用下建筑内温度场的特点:下部工作区的线性温度场和上部积热区的幂函数温度场。
数值模拟结果与实验的比较表明带浮力项的低雷诺数k-ε模型能很好地反映驱动自然通风的浮力的影响和中庭内部空气低雷诺数的流动状态。
最后通过理论分析指出温度梯度会导致压力中性面上移,进而增加进口流速强化自然通风的结论,为设计提供了依据。
关键字:自然通风中庭计算流体力学1 引言中庭是一个人工营造的全天候室内公共聚集区域,它通常是宽大且连通了多层的大空间。
中庭建筑的热环境直接影响到中庭健康、舒适的使用功能,因而应采用经济、合理的通风手段对其进行控制,以带走室内的冷热负荷,稀释有害气体、微粒等污染物浓度,改善、维护其内部环境。
但是,中庭建筑的大空间、大负荷特点必然导致机械通风系统和制冷空调设备容量的增大,以及运行、检修费用的增加。
目前,自然通风作为一种节省能量、投资的通风模式在中庭建筑中正受到越来越多的重视和应用,然而相应的温度场研究却并不多。
本文对某自然通风中庭进行了实验测量,同时利用计算流体力学和传热学的方法对该建筑进行了数值模拟和理论分析,以期描述单侧自然通风作用下浅进深中庭的温度场特点,为中庭自然通风设计提供依据。
2 实验测试图1 中庭建筑模型图2 测点平面布置图中庭建筑的几何模型如图1所示。
中庭长15m、宽7.5m,高7米,位于50米高建筑的底部,连通了一二两层。
除西侧为玻璃幕墙外,其余均为钢筋混凝土结构,内贴大理石。
中庭的大门位于西侧中央,长5m,高2.5m。
与中庭连接的三条狭长的长方体分别为北、南、东走廊。
中庭的出风口在东部和北部走廊的尽头,见图1。
实验在山西省太原市8月,9月两月上午的8点至下午19点进行。
采用热电偶和WMSX-01巡回检测温度仪测量室外空气温度、室内空气温度和壁面温度,使用热球风速仪测量进口和出口风速。
公共建筑自然通风开口面积
公共建筑自然通风开口面积
一般来说,公共建筑的自然通风开口面积需要根据建筑的类型、朝向、环境、功能等因素进行设计和确定。
以下是一些常
见的公共建筑类型和其自然通风开口面积的参考值:
1.办公建筑:根据办公人员的密度、房间深度、朝向等因素,通风开口面积可以设置为每个房间总面积的5%至10%之间。
2.商业建筑:商场、超市等商业建筑的自然通风开口面积需
要根据人流量和使用需求进行确定。
通常可以参考每平方米商
业空间的0.02至0.05平方米。
3.医疗建筑:医院、诊所等医疗建筑的自然通风开口面积需
要考虑室内空气质量、感染防控等因素。
一般可以参考每个诊
室或病房总面积的5%至10%之间。
4.学校建筑:学校教室的自然通风开口面积需要根据学生人
数和教室面积进行设计。
一般可以参考教室总面积的10%至15%之间。
在确定自然通风开口面积时,还需考虑以下因素:
1.建筑朝向和环境:朝向阳光充足、风向较好的方向应增加
通风开口面积。
同时,还应考虑周边环境的噪音和污染程度,
合理设置开口位置和面积,以避免对室内环境产生不利影响。
2.风速和流线:建筑的通风效果受到室外风速和流线的影响。
通常来说,风速越大,自然通风开口面积可以适当减小;流线
越流畅,开口位置可以相对集中。
3.室内空间布局和功能分区:不同功能区域的自然通风开口
面积可以根据需求进行调整。
例如,静态办公区和会议室可以
减少开口面积,而活动区和通道应保持较大的开口面积,以增
加通风效果。
高层办公建筑内风廊对自然通风贡献的模拟分析与评价
时发生故障时,各设备故障的条件概率。
根据计算,P(I3=1|S=1)=17.9678%,为母线和电压互感器组成的串联单元I3的条件概率最大。
因为电压互感器有冗余设计,而母线I3无冗余设计。
所以一旦牵引母线发生故障,将直接影响整个牵引变电所的供电。
可以认为牵引母线是牵引变电所可靠性最薄弱的环节。
3.4 系统可靠性分析系统可靠性框图如图7所示。
图7 系统可靠性框图供电变电所层接触网层牵引变电所层城市轨道交通交流牵引供电系统的可靠性为3个子系统的可靠性串联。
根据上述3个子系统的可靠性的分析可知:提高供电变电所可靠性的关键是提高母线和元件的可靠性。
采用冗余的方法简单有效。
牵引变电所提高可靠性方法和中心变电所类似。
由于接触网可靠性最低,影响整个供电系统的可靠性。
因此要提高基础网的可靠性,需要提高锚段每部分的可靠性。
4 结论本文对城市轨道交通的三相交流牵引供电系统的组成和工作原理进行了深入研究。
针对供电系统建立了可靠性模型,并采用贝叶斯网络图对可靠性进行评估。
识别出了供电系统的关键故障事件,并提出了提高系统可靠性的建议。
这些研究成果为相关领域的进一步研究和应用提供了重要的参考价值。
参考文献[1]李洁,解绍锋,陈祯怡.城轨三相交流牵引供电系统中心变电所可靠性分析[J].电气化铁道,2021,32(5):80-85. [2]陈祯怡.城市轨道交通三相交流牵引供电系统供电能力研究[D].成都:西南交通大学,2021.[3]蒋俊.城市轨道交通交流牵引供电系统可靠性研究[D].成都:西南交通大学,2019.随着全球对环境问题的关注度不断提高,建筑行业也在寻求环保的解决方案。
传统的机械通风系统虽然能够满足室内空气质量的要求,但需要消耗大量的能源,增加了碳排放,并在某些情况下产生噪声和不适感。
因此,寻找一种可持续、更环保的通风解决方案成了亟需解决的问题。
在此背景下,自然通风作为一种有潜力的技术开始受到广泛关注和应用。
自然通风通过优化建筑设计,引入自然气流和风力,实现室内外空气的交换和流通,从而提高室内空气质量、降低能耗以及提高人们的舒适感。
室内自然通风模拟在住宅空间布局中的应用
孙 波 | Sun Bo 季 翔 | Ji Xiang顾贤光 | Gu Xianguang室内自然通风模拟在住宅空间布局中的应用Application of Indoor Natural Ventilation Simulation in Residential Space Layout摘 要 自然通风对室内空间中空气流动以及热舒适性起着重要的作用,尤其是住宅室内空间被动式降温,室内的空间布局、门的位置、开窗方式等因素对室内自然通风效果有很大的影响。
通过流体力学的方法,运用Airpak3.0软件,对住宅室内自然通风进行模拟,分析徐州某住宅室内自然通风热舒适性,探究室内空间布局、门的位置、窗的开启方式等对室内自然通风的影响。
得出室内空间布局在室内自然通风中有着重要作用,运用数值模拟方法对住宅室内自然通风的模拟,在评价室内自然通风效果时,对室内空间设计具有科学性指导。
关键词 自然通风 Airpak模拟 室内空间布局Abstract Natural ventilation of indoor air flow and thermal comfort space plays an important role, especially in the interior design of passive cooling factors, indoor space layout, and the location of doors, windows and other factors on the indoor natural ventilation effect has great influence. By the method of fluid mechanics, the use of Airpak3.0 software, we analyze Xuzhou re s i d e nt i a l i n do or n at u r a l ve nt i l at ion thermal comfort, discuss the simulation and residential indoor ventilation, explore the indoor space layout, the location of the door and window opens the way to work on the indoor natural ventilation effect. The important role of interior space layout in the indoor natural ventilation, the use of numerical simulation method to simulate the indoor natural ventilation, indoor natural ventilation effect evaluation, which plays an important role in interior space design.Key words Natura l ventilation, Air pa k simulation, Indoor space layout中图分类号 TU834.1 文献标识码 B 文章编号 1003-739X (2018)05-0039-05 收稿日期 2017-05-26自然通风在可持续设计中是利用可再生资源的方式之一,对建筑整体节能减排具有明显的作用,在对室内空气流动规律的探究中较多采用宏观模型建立空气流动性与热环境的耦合关系[1],利用自然通风房间的自然通风量与室内空气温度的相互影响,通过自然通风系统和建筑热过程系统的耦合影响作用模型,模拟房间自然通风条件下的热环境[2]。
夏热冬暖地区某办公建筑自然通风节能潜力
ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGIES AND PRODUCTS上海节能夏热冬暖地区某办公建筑自然通风节能潜力王亮上海市计量测试技术研究院摘要:以夏热冬暖地区某办公建筑为研究对象,通过对当地气象条件考察,应用CFD 数值模拟技术,对不同温度典型风速工况下的建筑通风效果进行模拟。
结合建筑空调负荷特性,基于对不同办公区域进行通风效果对比研究,对该建筑自然通风的节能潜力进行了预测。
研究结果表明,由于建筑空间结构影响,建筑内不同办公区域温度差异较大,最大温差高于10℃;节能潜力预测值为41.5MWh ·a -1,低于常规方法预测结果。
关键词:夏热冬暖地区;自然通风;节能潜力DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2019.07.014The Research of Natural Ventilation Potential in the Office Building in Hot Summer and Cold Winter ZoneWang LiangShanghai Institute of Measurement and Testing TechnologyAbstract:One office building in hot summer and warm winter zone is investigated in this paper.The local climate condition is researched,and the potential of energy saving by using natural ventilation technology is predicted by using CFD technology to simulate the natural ventilation effect of different of-fice zones,according to the characteristics of air conditioning load of this building.The research shows the temperature difference is quite large among office zones with the maximum temperature difference is 10℃,and the energy saving potential is 41.5MWh ·a -1,which is below the result by using routine pre-dicting method.Key words:Hot Summer and Cold Winter Zone;Natural Ventilation;Energy Saving Potential[作者简介]黄亮(1984-),工学博士,研究方向:建筑节能与城市能源规划No.082018上海节能No.0720190引言自然通风是一种有效的通风方式,相对机械通风具有降低建筑能耗的优点。
建筑物通风与空气流动模拟
建筑物通风与空气流动模拟近年来,建筑物通风与空气流动模拟在建筑设计和舒适性评估中扮演着越来越重要的角色。
通过模拟分析建筑物内部的空气流动情况,可以评估建筑物的通风效果,优化室内环境,提高人们的生活品质。
本文将探讨建筑物通风与空气流动模拟的意义、方法及其在设计中的应用。
一、意义建筑物通风与空气流动模拟的意义在于提供科学依据,以改善建筑物内的空气质量和舒适性。
设计合理的通风系统能够有效去除室内污染物,保持空气新鲜,并有效分布温度和湿度。
通过模拟分析,可以得出合理的通风方案,从而减少能源消耗和运行成本,提高室内环境的舒适性。
二、方法建筑物通风与空气流动模拟主要基于计算流体力学(CFD)方法。
CFD方法通过对流体流动进行数值计算,预测和分析建筑物内的气流运动。
其基本步骤包括建模、网格划分、求解和后处理等。
1. 建模:首先需要对建筑物内部进行几何建模,包括各个房间、墙壁、门窗等。
建模时需要考虑到建筑物的实际情况,并合理确定边界条件,如进出口通风口、人群活动等。
2. 网格划分:建立计算区域的网格划分,将空间离散化为小单元。
网格划分的细致程度会直接影响求解的准确性和计算效率。
3. 求解:利用数学模型和物理方程,对建筑物内的气流进行求解。
这包括动量方程、质量方程和能量方程等。
通过数值计算,预测出建筑物内各点处的气流速度、压力和温度等参数。
4. 后处理:对模拟结果进行后处理,得出建筑物内部的通风效果。
常见的后处理方法包括流线图、温度云图和颗粒轨迹分析等。
三、应用建筑物通风与空气流动模拟的应用广泛,涵盖了建筑设计、室内环境评估、能源消耗优化等方面。
1. 建筑设计:在建筑设计初期,通过模拟分析,可以评估不同通风方案的效果。
在确定通风口的位置、尺寸等参数时,通过模拟可以优化设计,确保室内空气流通畅。
2. 室内环境评估:通过模拟分析,可以评估室内空气质量是否符合标准要求。
可以预测室内污染物的浓度分布、通风扇气循环等,为室内环境的改善提供指导。
室内自然通风环境的数值预测与评价
室内自然通风环境的数值预测与评价
蒋绿林;王昌领;姜钦青;张亮;侯亚祥;胡静
【期刊名称】《常州大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2016(028)003
【摘要】采用Phoenics软件对常州地区一公共建筑室内自然通风环境进行了数值模拟,得到了室内流场、工作面空气龄分布.基于室内流场和空气龄分布对不同方案室内气流组织进行预测和评价.描述了自然通风状态下室内气流组织,预测了室内空气品质,为评价建筑室内自然通风提供了依据.
【总页数】6页(P54-59)
【作者】蒋绿林;王昌领;姜钦青;张亮;侯亚祥;胡静
【作者单位】常州大学石油工程学院,江苏常州213016;常州大学石油工程学院,江苏常州213016;常州海卡太阳能热泵有限公司,江苏常州213000;常州大学石油工程学院,江苏常州213016;常州大学石油工程学院,江苏常州213016;常州大学石油工程学院,江苏常州213016
【正文语种】中文
【中图分类】TQ316.334
【相关文献】
1.基于PMV-PPD与空气龄的空调办公室内热环境数值预测与评价 [J], 黄寿元;张奕君;申培文;张杰
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静;
3.厦门住宅夏季室内自然通风热环境实测与评价 [J], 冉茂宇;刘晓迅;胡深;吴扬
4.室内空气环境的数值预测和评价方法 [J], 李念平;汤广发
5.健康环境设计下的室内菜市场自然通风与室内采光探索 [J], 蔚澜;李早
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针对室内中庭自然通风的数值模拟分析 毕超
针对室内中庭自然通风的数值模拟分析毕超摘要:在中庭等室内大空间设计时,借助自然通风来实现对空调能耗的降低是一种常用的节能手段。
本文通过计算流体力学(CFD)模拟技术,对沈阳市某典型商场中庭空间的自然通风进行了分析,评估了在过渡季典型工况下,中庭的自然通风效果以及各人员活动区域的温度和风速分布情况,从而为建筑是和暖通空调设计人员在设计时提供理论参考。
关键词:CFD模拟;自然通风;中庭1.前言从功能来看,商场内功能多样、人员流动性强,工作周末以及典型日的高峰与低谷期人流量差异大。
在商场建筑的空间设计中,中庭的设置越来越普遍,其丰富了内部的功能空间,充分利用自然光源,也成为汇集人流的亮点[1]。
同时,由于商场中庭的物理特性,中庭空间常出现竖直温差大,能耗水平高等弊端。
在我国北方地区,在夏季和过渡季利用高大空间的烟囱效应,通过自然通风的方式改善室内空气品质、减少空气调节系统运行能耗是一个常见的方式。
不少研究者对中庭的自然通风效果进行研究表明:充分开启中庭外侧,可使室内温度明显下降,使中庭内具有较好的热环境和令人满意的速度场[2-4]。
因此,本文以一个典型的商场的中庭空间为例,采用CFD动态模拟手段,来预测在过渡季时中庭的风速场和温度场,校核自然通风为建筑热环境优化带来的效果。
CFD (Computational Fluid Dynamics)即计算流体动力学,是基于质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程等流动基本方程对流体进行模拟分析的科学。
在工程中,CFD可用于室内外流体的计算模拟,通过模拟可得到不同时间、不同流场位置的物理量[5]。
2.研究对象本文的研究对象位于沈阳市的某大型商场,商场中庭的平面示意图如图1,其中整个商场共五层,地上建筑面积约为31000㎡,建筑高度约26.5m。
图1 商场中庭平面示意图图2所示为中庭部分几何模型,考虑到单个店铺相对封闭,对中庭部分的自然通风影响很小,故对室内步行街两侧的店铺做了简化。
天津初夏某大学复合通风教室着装习惯和热舒适的调查研究(1):自然通风模式
天津初夏某大学复合通风教室着装习惯和热舒适的调查研究(1):自然通风模式李莎;钱晓明;王瑞;苏文【摘要】The field measurement and questionnaires to the dressing-behaviour and the thermal comfort of the undergraduates in naturally ventilated classroom first. The results show that the short sleev+trousers and shorts are the most pop style of dressing-behaviour, reach up to 80.63%.The most pop fabric is cotton and chemical fiber reach up to 86.25%.The thermal resistance of the custom dressing is below that using in the state standard. Gain the regression formula of TSV and air temperature el. The moderate temperature of TSV is 26.82℃, much higher 0.82℃ than the operating temperature of public building in standard. Results show that the dressing-behaviour is useful to lengthen the time of naturally ventilation, can delay opening of the air-conditioning system and increase the operation temperature. It is provide the basis to design and operation of saving energy.%采取现场测试室内空气参数与主观问卷调查相结合的方法首次对夏初天津某大学复合通风教室自然通风模式下大学生的着装习惯以及室内热舒适进行了现场调查,得出着装形式最多的是短袖+长裤,其次是短袖+短裤,共计占80.63%;着装面料中棉和化纤类共计占86.25%。
室内自然通风模拟在住宅空间布局中的应用
室内自然通风模拟在住宅空间布局中的应用孙波;季翔;顾贤光【摘要】自然通风对室内空间中空气流动以及热舒适性起着重要的作用,尤其是住宅室内空间被动式降温,室内的空间布局、门的位置、开窗方式等因素对室内自然通风效果有很大的影响.通过流体力学的方法,运用Airpak3.0软件,对住宅室内自然通风进行模拟,分析徐州某住宅室内自然通风热舒适性,探究室内空间布局、门的位置、窗的开启方式等对室内自然通风的影响.得出室内空间布局在室内自然通风中有着重要作用,运用数值模拟方法对住宅室内自然通风的模拟,在评价室内自然通风效果时,对室内空间设计具有科学性指导.【期刊名称】《华中建筑》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】5页(P39-43)【关键词】自然通风;Airpak模拟;室内空间布局【作者】孙波;季翔;顾贤光【作者单位】中国矿业大学建筑与设计学院;中国矿业大学建筑与设计学院;中国矿业大学建筑与设计学院【正文语种】中文【中图分类】TU834.1自然通风在可持续设计中是利用可再生资源的方式之一,对建筑整体节能减排具有明显的作用,在对室内空气流动规律的探究中较多采用宏观模型建立空气流动性与热环境的耦合关系[1],利用自然通风房间的自然通风量与室内空气温度的相互影响,通过自然通风系统和建筑热过程系统的耦合影响作用模型,模拟房间自然通风条件下的热环境[2]。
自然通风在室内设计时应用相对较少,室内空间布局、门的位置、开窗方式等因素对室内自然通风的影响,缺少相对严谨的自然通风数据分析,导致在室内设计中对自然通风设计的匮乏。
在对室内空气流动规律的研究中,主要有现场实测、风动实验和计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)模拟方法[3],而流体计算模型的完善和提高,数值模拟的方法为室内气流模拟、室内热舒适度评价的有效工具。
运用CFD模拟技术的Airpak3.0软件,分析室内自然风速流场和温度场分布规律,提出室内自然通风对室内空间布局设计的影响。
天津地区办公建筑自然通风热舒适性研究
天津地区办公建筑自然通风热舒适性研究天津地区办公建筑自然通风热舒适性研究一、引言在如今提倡绿色建筑和节能减排的背景下,自然通风作为一种环保、节能的通风方式备受关注。
在办公建筑中,自然通风不仅可以有效提高室内空气质量,还能够创造更加舒适的工作环境。
本文将围绕天津地区的办公建筑,对自然通风的热舒适性进行研究。
二、天津地区气候特点天津地区位于北纬39°02′至40°15′,东经116°43′至118°04′之间。
其气候属于温带大陆性季风气候,夏季炎热潮湿,冬季寒冷干燥,春、秋季温和宜人。
在夏季,天津地区的日最高气温通常在30℃以上,日最低气温在20℃左右;而冬季的日最高气温一般在0℃左右,日最低气温则可能达到-10℃左右。
天津地区的温差较大,尤其是春秋季节。
三、办公建筑自然通风原理自然通风是通过利用自然气流和差压实现室内外空气的交换。
在办公建筑中,实现自然通风的主要手段包括自然通风窗、通风塔、自然通风管道等。
自然通风窗能够实现室内外空气的流通,通过调节窗户的开合程度来控制室内的通风量;通风塔则通过差压效应,将热空气排出并引入新鲜空气;自然通风管道能够引导室内外气流的流动,进一步提高通风效果。
四、天津地区办公建筑自然通风热舒适性的优势1. 排热能力强:天津地区夏季温度较高,通过自然通风可以及时将室内积聚的热量排出,提高室内空气质量和舒适度。
2. 降低能耗:相比于空调系统,自然通风不需要耗费大量的电能,能够有效降低能耗和运营成本。
3. 促进健康:自然通风可以提供更多新鲜空气和光线,改善室内环境,促进员工健康和工作效率。
4. 环保节能:自然通风不产生有害气体和排放物,减少对大气和环境的污染,符合绿色建筑和可持续发展的理念。
五、天津地区办公建筑自然通风热舒适性的挑战1. 夏季高温:天津地区夏季炎热,自然通风在降低室内温度方面面临着一定的挑战。
2. 季风气候:天津地区受到季风的影响,风向和风速时常变化,可能影响自然通风的效果和稳定性。