CFD技术在绿色建筑自然通风设计中的应用
CFD在建筑自然通风换气测评中的应用
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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
基于CFD的某展览建筑空间自然通风优化设计与研究
图4通风塔模型
为了解通风窗出屋面高度对通风的影响,保持其它因素不变,对b进行调整。共分 为四个工况,其模型条件如下表。
工况序号 Casel(现状)
Case2 b(m) 0.55 1.15 C(m) 2.4 3
a(m)(不变) 1.4下悬开启 1.4下悬开启
幕墙(不变) 高出屋面0.9m 高出屋面0.9m
1展览建筑空间特点与项目概述
1.1展览建筑空间特点 展览建筑空间是容纳观展活动的场所,同时也是除展品外的重要展示内容。展览建 筑空间的开放性、多样性、舒适度、人性化已经成为展览建筑不可忽视的设计因素[8]。 因此需要良好的通风以营造舒适的观展环境。 展览空间需要组织参观流线,从水平流线的组织看,现代展览空间多采用漫行式参 观流线,通过连续性的空间设置,甚至是不做任何划分的大空间形式,引导参观者进行 顺序参观或自由参观。因此水平维度上看,展览空间往往是水平方向的连续性空间,空
0引言
良好的自然通风既可以提高室内舒适性,改善室内空气质量,又可以减少建筑使用 能耗,是当今绿色建筑设计中最常用的节能措施之一。借助数值模拟技术辅助绿色建筑 自然通风设计,可以在设计阶段即将不同设计措施的通风效果直观量化地显示出来,能 够很好地协助方案调整与优化。 本文以上海某一展览建筑为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法来对该建筑 的自然通风效果进行优化设计,研究和分析可行的自然通风设计构件和措施,强化展览 建筑空间的自然通风效果。
绿色建筑设计理论、技术和实践
Case3 Case4 1.65 2.15 3.5 4
1.4下悬开启 1.4下悬开启
高出屋面0.9m 高出屋面0.9m
夏季主导风向东偏南22.5度,风速3.5m/s条件下对上述工况进行模拟。结果如下 表。
建筑信息模型职业技能理论知识习题(附参考答案)
建筑信息模型职业技能理论知识习题(附参考答案)一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.柱创建过程中,棍状符号属于结构柱的子类别( )A、正确B、错误正确答案:A2.目前的设计方式多为关联式设计,各专业分工作业,依赖人工协调项目内容和分段,这也导致设计往往存在专业间的碰撞( )A、正确B、错误正确答案:B3.Revit中,跨度属于桁架的实例属性( )A、正确B、错误正确答案:A4.在配电盘明细表样板的“常规设置”选项,可以自定义配电盘明细表的整体外观( )A、正确B、错误正确答案:A5.BIM不仅可实现三维可视化,它还是一个6D关联数据库( )A、正确B、错误正确答案:A6.制平行管道命令可以向包含管道和三通的现有管道管路中添加平行管道( )A、正确B、错误正确答案:A7.在Revit中沿桁架图元放置结构框架标记以代替桁架标记,按住Tab键的同时,选择桁架中的每个弦和腹杆( )B、错误正确答案:B8.未来多软件之间的信息和数据传递互用协调更加困难,发展更加专业( )A、正确B、错误正确答案:B9.与桁架类型关联的结构构件包含在几何图形布局中。
可以将这些结构构件修改为不同尺寸,但是必须从特定桁架族中可用的尺寸中选择( )A、正确B、错误正确答案:A10.关于“空心拉伸”设置命令的用法,轮廓可沿单段直线路径拉伸( )A、正确B、错误正确答案:B11.如果构件与线路中其他构件兼容,且如果它有一个可用的连接件,则可以在线路中连接它( )A、正确B、错误正确答案:A12.BIM模型在动态维护工程中,可以及时地将变更图纸进行三维建模,将变更发生的材料、人工等费用准确、及时的计算出来,便于办理变更签证手续,保证工程变更签证的有效性。
( )A、正确B、错误正确答案:A13.绘制一段主风管,单击风机设备,在“修改|机械设备”选项卡下点击“连接到”命令,即可为“机械设备”自动连接风管系统( ) A、正确正确答案:A14.绘制完成的给水管道选中之后,将显示临时尺寸标注,其默认临时尺寸标注与平行与给水管道的参照平面定位为给水管道边线( )A、正确B、错误正确答案:B15.绿色建筑设计对CFD软件计算分析提出了一定要求,要求包括:热导强度要求、人行区风速要求、自然通风要求、建筑物布局是否合理。
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。
基于CFD的校园室外风环境模拟分析和优化设计
收稿日期:2022-01-04作者简介:胜兴(1985-),男,辽宁沈阳人,高级工程师,硕士。
基于CFD 的校园室外风环境模拟分析和优化设计胜兴1,崔洁1,季爱宇2,李晖1,刘宇昕1(1.沈阳工程学院能源与动力学院,辽宁沈阳110136;2.辽宁长鑫工程技术有限公司,辽宁开原112300)摘要:针对某大学校园的室外风环境问题,建立校园内建筑的三维计算模型,通过PHOEN ‐ICS 软件确定合理的计算区域、网格划分及边界条件,利用模型算法对夏季和冬季的校园风环境分别进行模拟计算。
根据模拟结果,探讨校园内存在的风环境问题及形成的原因,结合相关的评价标准及行人的舒适度对室外风环境做出评价,总结该高校校园的风环境特征,从校园整体布局、建筑群布局优化、建筑单体设计等方面提出优化风环境的策略,为校园的建设和规划提供参考和借鉴。
关键词:校园建筑;CFD 模拟;室外风环境中图分类号:TU119文献标识码:A文章编号:1673-1603(2023)03-0001-05DOI :10.13888/ki.jsie (ns ).2023.03.001第19卷第3期2023年7月Vol.19No.3Jul.2023沈阳工程学院学报(自然科学版)Journal of Shenyang Institute of Engineering (Natural Science )风环境作为室外影响人体舒适度的重要因素之一[1-2],已经受到业内诸多学者的关注。
目前,研究室外风环境的方法主要有3种:实地测量、风洞试验及使用计算流体力学(CFD )技术对流场进行模拟。
张泽超等[3]利用HYBPA2019软件,对某住宅区室外风环境进行了模拟研究,得到了该小区冬夏两季的风速、风压及空气龄数值。
单雅琪[4]利用ENVI-met 模拟了布局模式在高层住宅园区内的冬季风环境情况,分别从风速值和风速变化比两个方面分析了建筑周围的风环境,得出了高层建筑园区内的不同布局形式对建筑室外的风环境的影响。
建筑设计中的CFD仿真
CFD仿真在建筑设计中的应用建筑设计是一个比较复杂的系统,包括选址、功能设计、资源利用、节能设计、绿化设计、水环境设计、风环境设计、光环境设计、声环境设计等。
在绿色建筑构建全过程内,需要对建筑设计、建筑性能等多个参数进行模拟计算,主要包括建筑室内外风场的模拟计算、建筑能耗模拟计算、热岛强度模拟等。
自从1974年CFD技术被首次应用于空调设备工程模拟空气流动以来,CFD 技术进人建筑领域已有几十年历史。
建筑室外风环境作为绿色建筑的重要组成部分,良好的建筑室外风场不仅可以营造安全、舒适的建筑风环境,利于污染物的排放,避免二次风的出现。
借助CFD技术,在建筑设计过程中提供一种基于气候的思维方法,进行设计验证、客观分析和科学预测,针对特定的建筑风环境条件下建筑场地、技术和形态布局的研究,形成一种系统化的设计体系。
整体流场图局部流场图整体压力分图局部压力分布图Clabso软件对某地区公共建筑群外流场和风压进行仿真计算。
可以发现局部出现流动分离、涡的脱落和振荡,这些现象会在建筑物室内产生噪音,影响室内人员的工作和休息。
另外,还可研究不同风速下城市空气污染、自净能力、局部强风等因素,在建筑物设计阶段进行风环境评价。
绿色建筑同样也强调室内环境,。
在建筑功能设计阶段,可以用CFD技术模拟火灾发生时烟雾的扩散情况,帮助建筑师在较难确定烟雾走向的复杂空间里合理安排疏散交通;在节能设计中,可以利用CFD技术模拟建筑室内通风、人体舒适度、室内温度等指标,从而用最低能耗满足人们所需的舒适空间。
电影院模型电影院气流模拟流畅图Clabso对某电影院放映厅内部气流进行仿真计算。
可以发现在前排区域和后排区域都出现了强烈的旋涡流动,在该区域的观众会感到不适,影响观影。
另外从放映厅是人员密集型场所,可以通过该软件研究该场所的排烟系统,确保人员安全。
办公室内环境的好坏直接影响着人体健康、舒适度、工作效率等,人的热舒适感主要建立在人和周围环境正常的热交换上。
绿色建筑中的自然采光与通风设计研究
绿色建筑中的自然采光与通风设计研究在当今社会,随着环保意识的不断提高和对可持续发展的追求,绿色建筑理念逐渐深入人心。
绿色建筑旨在减少对环境的负面影响,提供健康、舒适的居住和工作空间,而自然采光与通风设计则是实现这一目标的重要手段。
自然采光对于绿色建筑的意义重大。
充足的自然采光不仅能够减少人工照明的需求,从而降低能源消耗,还能为室内空间带来明亮、舒适的视觉感受,提升人们的工作效率和生活质量。
在自然采光的设计中,窗户的位置、大小和朝向是关键因素。
窗户应尽量朝向阳光充足的方向,如南面,以获取更多的日照。
同时,窗户的面积要适中,过大可能导致夏季过热,过小则无法满足采光需求。
此外,天窗和采光井的设计也是有效的手段,它们可以为建筑内部较深的区域引入自然光。
通风在绿色建筑中同样不可或缺。
良好的通风能够排除室内的污浊空气,引入新鲜空气,改善室内空气质量,降低空调系统的负荷,实现节能减排。
自然通风的实现主要依赖于建筑的布局和开口设计。
合理的建筑间距和朝向可以利用风压促进空气流通。
例如,在建筑群中,错落有致的布局可以避免风的遮挡,让风能够顺畅地吹过。
而在单体建筑中,窗户的位置和形式要考虑到风的流动方向。
可以设置高低窗,利用热压原理形成自然通风。
此外,通风塔和通风中庭的设计也能增强通风效果。
在实际的绿色建筑设计中,需要综合考虑自然采光和通风的协同作用。
例如,在建筑的平面布局上,可以将需要充足采光的功能区域设置在靠近窗户和采光井的位置,而将对采光要求不高但需要良好通风的区域设置在通风通道附近。
在竖向设计上,可以通过设置挑空、露台等方式,促进空气的竖向流动,同时为上层空间提供更多的采光。
为了实现更精确的自然采光和通风设计,现代技术也发挥着重要作用。
计算机模拟软件可以帮助设计师在设计阶段就对建筑的采光和通风效果进行预测和分析,从而优化设计方案。
例如,通过模拟可以确定窗户的最佳尺寸和位置,以及通风口的形状和面积。
同时,新型的采光和通风设备也不断涌现,如智能遮阳系统可以根据太阳角度自动调节,既能保证采光又能避免过热;通风扇与传感器结合,可以根据室内空气质量自动启动和调节风速。
CFD模拟技术运用于建筑中庭的案例分析_钟静
□ 上海朗诗建筑科技有限公司 钟静
摘要
位于长兴某栋办公、实验性质建筑,设计中庭促进过渡季节室内自然通风。基于CFD模拟计算下,建筑在过渡
季平均风速风压作用下,室内通风量约为9.07m3/s,根据英国建筑研究院环境评估方法BREEAM,可以满足人员对新
风的要求;仅在热压作用下,室内通风量约为1.28m3/s,可以满足2平方米一个人以上的人员密度新风量。
表 2 计算流体力学的控制方程
3、边界条件
该建筑中庭从底层贯穿顶层,通风口来自于人员活动的二层咖啡
厅、展厅以及顶层外窗。假设建筑外窗的实际开启面积按照窗扇的25%
计算(根据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)在4.1.5条的规
定:“打开窗口的设置,应满足功能和性能需求,方便打开和关闭,并
10
-0.854 0.532
20 -1.338 0.826
图8 气流速度矢量图
1、项目所在地气候特征 项目坐落于浙江省湖州市长兴县,当地属亚热带海洋性季风 气候,总特征是:光照充足、气候温和、降水充沛、四季分明、 雨热同季、温光协调,适宜农作物的生长。 历年平均气温15.6℃,气温年际间变幅在± 0.5~0.7℃ 之 间,年际气温极差为1.2℃。历年月际间的气温变化幅度要比年气 温波动大得多,其中以1月份气温年际变差最大。年降水量:年均 1309mm。其中3~9月是全年降水集中期,占年雨量的75%以上。 降水季节分布特点:夏季最多,冬季最少,春季多于秋季。年平 均雨日为144天,占全年天数的39.6%。由于境内地形的不同,降 水地理分布也存在着明显差异。冬季除部分山区地带外,基本无 降雪。年均日照时数1810.3小时,历年平均日照百分率为41%, 光照分配较均匀。年耕作2—3熟。 根据清华大学《中国建筑热环境分析专用气象数据集》,对 该地区气候分析如图 3~图 4所示:
PKPM-CFD绿色建筑风环境模拟软件
刘工,跟前两个 月前相比,您现 在看起来腰不酸 了,腿不痛了, 走路也有劲儿了, 是吃新盖中盖了
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PKPM 新近推出一款专业风环境模拟软件
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下面来看三个情景对话
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绿色建筑自然通风设计中CFD技术的应用
绿色建筑自然通风设计中CFD技术的应用摘要:建筑自然通风条件下的室内外空气流动及其对热舒适性的影响是绿色建筑设计的重要因素。
基于CFD技术,定量的模拟分析自然通风热舒适性已成为绿色建筑设计中不可或缺的重要环节。
本文探讨了CFD技术的基本方法和在建筑自然通风设计中的应用领域,为建筑自然通风设计模拟研究提供理论基础。
关键词:绿色建筑;CFD;自然通风1概述建筑活动是人类对自然资源、环境影响最大的活动之一。
我国正处于经济快速发展阶段,资源消耗总量逐年迅速增长。
因此,绿色建筑已成为是建筑设计发展的方向。
绿色建筑设计强调全过程控制,各专业在项目的每个阶段都应参与讨论、设计与研究,绿色建筑以充分地利用自然资源、减少建筑能耗为特征,采用绿色技术与环境友好的技术设备。
自然通风作为健康、舒适、节能的室内环境调节方式是绿色建筑不可或缺的一项。
长期以来,建筑设计中有关自然通风设计普遍采用的方法是基于定性分析的常规静态设计,即以城市的主导风向和风速为主要设计依据,采用简单流量平衡,估计建筑物内部空间在主导风向和风速下的静态空气流向和流量,从而定性地给出采用自然通风时的估计结果。
而绿色建筑设计强调以定量化分析与评估为前提,提倡在规划设计阶段进行包括自然通风在内的多种技术策略的定量化分析与评估。
CFD技术,即计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD),是通过计算机数值计算和图形显示,对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。
目前,CFD计算模拟已成为绿色建筑自然通风设计定量分析的重要手段,能为建筑物的平面布局、空间组织、剖面设计和门窗设置等提供理论上的依据。
2CFD方法简介计算流体动力学是20世纪60年代起伴随计算科学与工程(Computational Science and Engineering, 简称CSE)迅速崛起的一门学科分支,经过半个世纪的迅猛发展,这门学科已经是相当的成熟了,一个重要的标志就是近十几年来,各种CFD通用软件的陆续出现,成为商品化软件,服务于传统的流体力学和流体工程领域。
绿色建筑设计理念在建筑设计中的应用
绿色建筑设计理念在建筑设计中的应用随着社会的进步和人们对环境保护意识的提高,绿色建筑设计已经成为当今建筑行业的主流趋势之一。
绿色建筑设计以降低能耗、减少对自然资源的依赖、提高室内空气质量等为目标,提倡利用可再生能源和环保材料,设计出更加环保、节能、可持续发展的建筑。
在建筑设计中,绿色建筑设计理念的应用在不仅在满足人们的生活需求的也为人类的生存环境和未来发展贡献了力量。
下面就来探讨一下绿色建筑设计理念在建筑设计中的应用。
一、节能环保绿色建筑设计理念下,注重建筑能源的利用率,可以通过多种途径达到节能环保的效果。
在建筑设计中可以采用自然通风、合理布局等方式,减少使用空调的频率,从而减少了能源的消耗。
还可以加强建筑的隔热性和保温性,利用太阳能等可再生能源,减少对传统能源的依赖。
在建筑设计中也要注重材料的选择,选择符合环保标准的材料,减少对环境的污染。
通过这些手段的结合,可以有效地降低建筑在使用过程中的能源消耗,达到节能环保的目的。
二、建筑材料的选择绿色建筑设计理念强调选择符合环保标准的材料,减少对环境的破坏。
在建筑设计中,可以选择具有良好环保性能的材料,如可再生材料、回收利用材料等,来代替传统的高能耗、高污染的建筑材料。
在材料的选择中还要考虑材料的耐久性和安全性,确保建筑在使用过程中不会对环境和居住者造成不利影响。
通过选择环保、可持续发展的建筑材料,可以保证建筑的使用寿命和使用效果,满足人们对健康、舒适的生活环境的需求。
三、水资源的合理利用四、景观环境的设计绿色建筑设计不仅仅是建筑本身的设计,还包括了建筑周围的景观环境的设计。
在建筑设计中可以采用绿色植被、生态景观等手段,打造自然、舒适的生活环境。
通过景观环境的设计,可以改善建筑周围的空气质量,调节气温,减少噪音等,提高人们的居住舒适度。
在景观环境的设计中还可以采用可再生能源、节水灌溉等手段,实现对自然资源的利用,保护生态环境。
通过景观环境的设计,可以使建筑与自然环境更好地融合,提高建筑的整体环境质量。
建筑工程中绿色建筑设计的具体应用
建筑工程中绿色建筑设计的具体应用绿色建筑是指在建筑的设计、施工、使用和拆除过程中,通过科学的设计和技术手段,利用可再生能源、节约能源、减少污染物排放、提高室内环境质量等方式,以减少对环境的影响,促进人与自然和谐共生的一种新型建筑。
绿色建筑的设计理念已经成为当今建筑工程领域发展的主流趋势,其应用已经得到了广泛的推广和应用。
本文将重点介绍建筑工程中绿色建筑设计的具体应用。
绿色建筑在建筑设计中的具体应用主要包括以下几个方面:1. 节能设计:绿色建筑利用现代节能技术,采取合理的建筑形式、结构设计、立面设计和采光设计等手段,最大限度地利用自然光、自然通风和自然冷却,减少对传统能源的依赖。
2. 环保材料:绿色建筑在选材上遵循“绿色环保、节能降耗、资源循环”的原则,使用符合环保要求的建筑材料,如节能环保型建筑材料、可再生资源材料、低挥发性有机材料等。
3. 智能化系统:绿色建筑利用现代化的建筑智能化系统,通过智能化自动控制、远程监控、智能照明、智能门窗等设备,实现对建筑能源、环境等参数的高效管理和控制。
4. 循环水利用:绿色建筑在设计中考虑到了循环水的合理使用,包括雨水收集、废水处理再利用等手段,减少对城市供水系统的依赖,降低水资源的消耗。
5. 室内环境质量:绿色建筑注重提高室内环境的质量,包括采光、通风、空气质量、舒适度等方面,通过合理的室内装饰、绿色植物配置、室内空气净化设备等手段,营造一个健康舒适的室内环境。
绿色建筑在建筑工程中的具体应用不仅在设计阶段,还包括建筑施工、使用和拆除过程中的具体应用。
1. 施工阶段:在绿色建筑的施工阶段,需要合理规划施工工序,减少碳排放和资源消耗,推广低碳节能的施工工艺和设备,加强对建筑材料和施工工艺的环保管理,保障施工过程对环境的最小影响。
2. 使用阶段:绿色建筑在使用阶段需要引导业主养成低碳环保的生活习惯,推广节能环保的生活方式,引导积极使用节能环保的家电和设备,减少能源的浪费和排放,保护环境。
绿色建筑设计有哪些关键技术
绿色建筑设计有哪些关键技术在当今社会,随着环保意识的不断提高和可持续发展理念的深入人心,绿色建筑逐渐成为建筑领域的重要发展方向。
绿色建筑旨在减少对环境的负面影响,提高资源利用效率,为人们提供健康、舒适的居住和工作空间。
而实现绿色建筑的目标,离不开一系列关键技术的应用。
一、节能技术1、建筑围护结构节能建筑围护结构包括外墙、屋顶、门窗等,其保温隔热性能直接影响建筑的能耗。
采用高效的保温材料,如聚苯板、岩棉等,增加墙体和屋顶的保温层厚度,可以有效减少热量的传递。
同时,选择隔热性能良好的门窗,如中空玻璃、断桥铝合金门窗等,能够降低室内外的热交换,提高建筑的节能效果。
2、暖通空调系统节能暖通空调系统是建筑能耗的主要组成部分。
采用节能型的空调设备,如变频空调、地源热泵等,可以根据室内负荷的变化自动调节运行功率,降低能耗。
此外,合理的空调系统设计,如分区控制、新风热回收等,也能提高能源利用效率。
3、照明系统节能照明能耗在建筑能耗中也占有一定比例。
使用高效节能的灯具,如LED 灯,能够在提供相同照明效果的前提下,大幅降低能耗。
同时,结合自然采光设计,通过合理的窗户布置和采光井设置,充分利用自然光,减少人工照明的使用时间。
二、可再生能源利用技术1、太阳能利用太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。
在绿色建筑中,可以通过安装太阳能热水器为生活热水提供热源,也可以安装太阳能光伏板发电,为建筑提供部分电力。
2、风能利用在风力资源丰富的地区,可以安装小型风力发电机,为建筑提供电力。
此外,还可以通过自然通风设计,利用风力来降低室内温度,减少空调的使用。
3、地热能利用地热能是一种稳定可靠的能源。
地源热泵系统通过地下埋管与土壤进行热交换,冬季从土壤中吸收热量,夏季向土壤中释放热量,为建筑提供供暖和制冷服务。
三、水资源利用技术1、雨水收集与利用通过设置雨水收集系统,将雨水收集起来,经过处理后用于绿化灌溉、道路冲洗等非饮用用途,减少对市政供水的依赖。
基于CFD数值模拟的绿色建筑通风设计可行性研究
基于CFD数值模拟的绿色建筑通风设计可行性研究王锡琴; 余东洋【期刊名称】《《技术与市场》》【年(卷),期】2019(026)012【总页数】3页(P21-23)【关键词】CFD; 绿色建筑; 数值模拟; 自然通风【作者】王锡琴; 余东洋【作者单位】成都大学建筑与土木工程学院四川成都610106【正文语种】中文0 引言绿色建筑的最基本的理念是在人类可以健康、舒适的生活的前提下,最大程度地利用资源,节约资源,保护资源。
如今建筑、工业、交通是能源消耗的主要三大来源,并且中国是基建大国,为了降低建筑能耗,绿色建筑发展迅速。
因此通过一系列科学手段对绿色建筑通风设计进行优化是十分必要的。
CFD(Computational Fluid Dynamics简称CFD),是一门由近代流体力学、数值数学和计算机科学结合的交叉学科,可以对绿色建筑通风设计进行优化,极大地降低建筑能耗。
1 CFD数值模拟研究现状1.1 国外研究现状国外的绿色建筑研究兴起于20世纪70年代之前,分为3个阶段,分别为萌芽阶段、初步发展阶段、蓬勃发展阶段。
产生了世界上主要的三大绿色建筑评价体系:美国LEED评价体系、日本CASBEE评价体系及英国的BREEAM评估体系。
CFD 是一门具有很强的交叉性的学科,起源于20世纪60年代。
2001年,德国的Gluck [1]提出了分区耦合算法,实现对薄膜结构与风之间耦合作用的数值模拟,目前数值风洞对于解决结构与风荷载流固耦合问题前景十分广阔,进行风洞实验可以保证数值模拟的准确性。
CFD数值模拟利用有限体积法,能够有效适应复杂的几何体,研究高效,过程容易控制。
通过CFD模拟方法,对风环境进行数值模拟分析,有效地改变建筑朝向布局,优化风口布置,合理地利用周围建筑环境关系。
1.2 国内研究现状相对于国外的研究现状来说,绿色建筑中通风生态设计在国内的开展才刚刚起步,更多的传统民居中通风设计比较落后,我国目前通风设计形势不容乐观。
绿色建筑中的建筑热湿环境调控技术
绿色建筑中的建筑热湿环境调控技术在当今社会,随着环保意识的不断提高和可持续发展理念的深入人心,绿色建筑已成为建筑领域的重要发展方向。
绿色建筑旨在最大限度地减少对环境的影响,同时为居住者提供健康、舒适和高效的室内环境。
而建筑热湿环境的调控是实现绿色建筑目标的关键环节之一。
建筑热湿环境是指建筑物内部的温度、湿度、气流速度等因素共同作用所形成的环境条件。
良好的热湿环境对于居住者的身体健康、工作效率和生活质量都有着重要的影响。
在绿色建筑中,通过采用先进的调控技术,可以有效地实现节能与舒适的双重目标。
一、自然通风技术自然通风是一种利用自然力量来改善建筑热湿环境的有效方法。
它通过建筑物内外的温差、风压等自然因素,引导空气流动,实现室内外空气的交换。
合理的建筑布局和开口设计是实现自然通风的关键。
例如,将建筑物朝向主导风向布置,增加窗户的面积和位置,设置通风中庭等,都可以增强自然通风效果。
在一些气候条件适宜的地区,自然通风可以在很大程度上满足室内的通风需求,减少机械通风设备的使用,从而降低能源消耗。
此外,自然通风还可以带来新鲜的空气,降低室内污染物浓度,提高室内空气质量。
二、遮阳技术遮阳是控制建筑物得热的重要手段。
通过在建筑物的外表面设置遮阳设施,可以有效地阻挡阳光直射,降低室内温度。
常见的遮阳形式包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳和挡板遮阳等。
遮阳设施的设计需要考虑当地的气候条件、太阳高度角和方位角等因素。
在夏季,遮阳设施能够有效地减少太阳辐射进入室内;而在冬季,合理的遮阳设计可以允许适量的阳光进入,以满足室内的采暖需求。
此外,新型的智能遮阳系统可以根据天气和室内光照条件自动调节遮阳角度和位置,进一步提高遮阳效果和能源利用效率。
三、保温隔热技术保温隔热材料的应用是改善建筑热湿环境的重要措施。
在建筑物的外墙、屋顶和门窗等部位使用高效的保温隔热材料,可以减少热量的传递,保持室内温度的稳定。
常见的保温隔热材料包括聚苯乙烯泡沫板、岩棉、玻璃棉等。
绿色建筑设计在建筑设计中的应用
绿色建筑设计在建筑设计中的应用在当代社会,环境保护和可持续发展越来越成为人们所关注的问题。
绿色建筑设计正是为了应对这一挑战而应运而生。
随着科技的进步和人们对环境的更高要求,绿色建筑设计正在在建筑设计中得到越来越广泛的应用。
绿色建筑设计是指采用环保、节能等可持续发展的概念来设计建筑物。
这种建筑设计使建筑物在能源和资源利用、环境保护、人居舒适、社会责任等方面具有更好的表现。
在建筑设计中的应用,一方面强调了建筑物在设计和使用的过程中要优化节能、节水、节材,另一方面,也注重了建筑物的可持续性。
首先,绿色建筑设计在建筑设计中的应用可以通过优化建筑的结构、材料、形式等方面来促进节能。
例如,对建筑的空调系统、采光方案、保温材料等进行优化,以减少能源的消耗,降低能源成本,同时减少二氧化碳和其他温室气体的排放。
同时,绿色建筑也采用智能化控制系统,通过科技手段来实现节能和环保。
其次,绿色建筑设计在建筑设计中的应用可以减少对自然资源的消耗。
这可以通过在建筑设计中选择可再生能源来实现,例如太阳能、风能等,减少对非可再生能源的依赖。
此外,在建筑选择中也可以优先选择使用环保、可持续的材料,如可再生材料、无害材料等来替代传统的材料,减少对自然资源的破坏。
最后,绿色建筑设计在建筑设计中的应用也可以提高住户的生活质量。
绿色建筑也以人为本,为居民创造一个健康、安全、舒适和功能完备的居住环境。
例如,在绿色建筑设计中,采用自然通风和采光来优化室内环境,降低湿度和室内污染物,调节室内温度和空气质量,营造舒适健康的生活环境。
综上所述,绿色建筑设计在建筑设计中的应用有利于促进可持续发展,减少对自然资源的消耗,提高建筑的效益和住户的生活质量。
未来,随着技术的不断更新和环保观念的不断升级,绿色建筑设计在建筑设计中的应用将会越来越广泛,为人类营造一个更加美好的生活环境。
绿建筑设计中的节能技术应用
绿建筑设计中的节能技术应用绿色建筑(Green Building)是指在设计、建造和运行过程中,以最小的对环境和人体健康的影响为目标,提高资源利用效率和建筑可持续性的一种建筑形式。
在绿建筑设计中,节能技术被广泛应用,以减少能耗、降低碳排放、提高建筑的能源效率和可持续性。
以下是绿建筑设计中常见的一些节能技术应用。
1.绝缘材料使用:绿建筑设计中常使用高性能绝缘材料,如去散热的窗户玻璃、保温材料和隔热层,以减少建筑物的传热和冷热损失。
2.太阳能利用:在绿建筑设计中,太阳能被广泛应用于热水供应、空调和电力供应系统。
太阳能热能系统通过太阳能集热板将太阳能转化为热能,用于供暖和热水提供。
太阳能光伏系统将太阳能转化为电能,为建筑供电。
3.自然通风和采光:利用自然通风和采光可以减少对机械通风和照明系统的依赖。
绿建筑设计中会合理规划建筑的朝向和窗户布局,以最大程度地利用自然通风和采光,减少能耗和碳排放。
4.高效照明系统:绿建筑设计中,采用高效的照明系统来降低能耗。
使用LED灯和紧凑型荧光灯等低耗能照明设备,通过使用传感器和自动控制系统来调节照明的亮度和开启时间,使能效达到最优化。
5.高效空调系统:绿建筑设计中使用高效空调系统,如地源热泵和空气源热泵,以减少对化石燃料的依赖。
这些系统利用地下或空气中的温度差异来提供冷暖空气,提高能效。
6.高效节水系统:绿建筑设计中,节水系统至关重要。
使用低冲压马桶、自动感应水龙头和灌溉系统等技术,减少用水量的同时仍能满足生活和工作需求。
搜集、储存和再利用雨水也是绿建筑中常见的节水技术。
7.建筑外墙的隔热和太阳遮阳:绿建筑设计中采用能有效减少外界热量和冷热的渗透的隔热油和遮阴设施,如树木、阳台、窗帘、阳台等,来降低建筑物对外界温度变化的敏感性。
这样可以减轻空调系统的负荷,并提高室内舒适度。
总之,绿建筑设计中的节能技术应用广泛且多样化。
这些技术的应用不仅可以减少能耗和碳排放,还可以提高建筑的能源效率和可持续性。
浅谈ANSYS FLUENT在绿色建筑评价中的应用
浅谈ANSYS FLUENT在绿色建筑评价中的应用王芳1,程熠2,高晓蓓3(1. 筑博设计股份有限公司,深圳518029; 2. 阿特金斯顾问(深圳)有限公司,深圳518008;3. 天津大港油田集团工程建设有限责任公司,天津300280)[ 摘要] 本文探讨分析了当下绿色建筑评价标准中对于自然通风的要求,房间有良好、合理的自然通风,一是可以显著地降低夏季房间自然室温,改善室内热环境,提高热舒适;二是可充分利用过渡季节较低的室外空气,减少房间空调设备的运行时间,节约能源,故绿色建筑应特别强调自然通风。
本文通过建筑室外场地通风和室内自然通风的几个案例来重点分析如何借助计算机模拟软件FLUENT进行自然通风模拟分析,并通过FLUEN模拟来优化建筑方案。
目前绿色建筑的发展速度非常快,FLUENT在自然通风方面的应用也将不断深入。
FLUENT在绿色建筑方面的应用不仅仅是为了满足认证要求,更是要为规划设计和建筑单体设计的优化切实提出建设性意见,真正体现模拟指导设计的价值所在。
[ 关键词]FLUENT 绿色建筑自然通风A Brief Talk on Application of ANSYS FLUENT in GreenBuilding Assessment[WANG Fang,CHENG Yi,GAO Xiaobei][Zhubo Design Co., LTD., Shenzhen 518029; Atkins Consultant Co., LTD., Shenzhen 518008;Tianjin Dagang Oilfield Group Engineering Construction Co., LTD.,Tianjin300280][ Abstract ] The demands of natural ventilation in the green building assessment standard are studied in this paper. If a room has good and reasonable natural ventilation, on the first side, its indoortemperature in the summer will be significantly reduced, so indoor thermal environment willbe improved and people feels comfortable. On the other side, low air outdoor can be madefull use in the transition season, then the running time room of air conditioning equipment isreduced, and energy will be saved. So green building should put special emphasis onnatural ventilation. In this paper, through several outdoor and indoor ventilation cases, howto analyze natural ventilation and optimization of building scheme by the computersimulation software FLUENT is studied. The application of FLUENT in the buildingassessment is not only in order to meet the certification requirements, but also to put forwardconstructive suggestions for the optimization of planning design and building design, andfinally to reflect the really value of simulation guiding the design.[ Keyword ] FLUENT Green Building Natural Ventilation1前言国务院办公厅以国办发〔2013〕1号文件转发国家发展改革委、住房城乡建设部制订的《绿色建筑行动方案》[1],这充分认识开展绿色建筑行动的重要意义,其中强调要因地制宜推广自然通风这项技术。
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CFD技术在绿色建筑自然通风设计中的应用
郭春梅;陈旭东
【期刊名称】《洁净与空调技术》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】利用CFD技术,按照绿色建筑评价要求,对天津地区一栋绿色办公建筑在过渡季节主要功能房间的自然通风状况进行了数值模拟•采用当地典型年气象参数,季节主导风向和平均风速,首先模拟得出了建筑外表面压力场分布规律,然后以压力入口为边界条件,数值模拟了建筑外区、内区和中厅的不同开口条件房问的自然通风状况•计算结果表明,建筑外区具有两面外墙开口的房间室内通风状况良好,而对于外区单侧开口房间和内区房间的自然通风状况不尽人意•建议在建筑设计时要充分利用建筑形态的凹凸变化、外开口距离、通风走廊、通风夹道等的巧妙设计,创造通风房闻有效开口压差,以在整个建筑内都达到令人满意的自然通风效果.
【总页数】4页(5-8)
[关键词】绿色建筑;自然通风;换气次数;风压;热压;CFD
【作者】郭春梅;陈旭东
【作者单位】天津城市建设学院能源与机械工程系;天津市经济技术开发区建设工程管理中心
【正文语种】中文
【中图分类】
【相关文献】
1•绿色建筑自然通风设计中CFD技术的应用[J],焦楠。