环境与场地分析

基地原况
实验一：区域2气流中分实验——引流实验
结论：区域2设置三角形block33后，气流分流进区域1与区域3，解决其通风不畅问题。
基地原况
实验二：区域3符合涡流的圆筒建筑实验——形体实验
结论：圆筒体比立方体更适合气流环境，为区域3引入流速≥ 1m/s气流，通风更优。
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基地原况
实验三：部分建筑楼层架空实验——架空实验
直接蒸发技术——效果不大
被动式太阳能采暖——基本无用
总结： （1）重庆市全年主导风为北风。 （2）建筑物最佳朝向——南偏东7.5°最差朝向——东偏北7.5°。 （3）全年太阳辐射水平不高，冬季很低。 （4）一年中7个月可依靠自然通风达到热舒适。 （5）全年主动降温按效果排序（优→差） 自然通风>高热熔材料+夜间通风>高热熔材料>间接蒸发技术 直接蒸发技术和被动式太阳能采暖不宜采用。 如果运用太阳能技术，只能通过在光电模板上多使用几层不同材料，在更广 范围上获得可用光谱能量。
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场地风速面模拟： 对应上页图可看出，直流、转压流、环形涡流三种环境对应的气流速度。 结论：参照2~3m/s为人最舒适风速，地块1与地块2比较良好，地块3完全不满足条件。
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场地风压面模拟： 风压大小关系到风力发电效率，以及建筑物所受到的风荷载大小。 结论：场地内没有不利于设计的强风压环境。
（保护内部风环境功能）。 满足以上要求，同时满足体块外轮廓是弧线的前提下，可随意进行设计。
THE END
重庆市环境分析
【Ecotect】
全年风分析
逐月风分析
最佳朝向——南偏东7.5°最差朝向——东偏北7.5°
年热辐射情况
全年焓湿图——一年中7个月可依靠自然通风达到舒适
自然通风——效果最好
高热熔材料+夜间通风——效果较佳
（夜间通风主要在5月和9月有效）
高热熔材料——效果较佳
间接蒸发技术——效果较佳
基地光环境&风环境分析
【Ecotect】&【Fluent】
场地分析（全年日照时间）
场地分析（全年遮挡百分比）
场地分析（夏至日日照时间）
场地分析（夏至日遮挡百分比）
冬至日全天太阳光照遮挡分析：
可以看出，基地范围内没有24小时遮挡区域，均满足采光规范。
夏至日全天太阳光照遮挡分析：
4月22日太阳高度角： 以重庆的太阳照度分析，4月中下旬开始需要遮阳措施。 选取4月22日太阳高度角，作为计算遮阳板外挑尺寸的上限值。
满足以上要求，同时满足体块直角位置大致不变的前提下，可随意设计。
设计建议
实验得出体块设置为相对最优结果，可参照进行设计 建议体块32（圆筒形）：
• 底层部分架空，形成东西向风道，便于气流穿过。 • 建议体块设置中庭，热压通风，并结合地下管道送风。 • 围护结构隔热需求高，可设置双层幕墙或双层窗，夏、冬季围护结构应全封闭
结论：架空后流速大于2m/s的气流通过面积≥80%，水平通风效果达到最优。
基地原况
实验四：区域3圆心热压通风实验——加压试验
筒体中心加压 优势：楼体内竖向通风效果优化，气流流速增加，降温、降湿效果极佳。 劣势：对周围风环境造成不利影响，且受环境空气温度影响大。 建议：筒体内送风采用地下风道送风策略。
该体块不做形状要求，满足以上要求，可随意进行解构、切割、错位等设计。
设计建议
实验得出体块设置为相对最优结果，可参照进行设计 建议体块33（三角形）：
• 底层不架空，以便引导气流。底层设为主入口大厅，上设大空间房间（会议室、 • •
食堂、展厅等）。形成错落屋顶花园。 立面结合立体绿化，建议整个体块绿化程度最大。 南北立面受风良好，情况如体块34，结合绿化设计。
（夏至日）6月22日太阳高度角： 夏至日太阳位置在最高点，这时的太阳高度角，是计算遮阳板外挑尺寸的下限值。
基地通风概况
全年主导风向 半 遮 挡 遮挡
遮挡
遮挡 遮挡 遮挡 半遮挡 半 遮 挡 遮挡 半遮挡 遮挡 遮挡 遮挡 遮挡
遮挡
半遮挡
遮挡
场地气流动态线模拟： 可以看出场地内气流形成了三种环境： 转压流（区域1）、直流（区域2）、环形涡流（区域3）。
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场地气流偏差角面模拟： 偏差角是风向与障碍物的夹角，交角角度越大，风 速减小的越多。 结论：图中越接近红色的面域，风速减小的值越大。
结论建议
光环境： • 基地光照良好，全年无直接遮挡现象，均满足冬至日最低光照条件， 无需特殊处理。 风环境： • 区域1（转压区）：注意建筑与风形成10°~30°夹角，室内受风良好， 且不遮挡后方建筑。 • 区域2（直流区）：风速最大，应积极利用将气流引入建筑内部。 • 区域3（环形涡流区）：中心应人工制造热压通风，或建筑在涡流周 边排列设置，同时采用带角度凸窗与风形成夹角受风。
设计建议
实验得出体块设置为相对最优结果，可参照进行设计 体块体块34（立方体）：
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一、二层架空（可永久架空），为周围建筑提供通风。 因通风环境良好，无需设置中庭和任何形式热压通风。 可设置空中花园（散布），体块应南北通透。 南立面宜结合立体绿化（无需全面遮阳）， 北立面窗可灵活开闭（不宜设置双层幕墙），可结合立体绿化（要求耐阴植物）。 东立面不宜开窗（不受风）同时墙体隔热应加强。
实验四（加压试验）优势模拟示意——风速
结论——室内竖向风速为1.5m/s~3m/s之间，人体感觉舒适度95%
实验四（加压试验）优势模拟示意——温度
结论——随楼层增高而降低，如地表温度30°，室内温度为20°~ 23°
实验四（加压试验）模拟示意——湿度（随楼层增高而减小）
结论——随楼层增高而减小，室内湿度平均比室外湿度低20%，更为舒适，利于挥发降温
注：方案中尽量不出现气流偏差角。
模拟实验分析
【Fluent】
模拟方法
模拟实验： • 实验一：区域2气流中分实验——引流实验 • 实验二：区域3符合涡流的圆筒建筑实验——形体实验 • 实验三：部分建筑楼层架空实验——架空实验 • 实验四：区域3圆心热压通风实验——加压试验 （具体介绍见后面图示） • 区域1体块为block34（立方体）h=36m • 区域2体块为block33（三角体）h=15m • 区域3体块为block32（圆筒体）h=36m