附》录C ? 模拟软《件边界条《件
》
C.0【.1 室外风【环境模拟
】
《 模拟《目标
! , :通过风环境模拟【指导建筑在规划【设计时合理布—局建:。筑群优化场地的【夏季自然通风避开】冬季主导风向的不】利,影响:实际工程中需—采用可靠《的,计算:。机模拟程《序合理确《定边界条件基于典】型的风向、风速进】行建筑风环境模拟】并达到下列要求
】
】 1 在建筑!。物周围?。行人区1.5—m处风速不》大于:5m/s;
—
【 2》 冬季风速放【大系:数,不,。大于2
—
输入!条件1建议参考C】。OST(欧洲科技】研究领?。域合作组织)和【AIJ(日本建筑学!会)风?工程研究《小组的研究成—果进行模《。拟以保证模》。拟结果?的准确性《本标准中采用AIJ!(日本建筑学会【)风工程研究—小组的模拟成果
】。
,
:
》 为保证《模拟结果《的,准确性具体要—求如下
! , 1 计!算区域?建筑覆盖区域小【于整个计算域面积3!。%;以目标建筑为】中心半径5H范围内!为水平计《算域建筑上方计算】区域:要大于?3H;H为建—筑,主体高度;
】
】 2 模型—再现:区域目标建》筑边界H《范围内应以最大的】细,节要求?再现;
《
【 3 网格!划分建筑的每一【边人行高度区1【.5m?或2m高度应划分】10个网格或—以上;重点观—测区域?要在地面《以上第?3个网格或更高【。的网格?以内;
—
!4 入口》边界条件《给定入口风》速的分布U(梯度风!)进行模《拟计算有可》能的情?况下入口的k、ε也!应采用分《布参数进行定—义;
】
:
— : , 5 地面边界条!件对于未考虑—粗糙度的情况采用指!数关系式修正粗糙度!。带来:。的影响;对》于实际建筑的—几何:再现应采用》。适应:实际地面条件的边】界,条件;对于光滑【壁面应?采用对数定》律;
》
!6 ?计算规则与空—间描述注《。意在:高层建筑的》尾流区会出现周期】性的非?稳态波动此波动【。本质不?。同,于湍:流不可用《。稳,态计算?求解;
—
【 7 《 计算收敛性计算要!在求解充分收敛的情!况下停止;确—定指定观察点或区】域的值不再》变,化,或均:方根残差小于10E!-4;
》
—。 ? 8 湍流模型】选择在?计算:精度不高且只关注】1.5m高度的【流场分布时》可采用标《准k-ε模型计【算建筑物表面风压】系数或高精度—要求时应采用各向】异性湍流模》型如Durbin模!型或MMK模型等;!
?。
》 9 差分!格式避免采用一阶差!分格式
【
1 《摘自AI《J(日本建筑学【会)风工程研究【小,组的研究成果—
?
【。输出结果
】
《 1)在【建筑物周围行人区1!.5m处风速;【
《。
】2):冬季风速放》大,系数:要求风速放大系【。数不大?于2
】C.:0.2 建—筑,能耗模拟
【
:
? 模拟目》标
—
? 首先计算参照】建筑在规《定使用条件下—的全年能耗》然后计算所设计【建,筑,在采用热泵类可【再生能源或其—。他,节,能系统形式的—条,件下的全年》能耗:当,所设:计的建筑《的全年能耗不大于】参照建筑《全年能耗时则满【足要求?建筑全?年能耗需借助全年】逐时能耗模拟软件完!。成,除本标准中涉及的蓄!能系统能耗计算、】热泵类可《再生能源系统贡献率!。计算外其他形—式的暖通空调系统的!。建筑节能《率计算?也可以参照》执行
《
所!设计建筑和》。。参,照建筑的全年能【耗模拟应按照—以下规定
》
— 输《。。。入条件
】
表C.0.2 】。。参照:建筑和设计建—筑的设定参数
【。
!
【
模拟注】意点
》
:。。
, 》 1)参照建筑与】所设计建筑的空【调和供暖能耗必【。须用同一个动态计算!软件计算;
!
— 2?)采:用,典型气?象年数据《计算参照建》筑与设计建》筑的空调和供暖【能耗
《
】输出:结果
】 建筑全年】暖通空调系统能耗
!
:
C.0.【3 自然采光【模拟
?。
】 模:拟目标
《
!在现行建筑采—光设计标准》GB/?。T 5003—3中:给出了?。不同建筑类型的采】光系数标准值规定了!应满足?的室内采光系数【最低值Cmin(%!)和室内《天然光临《界照度(l》x)两?个,。标,准
?
】采光:系数:最低值Cm》in(%)》。根据不同建筑类型和!房间类型规定—了应符合的采光系】。数最低值《
! 室:内天然光临》界照度(lx)【即,对应室外《天然光临界照度时的!室内天然光》照,度不同的光气候【分区规?定了不同的室外天然!光临界照《度北:京市:属于:Ⅲ类光?气候区
【
—输入条件
【
:
: 北京》市属于Ⅲ类光气【候区其?室,外天然光临》。界照:度值取?5000《lx
! 1)北】京经度116.31!7°纬度39.【95°;
【
!2)建筑总体布【置图以及《建筑具体轮廓线窗】户洞:口位置窗户》。形式和玻璃类—型(玻璃《透过率?以及室内地面、【顶棚和?墙面:的反射比可参考【建筑照明设计—标准建议模型中考】虑周:围遮:挡建:筑)以及室内—户型图;公共建【筑应考虑吊顶高【度周围?。遮挡建筑建议考虑水!平15°夹角内高】层建筑?;
【 ? ?。3)天空模》型CIE《全阴天模型》(CI?EOver》cas?tSky);
【
》 —4):室外天然光临界照】度值:。500?0,lx;
】
《 5)参考【平面距室内》地面800mm【高的水平面;—
— , 6)网格!间,距不超?过100《0mm(建议各向网!格最少?数量:不低:于10?),
:
:
输出结!果
—
?。 室内参》考平面采光》系数最低值
【
》 ?室内参考平面采光】系数等值《线图:和室内参考平—面天然光临界照【。度等值线图可以清】。楚地表示出室内【采光分布情况—
?
C.0.4】 :自然通风模》拟
:
,
】自然通风模拟根据】侧,重点不同《。有两种模拟》方,法一种为多区域【。网络:模,拟,方法其侧重点—。为建:筑整体通风状况为】集,总模型可与建筑【能,耗模拟软件相—结,合另一种为CF【D,模拟方?法可以?详,细描述单一》区域的自《然通风特性由于两】种方法?均有使用故在—本,。节中一并列出
】
— 1 多—区域网络模》。拟方法?
:
:
《 模拟目标—
》
在室外设!计气象条件下(【风速风向《)室内的自然—通风换气《次数
》
【输入条件
》
《
》。 , 1)建筑通—风拓扑路径图并据】此,建立模型;
】
!2)通风洞口阻【力模型及参数;
】
【 3)—。。洞口压力边界条【件(可根《据室外风环》境得到?。);
《
! 4)?如计算热压通—风,需要室内外温—度条件?以及室内发热—量及室外温度条【件;
!。 ? 5)室》外,压力条件;
【
》 6)模】型简化说明》。
— 输出结果
!
《
: 建筑》各房间通风次—数
】 2 CF】D模拟方法
!
—模拟边界条件—
:
】 :1)室外气象参【。数选择
《
:
《 针对本模拟作!。为室内自《然通风室《内,。空气质量研究—选择具有代》表性:的室外模拟》风速:、温度并按》稳态进行模拟
!
】 a)》门、窗压力取—。值
! —通过室外风环境【模拟结果读取各个门!窗的平?均压力值
【
《 b)!。室外温度取值—
:
,
【。 : :室外温?度采用室外》计算温度
!
: 》 c?)相:对湿度
! , — 相对?湿度对室内空—气,质量的影响仅表【现在温?度增高?时所以只作》为热舒适判定—。条件而不作为模拟】边界条件《
《
— :。2)边界《。条件确定《
《
? 同《样作为稳《。态处:理考虑人员》散热:量、组合地》面、屋面《、外墙朝向》及其热工性能—边界条?件的确定如下
】
】 a)—屋面屋?面同时受到太阳辐】射和室外空气温度】的热作?用采:用室外综合温度来】引入太阳辐》。射产生的温升室外综!合温度?计算见式
】
! 式中ts室外!综合温度(℃—),。;
:
】 》 tw室外空【气计:算温度(℃);
】
》 ! ρ:。围护结构外表面【对,太,阳辐射的《吸收系数;》
— 》 J围护结!构所在朝向的日间太!阳,总辐射强度(—W/m2);
【
,
》 【 α?w围护结《构外表面换热系【数[W?/(m2·》K)]?可取23W/(m】2·:K)
》
? 》 : ,b)太阳《光直射的墙》
:
】。 , , 处?理方法同屋面
!
》 c)】非太:阳直射?的墙
! 【。由于没有《阳光直接照》射因此忽略其—。辐射传热墙壁按恒温!设定室外侧取室外模!拟温度室《内侧取室内温度
】
》 — d)天花板【忽略天花板内热源
!
! e》。)地板或楼板考虑太!阳辐射?时透过窗《户的太阳辐》射会使?部分地板吸热升温】处理地板温度时【近似将太阳辐—射按照地板面积平均!透过玻?璃窗进?入室内?的日射得热见式
】
】
,
,
?。 , , f)人员】建筑内人员作为特】殊的:边,界其发热量》。按实际设《计方案?或参照北《京市居住《建筑:节能设计《标准D?B 11/》891及公共建筑】节能设计标准DB !11/687规定取!值
《
? , — g)除设备等发】热外的其他物体【按绝热边界处—理
》
》 模拟注意》点
! ? 1)模《拟按照?稳态进行分析;
】
【 《2,),。如果:。室内热?源的干扰《远远大?于墙:体的传热则》可,忽略墙体的导热部分!的热量但太阳辐射得!热不能?。忽略:
:
输!出结果
—。
《 1)建筑!各,房间通风次数—;
》
2!)房间平均》流速;
《
! 3)室内温度分!。布;
?
— 4)室】内空气龄《分布
【
C.0.5 】室外噪声模拟—
?。
— 模拟?目标
—
,
《 声学模拟主—要参考现行》民,用建筑隔声设计规范!G,B :5011《8,和声环境质量标【。准,。GB 3《096中的要求【
,
【。 “?声环境?功能区噪声》限制按区域使用功】能特:。点和环境质量要求】声环境?功能区分《为0类、1》类、2类、3—类、4类五》个档位?声,环境质?量标准GB 309!6,中对五类功能区的环!境噪声?限值做?出明确规定》噪声限值已成为法】律上的标准在—噪声超标民》事纠:纷中以此作为评判依!据(此条为强制性】法规:条文)“
【
? 本设计规范!中以:声环境?功能区噪声限—值为标准需要输出声!环境功?能区噪声图
—
— ?输入条件为》保证计?算机声环境模—拟的准确程度应【输入噪声源、—模拟区域地形、模】拟区域范围》内的建筑《等因素具体输入条件!如下
】。 : 1)模拟】分析所需要的区【域范围?内的建筑《模型;
》
— 2)区域范!围内的地形;—
?
:
— 3)区域范—。围内街道、公—路、声?屏障:等;
—
: 4)区!域地:块内实地测》试的声环境》功能区监测数据报】。告因不同等级的道路!的,交通流量、通过车型!不同所受到的环【境噪声影响也—不同建议模》拟中采用较为准确的!实测道?路交通噪声数—据,。或者是参考》。标准:汽车定?置噪声限制、—机动车辆允许噪【。。声标:准、铁道客车—。噪声的评定、铁【道机车辐射噪声限值!、声环境《质量标?准等相关标准中【的数据;
【
】 5)区域地块内】噪声敏感建筑物【监测:数据报告
】
: 输》出结果声《环境功能区噪—声,
! 1)水平【噪声面?(高:度1.2m)模拟分!析图可清楚的表示】出小区内噪》声分布情况;
】
,
《 2)垂】直噪声?面(建筑《窗外1m)》模拟分析《图可清楚的表—示出建?筑物立面各个部位受!噪声影响《。的情:况
?
C.0【.,6 室《外热岛模拟
【
?
模拟目】标
—
通过【建筑室外热岛—模拟可了解建筑室外!热环境分布状况是建!筑室外微环》。境舒:适程度的判断基础并!进一步指《。导建筑设计和景观】布局等优《化规划建筑景—观,方案提?高室外舒适程度并】降低建筑能》耗减少建《筑能:耗碳排放实际工【程中:需采用可靠的计算】机模拟程序合—。理确定边界条—件基于典型气象条件!进行建筑室外—。热,环境模拟达到降【低室:外热岛强度》的目的
【
,
? 输入条件
【
!为保证?模拟结果的准确性】具体要求《如下:
— 1)气!象条件模拟气象条件!可参照中国》建筑热环境分—析专用气象数—据,集选取值《得注意?的是气象条件需涵盖!太阳辐?射,。强度和天《空云量等参数以供太!。阳辐射模拟计算使】用;
?
— 《 2:)风环境模拟建【筑室外热岛模—拟建立在建筑室【外风环?境模拟的基础—上求解建《筑室外各种热过【程从而实现》建筑室外热岛强度计!算因:而建筑室外》风环境模拟结果【直接影响热》岛强度计算》结果建筑室外热岛模!拟需满足建筑—室外风环《。境模:拟的要求《包括计算区》域模型再现区域【网格划分要求入口】边界条件地面边界】条件计?算规则与收敛—性差分格式湍流【模型等;《
—。。 ,。 3)太阳!辐射模拟建筑室外热!岛模:拟,中建:筑表面及下垫面太阳!辐,射模拟?是重要模拟环节也是!室外热岛《强度的重要影响【因素太阳辐射模拟】需考虑太《阳直射辐射》太阳散射辐射各表面!。间多次?反射辐射《和长:波辐射?等实际应用中需采用!适当的模拟软—。件若所采用软件中】对多次反射部分的】辐射计算或散射计算!等因素未加以考虑需!对模拟结果进行【修正以?满足模拟计算精度】要求;
】
, ? 4)下垫【面及建筑表》面参数设定对—于建筑各表面—和下垫面需》对,。材,。料物性和反射—率、渗?。。透率蒸发率等参数】进,行设定以准确计【算太阳辐《射和:建筑表面及下—垫面传热过程;【
【。 ? 5)景观要素】参数设?定建:筑室:。外热环境《。。中植物水体等—景观要素对》模拟结果《的影响重大需要【模拟中进行相关设定!对于:植物可?根据多孔介质理论】模拟:植,物对:风环境的影响作用】。并根据植物热—平衡计算根据辐射】计算结果和植物蒸】发,速率等数据计算【植物对热环境的影响!作用从而完整体现植!物对建筑室》外微:环境的影《响对于水体》分静止水面和—喷泉:应进行不同设定【工程:应用:中可对以上设定进行!。适当简化
—。
》 输出结果【
》
》建,筑室:外热岛强度》。模拟可得《到建筑?室外温度分》布情况从而》给,出建:筑室:外平均热岛》强度计算《结,果以:此辅助建《筑,景观设计《然而为?。验证模拟准确可行同!。时应提供各表面【的太阳辐射》累,计量模拟结果—建筑表?面,及下垫面的》表面温度计算结果】建筑室外《风环境模拟结果
!