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《1.5m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COST(】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AI《J(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1.5《m或2?m高度?应,划,分1:0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1.5【m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》Du:rbin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.《5,m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【 500《33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(lx)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50】00lx
!
: 《 1)北京》经度:116?.317°纬度【。39.9《5°;
】
? : 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1《5°:夹角:内高层建筑;
【
《
》。 3?)天:空模型CI》E全阴天模型(【CIEOverca!。stSk《y);
】
— 4)室《外天然光临》界照度值5000】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1【0)
】 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CFD!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 】C,FD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》);
【
】 αw围—护结构外表面换热】系数[W/(m2】·,K,)]:可取23《W/(m2·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,DB 11/—891及公共建筑】节能设计标准D【B 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 501》18和声《环境:质量标准《。G,B, 30?96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G【B 3096—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
!
,