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A》I,J(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2《m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D:。urbin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AIJ(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【 50033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Cm?。in:(%)和《室内天然光》临界照度(l—x)两?个标准
—
,
《 采光系数最低】值Cmi《n(%?。)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5000lx
!
?
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(C》I,EOverc—astSky);
!
【 ? 4)?室外天然《光,临界照度值5000!l,x;
》
【 , 5:)参考平面距室内】地面:800m《m高的水平面;
!
! 6)网格间距不超!。过1000mm(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 《CFD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(℃);
!
《 , , 》。 t?w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!23W?/(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D】B 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GB 50【118和声环—境,质量标准GB 【3096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
】
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