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1.5m或2m!。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10—E-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》Durbi》n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A:IJ(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(lx《)两个标准
—
— ?采光系?数最低值Cmin】(%)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11—6.3?17°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】(CIEOverc!astSk》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1000【mm(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t!s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!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DB 1】1/8?91及公共建—筑节:能设计标《准DB 11/6】87: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 50118【和声环境《质量标准G》。B 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GB 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1!m)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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