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中学体育馆建设工程--室内自然通风模拟分析报告

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文档编号：355364539

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1、中学体育馆建设工程室内风环境模拟分析报告目录1 模拟概述21.1项目概况21.2 通风概述21.3 参考依据31.4 评价方法31.5 评价说明42.2 数理模型42.2.1 分析区域42.2.2 室外风环境状况43 模拟结果分析54 换气次数面积比例统计95 结论101 模拟概述1.1项目概况本工程位于中学内，地块周围自然生态环境良好。本项目规划总用地面积45840.94，新建总建筑面积8822.6，容积率0.58，绿地率13.6%。1.2 通风概述自然通风是在压差推动下的空气流动，根据压差形成的机理，自然通风可以分为风压作用下的通风和热压作用下的通风，本报告则选取每层最不利的房间作为分析对象，分析在风压作用下室内各房间的通风换气情况以及整体的通风效果。在具有良好的外部风环境的地区，风压可作为实现自然通风的主要手段。风洞试验表明：当风吹向建筑时，因受到建筑的阻挡，会在建筑的迎风面产生正压。而当气流绕过建筑的各个侧面及背面，会在相应位置产生负压，如图2所示。图2 建筑物在风力作用下的压力分布+ 附加压力为正；附加压力为负（a）平屋顶建筑（立剖面）；（b）倾角 30坡屋顶建筑（立

2、剖面）；（c）倾角 45坡屋顶建筑（立剖面）；（d）建筑平面图风压通风就是利用建筑的迎风面和背风面之间的压力差实现空气的流通。压力差的大小与建筑的形式、建筑与风的夹角以及建筑周围的环境有关。1.3 参考依据本项目主要参照资料为：广东省绿色建筑评价标准 DBJ/T 15-83-2017民用建筑设计通则GB 503522005 委托方提供的其他相关资料1.4 评价方法现今国内外对自然通风状况分析所采用的方法主要有网络法和 CFD 模拟。网络法是从宏观角度对自然通风进行分析，主要用于自然通风建筑设计初期的风量预测。它利用质量、能量守恒等方程计算风压和热压作用下的自然通风量。但由于网络法不考虑房间内部的空气流动形态对自然通风效果的影响，所以无法给出房间内部的空气详细流动情况分析。CFD 模拟是从微观角度，针对某一区域或房间，利用质量、能量及动量守恒等基本方程对流场模型进行求解，分析其空气流动状况。采用 CFD 对自然通风模拟，主要用于自然通风风场布局优化和室内流场分析，以及对象中庭这类高大空间的流场模拟，通过 CFD 提供的直观详细的信息，便于设计者对特定的房间或区域进行通风策略调整，使之更

3、有效的实现自然通风。本报告采用计算流体力学（CFD）法对项目最不利楼层的自然通风效果进行分析评价。1.5 评价说明绿色建筑评价标准GB/T 50378-2014 第8.2.10条对建筑的室内风环境状况提出了明确的要求：建筑设计和构造设计有促进自然通风的措施。条文相关具体要求如下：建筑单体采用诱导气流方式，如导风墙和拔风井等，促进建筑室内自然通风；在自然通风条件下，保证主要功能房间换气次数不低于2次/h（舒适要求）；室内空气的流速基本保持在 02 m/s 之间（舒适要求）。其中建筑设计和构造设计有促进自然通风的措施，在自然通风条件下，保证主要功能房间换气次数不低于2次/h 为基本要求。2.2 数理模型本次参评建筑为广州市番禺区石碁第四中学体育馆建设工程，室内自然通风模拟计算模型主要参考项目的建筑设计图纸进行建立及通过室外风环境模拟的风压差（详见图3/4），从图中看出广州市番禺区石碁第四中学体育馆建设工程的风压差小，即室内自然通风不佳，从而低楼层主要房间无高楼层通风好，所以本报告主要分析广州市番禺区石碁第四中学体育馆建设工程最不利楼层整体的流场分布及通风换气情况。2.2.1 分析区域室内自

4、然通风模拟计算模型主要参考项目的建筑设计图纸进行建立，本报告主要分析最不利楼层室内整体的流场分布及通风换气情况。2.2.2 室外风环境状况建筑表面风压如下图所示。图3 整体表面迎风侧压力分布图4 整体表面背风侧压力分布3 模拟结果分析1）1层图5 人行高度处风速流线分布图5所示的1层主要功能房间人行高度处的风速流线分布图，从图中可以看出：迎风侧有较大面积开口，风速分布流畅。z图6 风速云图图6所示为 1层人行高度处的风速分布色阶图。从图中可以看出：迎风侧进风气流形成有效气流风速分布在0.10m/s2.00m/s范围之内。图7 空气龄云图图7所示为1层人行高度处的空气龄分布图，从图中可以看出：主要功能房间通风状况良好，空气较新鲜，迎风侧主要房间空气龄分布在600s以下。房间换气次数不低于2次/h，空气新鲜。2）2层图8人行高度处风速流线分布图8所示的2层人行高度处的风速流线分布图，从图中可以看出：迎风侧有较大面积开口，风速分布流畅。图9 风速云图图9所示为2层人行高度处的风速分布色阶图。从图中可以看出：迎风侧进风气流形成有效气流风速分布在0.087m/s3.0m/s范围之内。图10 空

5、气龄云图图10所示为2层人行高度处的空气龄分布图，从图中可以看出：主要功能房间通风状况良好，空气较新鲜，迎风侧主要房间空气龄分布在800s以下。房间换气次数不低于2次/h，空气较新鲜。4 换气次数面积比例统计分类体积(m3)面积(m2)换气次数(次/h)建筑第1层A001房间8263.871721.649.38A003房间354.8273.9253.71第2层B004房间731.85140.7428.92B002房间907.11174.4534.14B001房间9142.641758.2019.93第3层C008房间74.5216.56149.45C004房间207.0446.010.00C003房间207.0446.0132.51C002房间450.00100.0041.21C001房间10135.082252.2439.92第4层D001房间14639.562252.2444.37D002房间1171.76180.2746.98 第5层换气次数大于2/h的面积比换气次数大于2/h的面积8716.27总面积8762.28面积比例RR99.47%5 结论通过对石楼中学体育馆及后勤服务楼项目自然通风状况进行模拟，结论如下：1) 本项目平面布局和朝向有利于夏季的自然通风； 2) 主要功能房间迎风侧有较大面积开口，房间能够通过迎风侧进风气流形成有效气流，换气次数在2次/h以上；主要功能房间通风状况良好，空气较新鲜。因此，根据广东省绿色建筑评价标准 DBJ/T 15-83-2017 第8.2.10条，本项目得13分。 8

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