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自然通風(fēng)分析報(bào)告水岸觀溪住宅小區(qū)自然通風(fēng)報(bào)告項(xiàng)目名稱:水岸觀溪住宅小區(qū)項(xiàng)目地址:福清市宏路街道溪下村建設(shè)單位:福清市僑鄉(xiāng)建設(shè)投資有限公司設(shè)計(jì)單位:福州市建筑設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)人:許育能審核人:陳樂(lè)明報(bào)告日期:2016-02-20水岸觀溪住宅小區(qū)項(xiàng)目自然通風(fēng)分析一、項(xiàng)目概況本項(xiàng)目位福清市宏路街道溪下村,用地面積65993m2,總建筑面積250309.38m2,其中地上建筑面積201595.17m2,地下建筑面積48714.21m2,容積率3.0,建筑密度21.56%,綠地面積19797.9m2,綠地率30%??偲矫娌季秩鐖D1。圖1水岸觀溪住宅小區(qū)總平面效果圖二、建立模型1、風(fēng)環(huán)境條件項(xiàng)目位于福建省福州市,該地區(qū)屬于海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),全年冬短夏長(zhǎng),溫暖濕潤(rùn),日照充足,雨量集中,市區(qū)年平均氣溫20.3℃,月平均氣溫最低值是11.4℃(一月份),最高是29.0℃(7月份)2、模型圖本報(bào)告采用CFD(ComputationalFluidDynamics,計(jì)算流體力學(xué))的方法對(duì)建筑周?chē)娘L(fēng)環(huán)境狀況進(jìn)行模擬評(píng)價(jià),采用目前國(guó)內(nèi)比較流行的CFD商用軟件綠建斯維爾建筑通風(fēng)Vent2016軟件進(jìn)行模擬計(jì)算。將小區(qū)建筑模型導(dǎo)入CFD計(jì)算軟件Vent2016進(jìn)行三維流動(dòng)數(shù)值模擬從而得到建筑周邊的流場(chǎng)和建筑表面的壓力分布。為了簡(jiǎn)化建模,對(duì)模型做了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化,忽略了部分對(duì)風(fēng)壓分布影響較小的部件。本次室外風(fēng)環(huán)境分析主要對(duì)該區(qū)域內(nèi)的主要建筑及建筑周邊的建筑進(jìn)行分析,分析區(qū)域如圖2、圖3、圖4、圖5所示:圖2三維模型圖圖3三維模型圖圖4三維模型圖圖5三維模型圖三、計(jì)算分析1、模擬計(jì)算指標(biāo)按照《福建省綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ/T13-118-2014中對(duì)風(fēng)環(huán)境的要求,需要對(duì)建筑區(qū)域周?chē)L(fēng)環(huán)境、微氣候狀況進(jìn)行模擬分析評(píng)價(jià),主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為:(1)冬季典型風(fēng)速和風(fēng)向條件下,建筑物周?chē)诵袇^(qū)風(fēng)速低于5m/s,且室外風(fēng)速放大系數(shù)小于2;(2)過(guò)渡季、夏季典型風(fēng)速和風(fēng)向條件下,場(chǎng)地內(nèi)人活動(dòng)區(qū)不出現(xiàn)渦旋或無(wú)風(fēng)區(qū);(3)除迎風(fēng)第一排建筑外,冬季建筑迎風(fēng)面與背風(fēng)面表面風(fēng)壓差不超過(guò)5Pa;(4)50%以上可開(kāi)啟外窗室內(nèi)外表面的風(fēng)壓差大于0.5Pa。2、數(shù)學(xué)模型的選取通常我們所使用的紊流模型以ε方程最為方便。在紊流的工程計(jì)算中,k-ε雙方程模型應(yīng)用最為廣泛,并且也取得了較為成功的結(jié)果。由于建筑小區(qū)內(nèi)空氣流動(dòng)一般屬于不可壓縮、低速湍流,因此,本此模擬選用k-ε雙方程模型對(duì)問(wèn)題進(jìn)行模擬求解計(jì)算。3、計(jì)算方法及邊界條件本次模擬采用有限容積法,擴(kuò)散項(xiàng)采用中心差分法,對(duì)流項(xiàng)采用一階迎風(fēng)格式離散。采用SIMPLE算法進(jìn)行壓力和速度的解耦,避免出現(xiàn)不合理的壓力和速度??紤]到風(fēng)場(chǎng)作用的范圍較大,因此應(yīng)選取較大的計(jì)算區(qū)域。根據(jù)經(jīng)驗(yàn):本次模擬計(jì)算選取的計(jì)算區(qū)域高度為小區(qū)建筑高度的3倍,來(lái)流方向?yàn)榻ㄖ挾鹊?倍,出流那個(gè)為建筑寬度的6倍,計(jì)算區(qū)域?qū)挾葹榻ㄖ挾鹊?倍。邊界條件的處理:(1)來(lái)流面梯度風(fēng)的選取由于地表摩擦的作用,接近地表的風(fēng)速隨著離地高度的減小而降低。只有離地300~500km以上的地方,風(fēng)速才不受地表影響,可以在大氣梯度的作用下自由流動(dòng)。來(lái)流面風(fēng)速的變化規(guī)律以指數(shù)率表示為:式中:——高度為h處的風(fēng)速,m/s;——基準(zhǔn)高度h0處的風(fēng)速,m/s,一般取10m高處的風(fēng)速;――指數(shù),主要與測(cè)定地點(diǎn)的地面粗糙度和溫度垂直梯度有關(guān)。對(duì)于空曠和瀕海地區(qū),;四、風(fēng)環(huán)境模擬及評(píng)價(jià)(1)冬季室外風(fēng)環(huán)境水岸觀溪住宅小區(qū)項(xiàng)目離地1.5m高度冬季風(fēng)速云圖、風(fēng)速矢量圖、風(fēng)速放大系數(shù)及風(fēng)速壓力如圖6、圖7、圖8、圖9。1、從整體情況來(lái)看,本項(xiàng)目冬季室外風(fēng)場(chǎng)分布均勻,最大風(fēng)速出現(xiàn)在1#樓、2#樓周邊區(qū)域,最大值為4.6m/s,主要區(qū)域的風(fēng)速值基本在舒適范圍內(nèi)。2、冬季項(xiàng)目范圍內(nèi)風(fēng)速放大系數(shù)基本保持在1.8以內(nèi),有利于滿足室外活動(dòng)區(qū)域人體的舒適性。3、冬季除第一排建筑外,其它建筑迎風(fēng)面和背風(fēng)面的壓差最大值為3.8Pa,未超過(guò)5Pa。風(fēng)速較大區(qū)域風(fēng)速較大區(qū)域圖6冬季風(fēng)速圖圖7冬季風(fēng)速矢量圖圖8冬季風(fēng)速放大系數(shù)云圖圖9冬季室外風(fēng)壓圖(2)夏季室外風(fēng)環(huán)境水岸觀溪住宅小區(qū)項(xiàng)目離地1.5m高度夏季風(fēng)速圖、風(fēng)速矢量圖、風(fēng)壓圖如圖10、圖11、圖12。從整體情況來(lái)看,夏季室外風(fēng)場(chǎng)分布均勻,最大風(fēng)速為6.3m/s,場(chǎng)地內(nèi)人活動(dòng)區(qū)沒(méi)有出現(xiàn)渦旋和無(wú)風(fēng)區(qū),主要區(qū)域的風(fēng)速值基本在舒適范圍內(nèi)。風(fēng)速較大區(qū)域風(fēng)速較大區(qū)域圖10夏季風(fēng)速圖圖11夏季風(fēng)速矢量圖圖12夏季風(fēng)壓圖五、分析結(jié)論通過(guò)對(duì)水岸觀溪住宅小區(qū)項(xiàng)目的自然通風(fēng)模擬計(jì)算及分析,冬季典型風(fēng)速和風(fēng)向條件下,建筑物周?chē)诵袇^(qū)風(fēng)速低于5m/s,且室外風(fēng)速放大系數(shù)小于2;過(guò)渡季夏季典型風(fēng)速和風(fēng)向條件下,場(chǎng)地內(nèi)人活動(dòng)區(qū)不出現(xiàn)渦
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