深圳市星河銀海商業(yè)街室外自然通風(fēng)模擬

1、目錄研究目的與方法1概況1項(xiàng)目概況1室外氣象條件2模型與邊界條件3小區(qū)模型3風(fēng)速邊界條件3評(píng)價(jià)指標(biāo)匯總4風(fēng)環(huán)境評(píng)價(jià)方法4風(fēng)速4風(fēng)壓5風(fēng)環(huán)境模擬分析5夏季風(fēng)工況6過(guò)渡季風(fēng)況7冬季風(fēng)工況106.結(jié)論12夏季工況12過(guò)渡季工況12冬季工況12市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析1. 研究目的與方法城市中高大建筑的數(shù)量和高與日俱增，這些建筑的建成顯著改變了城市的風(fēng)環(huán)境。一方面高大密 的建筑群，降低了市的通風(fēng)、自凈能力，加劇了在低風(fēng)速條件下城市的空氣污染和熱效應(yīng)；而一方面在風(fēng)速較大時(shí)，高大建筑周圍會(huì)產(chǎn)生局部強(qiáng)風(fēng)，影到行人的舒適與安，引出行 風(fēng)環(huán)境（ edestrianevelWi d Environ

2、ment）問(wèn)計(jì)算流體力學(xué)（Co。puional Fluid Dynmics: CFD）可以準(zhǔn)確地模擬計(jì)筑內(nèi)外的三維速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)，采用基于 CFD 原理的計(jì)算模擬PHOENICS 作為模擬工具，分析和評(píng)價(jià)本 目小區(qū)的室外風(fēng)環(huán)然通風(fēng)的潛力?，F(xiàn)狀與室內(nèi)自2. 概況2.1 項(xiàng)目概況本項(xiàng)目位于市龍崗區(qū)深惠路和橫坪快速兩條重要城市干道交匯處，與周邊區(qū)域聯(lián)系便捷，具有規(guī)劃用地面積 51061 平五號(hào)線，周邊 500好的交通區(qū)位條件。項(xiàng)目拆遷用地面積 52512 平方米，改造建設(shè)用地 積 28015 平。規(guī)劃區(qū)緊靠地鐵內(nèi)有永湖地鐵站，1000圍內(nèi)有荷坳鐵站，同時(shí)需結(jié)合建筑物建設(shè) 4500 平米（有效積）的公

3、交樞紐站一處，公共交通便捷。項(xiàng)目東側(cè)緊靠梧桐山河，北 為城市運(yùn)動(dòng)公園， 觀資源條件較好。下圖：目效果圖詳見(jiàn)1市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析圖 1-1 項(xiàng)目效果圖2.2 室外氣象條件屬帶海洋性氣候，長(zhǎng)，候溫和，年平均氣溫為 22.5，最高氣溫為 38.7。本項(xiàng)目全年、夏季、冬季的主導(dǎo)風(fēng)向均東北偏東風(fēng)，次多頻率的風(fēng)向?yàn)闁|導(dǎo)風(fēng)平均 速為 2.7 /s；冬季導(dǎo)風(fēng)平均風(fēng)速為 3.4m/s；過(guò)渡南風(fēng)。夏導(dǎo)風(fēng)平均風(fēng)速為 3.0m/。根據(jù)以上本項(xiàng)目地點(diǎn)氣象的特點(diǎn)，本項(xiàng)目的風(fēng)環(huán)境研究將分為三部分開(kāi)展進(jìn)行：夏導(dǎo)風(fēng)：風(fēng)速為 2.7m/s，風(fēng)向?yàn)闁|南；冬導(dǎo)風(fēng)：風(fēng)速為 3.4m/s，風(fēng)向?yàn)闁|北；過(guò)渡導(dǎo)風(fēng)：風(fēng)速

4、為 3.0m/ ，風(fēng)向東南偏東。2市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析3. 模型與邊界條件3.1 小區(qū)模型利用 Autocad 及 cfd建立了本項(xiàng)目 周邊建筑的模型及格，如下圖所示。在小區(qū)模型的建立過(guò)程中，對(duì)建筑模型的建立和計(jì)算區(qū)域的選擇均做了合理的優(yōu)化。圖 3-1 室外模型及網(wǎng)格效果3.2 風(fēng)速邊界條件（1）邊界條件：采用氣象臺(tái)的主導(dǎo)風(fēng)速風(fēng)向置場(chǎng)地入口邊界，風(fēng)速隨高度變化服從指數(shù)分布，即梯度風(fēng)，如圖 3- 所示。根據(jù)氣象學(xué) 理，可以通過(guò)如下公式換算：u=0.533.（1）式中 u 為 z 高度處的風(fēng)速（ /s）；ui 為參考高度處的風(fēng)速（m/s）；z 為距地面的高度（m）。此公式考慮了

5、實(shí)測(cè)存在的周圍遮擋情 。3市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析3-2 城市心下墊面區(qū)域風(fēng)速分布（2） 出流面的邊界條件：假定出流面上的流動(dòng)已充分展已恢復(fù)為無(wú)建筑物阻礙時(shí)的正常，故其出口邊界相對(duì)壓力為零；建物表面為有摩擦的 滑墻壁。3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)匯總表 3-2 風(fēng)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)4. 風(fēng)環(huán)境評(píng)價(jià)方法4.1 風(fēng)速本項(xiàng)目自然通風(fēng)的評(píng)價(jià)主要Beaufort 風(fēng)力等級(jí) 為標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)力等級(jí)對(duì)的影響見(jiàn)下表 4-1。對(duì) 外風(fēng)環(huán)境而言，當(dāng)小區(qū)內(nèi)風(fēng)為輕風(fēng)或微風(fēng)時(shí)（風(fēng)力等級(jí)4評(píng)價(jià)體系風(fēng)速風(fēng)速放大系數(shù)綠色建筑評(píng)價(jià)規(guī)范SZJG30-2009建筑物周圍人行區(qū)距地 1.5m高處風(fēng)速低于 5m/s住區(qū)風(fēng)環(huán)境有利于過(guò)渡季、夏季

6、的自然通風(fēng)及冬季室外行走舒適。建筑物周圍人 區(qū)域距地面 1.5m 高處的風(fēng) 放大系數(shù)不大于 2,80%人行區(qū)域距地面 1.5m 高處的風(fēng) 放大系數(shù)不小于 0.3。市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析23 級(jí)），人們活動(dòng)感舒適，可以實(shí)現(xiàn) 然通風(fēng)的舒適性。當(dāng)小區(qū)內(nèi)風(fēng)為和風(fēng)以上時(shí)（風(fēng)力等級(jí) 4 以上），可能對(duì)人們的活動(dòng)造成一些不便甚至，成為風(fēng)害。根據(jù)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50378-2006，建筑物周圍人行高度處風(fēng)速要求低于 5m/s，以不影響室外活動(dòng)的舒適性。4-1 Beaufort 風(fēng)力等級(jí)對(duì)的響注：圖中 4 級(jí)為室外舒適風(fēng)速 限。4.2 風(fēng)壓壓力的評(píng)價(jià)主要指建筑物前的風(fēng)壓差，風(fēng)壓差大小

7、決定了建筑戶型室內(nèi)的通況。一般來(lái)說(shuō)，壓差越大對(duì)室內(nèi)通風(fēng) 有利，但如果建筑前后壓差小，通過(guò)合理的室內(nèi)布局與戶型開(kāi)窗方式也會(huì)使室內(nèi)有較好 通風(fēng)效果。 但如果壓差過(guò)大，會(huì)造成建筑物的 窗和建筑外裝飾物等破損、脫落，在這樣的情況下，要注意建筑的防風(fēng)。5. 風(fēng)環(huán)境模擬分析根據(jù)前面的項(xiàng)目地點(diǎn)氣特點(diǎn)分析，項(xiàng)目小區(qū)的室外風(fēng)環(huán)境研究分為三5風(fēng) 等級(jí)名稱相當(dāng)于平地 10m 高處的風(fēng)速（m/s）對(duì)的影響范圍中數(shù)0無(wú)風(fēng)0.00.20無(wú)感1軟風(fēng)0.31.51不易察覺(jué)2輕風(fēng)1.63.32撲面的感覺(jué)3微風(fēng)3.45.44頭發(fā)吹散4和風(fēng)5.57.97頭發(fā)吹散、灰塵四揚(yáng)、紙張飛舞5清勁風(fēng)8.010.79感覺(jué)風(fēng)力大，為陸上風(fēng)容許的

8、極限6強(qiáng)風(fēng)10.813.812難，走路難7疾風(fēng)13.917.116走路非常8大風(fēng)17.220.719無(wú)法迎風(fēng)步行9烈風(fēng)20.824.223陣風(fēng)可以將人吹10狂風(fēng)24.528.42611暴風(fēng)28.532.63112颶風(fēng)32.633市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析部分進(jìn)行：夏導(dǎo)風(fēng)：風(fēng)速為 2.7m/s，風(fēng)向?yàn)闁|南；冬導(dǎo)風(fēng)：風(fēng)速為 3.4m/s，風(fēng)向?yàn)闁|北；過(guò)渡導(dǎo)風(fēng)：風(fēng)速為 3.0m/ ，風(fēng)向東南偏東。5.1 夏季風(fēng)工況夏導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南，平均速 2.7m/s。圖 5-1圖 5-2 為夏季東南風(fēng)向情況下外風(fēng)環(huán)境模擬計(jì)算果。圖 5-1活動(dòng)高度 1.5風(fēng)速云俯視圖6市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模

9、擬分析圖 5-2活動(dòng)高度 1.5m 風(fēng)速矢量俯視圖在夏季東南風(fēng)作用下，本項(xiàng)目整個(gè)室外活動(dòng) 域風(fēng)速約為 14m/s，滿足國(guó)家綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50378-2006 對(duì)室外風(fēng)速的要求；紅線內(nèi) 80%以上區(qū)域人行高度風(fēng)速放大系數(shù)0.41.48，風(fēng)速放大系數(shù)滿足綠色建筑評(píng)價(jià)規(guī)范SZJG30-2009 的 求。室外空氣流通 徑流暢，適合戶外活動(dòng)。圖 5-3 夏風(fēng)面背風(fēng)面風(fēng)壓分布圖夏風(fēng)面風(fēng)壓平均值約為 6pa，背風(fēng)面風(fēng)壓為-3 a，前后壓差約為 9pa，有利于夏季形成室內(nèi)自然通風(fēng)。夏季開(kāi)窗自然通況良好可以使感覺(jué)舒適，減少空調(diào)的使用，有利于節(jié)能。5.2 過(guò)渡季風(fēng)況7市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬

10、分析，風(fēng)速為 3.0m/s。圖 5-4圖 5-5 為過(guò)渡季主導(dǎo)果。過(guò)渡導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南偏東風(fēng)向情況下室外風(fēng)環(huán)境模擬計(jì)算圖 5-4活動(dòng)高度 1.5m 風(fēng)速云俯視圖8市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析圖 5-5活動(dòng)高度 1.5m 風(fēng)速矢量俯視圖在過(guò)渡季東南偏東風(fēng)作用，本項(xiàng)目整個(gè)室外活動(dòng)區(qū)域風(fēng)速約為0.94.3m/s，過(guò)渡季風(fēng) 之下通風(fēng)流暢，有 于減少污濁空氣；紅線內(nèi) 75%以上區(qū)域人行高度風(fēng)速放大系數(shù)為 0.3 1.23，風(fēng)放大系數(shù)滿家綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50378-2006 和綠色建筑評(píng)價(jià)規(guī)范SZJG 0-2009 的要求。5-6 過(guò)渡風(fēng)面背 面風(fēng)壓分布圖過(guò)渡風(fēng)面風(fēng)壓平均值約7pa，背風(fēng)面

11、風(fēng)壓為- pa，前后壓差約為 12pa。9市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析有利于過(guò)渡季室內(nèi)通風(fēng)，提高室內(nèi)熱舒適性。5.3 冬季風(fēng)工況導(dǎo)風(fēng)：風(fēng)速3.4m/s，向?yàn)闁|北。圖 5-7圖 5-8 為冬季東北風(fēng)向情冬況下室外風(fēng)環(huán)境模擬計(jì)算結(jié)果。圖 5-7活動(dòng)高度 1.5風(fēng)速云俯視圖10市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析圖 5-8活動(dòng)高度 1.5m 風(fēng)速矢量俯視圖在冬季東北風(fēng)作用下，本項(xiàng)目建筑室外 速約為 1.23.7m/s,滿家綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50378-2006室外風(fēng)速的要求； 80%人行高度風(fēng)速放大系數(shù)為 0.351.1，小于的要求。2，風(fēng)速放系數(shù)滿足綠色建評(píng)價(jià)規(guī)范SZJG30

12、-2009圖 5-9 前后壓差色階圖11市星河銀海商業(yè)街項(xiàng)目室外自然通風(fēng)模擬分析冬季建筑平均前后壓差約為 12pa，建議建筑周圍種植高大樹(shù)木，冷風(fēng)滲透。結(jié)論5.4 夏季工況在夏季東南風(fēng)作用下，本項(xiàng)目整個(gè)室外活動(dòng) 域風(fēng)速約為 14m/s，其中紅線內(nèi) 80%以上區(qū)域人行高度風(fēng)速放大 數(shù)為 0.41.48，風(fēng)速放大系數(shù)滿足綠色建筑評(píng)價(jià)規(guī)范 ZJG30-2009 的要求。5.5 過(guò)渡季工況過(guò)渡擬結(jié)果表明，本項(xiàng)目整個(gè)室外活動(dòng)區(qū)域風(fēng)速 0.94.3m/s，滿足室外風(fēng)速的要求；其中紅線內(nèi) 75%國(guó)家綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50378-2006以上區(qū)域人行高度風(fēng)速放大系數(shù)0.31.23，風(fēng)速放大系數(shù)滿家綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50378- 006 和綠色建筑評(píng)價(jià)規(guī)范SZJG30-2009 的要求。5.6 冬季工況在冬季東北偏東作用下，