EPC項(xiàng)目風(fēng)環(huán)境模擬技術(shù)應(yīng)用

PAGE目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1.1.1風(fēng)環(huán)境模擬技術(shù)應(yīng)用 11.1.1.1室外風(fēng)環(huán)境模擬與總圖布局和室外風(fēng)場(chǎng)優(yōu)化 11.1.1.2室內(nèi)通風(fēng)模擬與自然通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 31.1.1.3CFD模擬與空調(diào)系統(tǒng)氣流組織優(yōu)化 4該內(nèi)容為最新國(guó)企高分中標(biāo)的施工投標(biāo)方案的內(nèi)容，有完整各級(jí)標(biāo)題和正文格式，高度契合本年度最新施工及評(píng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)！-林工風(fēng)環(huán)境模擬技術(shù)應(yīng)用為滿足設(shè)計(jì)要求，我司擬采用風(fēng)環(huán)境模擬技術(shù)輔助設(shè)計(jì)，利用不同情況、季節(jié)下的分析結(jié)果，指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理設(shè)置功能房間、活動(dòng)區(qū)域、人行流線等。室外風(fēng)環(huán)境模擬與總圖布局和室外風(fēng)場(chǎng)優(yōu)化建筑室外風(fēng)環(huán)境模擬分析，主要是通過CFD模擬（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模擬，余同）的手段，主要考慮室外風(fēng)環(huán)境對(duì)建筑環(huán)境影響，旨在解決如下問題：（1）削弱室外風(fēng)所造成的強(qiáng)烈風(fēng)感，防止行人感到不適。（2）有效減少冷風(fēng)滲透，減低采暖及空調(diào)能耗。（3）通過自然通風(fēng)，為室內(nèi)提供新鮮空氣。CFD模擬是從微觀角度，針對(duì)某一區(qū)域或房間，利用質(zhì)量、能量及動(dòng)量守恒等基本方程對(duì)流場(chǎng)模型進(jìn)行求解，分析其空氣流動(dòng)狀況。采用CFD對(duì)室外風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬，獲取目標(biāo)建筑在特定的布局條件下的建筑周邊的空氣流速場(chǎng)，用以評(píng)價(jià)目標(biāo)建筑周邊形成的室外風(fēng)場(chǎng)是否滿足要求，最終達(dá)到建筑整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過專業(yè)的CFD模擬軟件，對(duì)本項(xiàng)目的整體建筑外部進(jìn)行建模并進(jìn)行模擬計(jì)算，由于冬夏兩季風(fēng)速風(fēng)向均不相同，因此在兩種工況下對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行風(fēng)環(huán)境模擬，模擬結(jié)果（風(fēng)速場(chǎng)及壓力場(chǎng)）見圖5.3-23~圖5.3-26。冬季人行高度1.5m處風(fēng)速云冬季人行高度1.5m處風(fēng)速矢量夏季人行高度1.5m處風(fēng)速云夏季人行高度1.5m處風(fēng)速矢量冬季工況下，1.5m人行高度處場(chǎng)地風(fēng)場(chǎng)分布均勻，平均風(fēng)速約為1.75m/s，最大風(fēng)速為3.75m/s，風(fēng)速放大系數(shù)為1.25，為行人提供較為舒適良好的室外活動(dòng)環(huán)境。夏季工況下，1.5m人行高度處場(chǎng)地風(fēng)場(chǎng)分布均勻，場(chǎng)地內(nèi)自然通風(fēng)情況良好，未形成風(fēng)影區(qū)或渦旋區(qū)，有效避免污物滯留，保證環(huán)境的健康舒適。詳見圖5.3-27~圖5.3-30。冬季建筑迎風(fēng)面表面風(fēng)壓云冬季建筑背風(fēng)面表面風(fēng)壓云夏季建筑迎風(fēng)面表面風(fēng)壓云冬季建筑迎風(fēng)面表面風(fēng)壓云從風(fēng)壓圖中可以看出，冬季迎風(fēng)面與背風(fēng)面風(fēng)壓差在4Pa左右，可以保證整個(gè)建筑群在該布局的條件下，不至于產(chǎn)生大量的滲透風(fēng)量，利于節(jié)約整個(gè)建筑供暖期在滲透風(fēng)作用下的供暖能耗。夏季迎風(fēng)面與背風(fēng)面風(fēng)壓差在0.5Pa左右，可以保證整個(gè)建筑群在該布局的條件下，建筑迎風(fēng)面與背風(fēng)面有足夠的壓差作為自然通風(fēng)的驅(qū)動(dòng)力，利于過渡季采用可開啟外窗進(jìn)行自然通風(fēng)。室內(nèi)通風(fēng)模擬與自然通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)創(chuàng)造一個(gè)安全、舒適、衛(wèi)生的室內(nèi)環(huán)境至關(guān)重要。室內(nèi)的自然通風(fēng)條件直接從空氣溫度、空氣濕度、空氣流速及熱輻射角度直接影響建筑內(nèi)的人的熱舒適和熱平衡。本項(xiàng)目的建筑室內(nèi)風(fēng)環(huán)境模擬分析，基于建筑室外風(fēng)環(huán)境對(duì)建筑防風(fēng)與自然通風(fēng)影響下，通過CFD（流體力學(xué)計(jì)算，下同）模擬的手段，考慮自然通風(fēng)的3種作用：舒適通風(fēng)、降溫通風(fēng)、健康通風(fēng)，旨在解決如下問題：（1）增加人的舒適度，從而提高人體熱舒適感覺。（2）通過建筑周圍氣流將建筑周邊以及房間里的熱量散發(fā)到空氣中去。（3）為室內(nèi)提供新鮮空氣，降低室內(nèi)二氧化碳濃度。本項(xiàng)目采用CFD對(duì)該建筑室內(nèi)換氣次數(shù)進(jìn)行計(jì)算，把室內(nèi)各房間分為不同的通風(fēng)換氣區(qū)域，以室外風(fēng)場(chǎng)計(jì)算所得的門窗風(fēng)壓作為邊界條件，不同區(qū)域之間通過聯(lián)通的門窗作為連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，最終獲得各個(gè)房間的氣流分布及換氣次數(shù)。通過模擬調(diào)整建筑外立面開窗條件，以達(dá)到室內(nèi)自然通風(fēng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本工程以行政樓的6F房間為例，對(duì)其進(jìn)行CFD數(shù)值模擬，并進(jìn)行模擬結(jié)果的展示及分析，見圖5.3-31、圖5.3-32、圖5.3-33。人員活動(dòng)區(qū)水平切面速度分布（1.0m）人員活動(dòng)區(qū)水平切面速度分布（1.5m）人員活動(dòng)區(qū)水平切面速度分布（1.8m）通過CFD模擬所得的室內(nèi)速度分布。從室內(nèi)自然通風(fēng)情況看，室內(nèi)風(fēng)場(chǎng)分布較均勻，通過計(jì)算，能達(dá)到室內(nèi)換氣次數(shù)2次的要求，滿足基本的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。CFD模擬與空調(diào)系統(tǒng)氣流組織優(yōu)化應(yīng)用CFD（流體力學(xué)計(jì)算，余同）技術(shù)模擬預(yù)測(cè)建筑空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織、熱舒適性以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方案成為一種常用手段，對(duì)實(shí)際空調(diào)工程設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)價(jià)值?；诖朔椒?，對(duì)暖通專業(yè)提供的暖通設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)方案，利用CFD模擬方法對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行冬、夏季氣流組織進(jìn)行模擬研究，并在此基礎(chǔ)上，分析不同的空調(diào)方案下，大空間在冬、夏季的氣流組織分布和熱舒適性狀況，以指導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。CFD模擬是從微觀角度，可以針對(duì)某一區(qū)域或房間，利用質(zhì)量、能量及動(dòng)量守恒等基本方程對(duì)流場(chǎng)模型進(jìn)行求解，分析其空氣流動(dòng)狀況，并通過模擬計(jì)算得到的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)結(jié)合表征人體熱反應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)PPD－PMV（人體熱舒適模型）進(jìn)行氣流組織優(yōu)略評(píng)價(jià)分析。進(jìn)而對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。本工程以行政樓的多功能廳為例，對(duì)其進(jìn)行CFD數(shù)值模擬，并進(jìn)行模擬結(jié)果的展示及分析，詳見圖5.3-34~圖5.3-41。注：PPD（熱環(huán)境不滿意的投票平均值）、PMV（人體熱反應(yīng)的評(píng)價(jià)指