《建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)洞測(cè)試方法》

中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CECS×××—201X

建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)洞測(cè)試方法

Windtunneltestmethodofbuildingenvelopestructure

（征求意見(jiàn)稿）

（提交反饋意見(jiàn)時(shí)，請(qǐng)將有關(guān)專(zhuān)利連同支持性文件一并附上）

201X-XX-XX發(fā)布201X-XX-XX實(shí)施

中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CECSXXX—201X

目次

目次................................................................................I

前?言...............................................................................II

1范圍.................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.......................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義...........................................................................1

4測(cè)試設(shè)備.............................................................................2

5風(fēng)洞試驗(yàn).............................................................................3

6數(shù)值模擬.............................................................................7

7抗風(fēng)性能測(cè)試.........................................................................9

I

T/CECSXXX—201X

建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)洞測(cè)試方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)洞測(cè)試的術(shù)語(yǔ)和定義、測(cè)試設(shè)備、風(fēng)洞試驗(yàn)、數(shù)值模擬、抗風(fēng)

性能測(cè)試。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的風(fēng)洞試驗(yàn)和測(cè)試，附著于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、受風(fēng)情況與建筑

外圍護(hù)結(jié)構(gòu)相似的構(gòu)筑物，如光伏板、天線(xiàn)、桅桿、戶(hù)外門(mén)等可參考本標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展風(fēng)洞測(cè)試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文

件。

GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范

JGJ/T338-2014建筑工程風(fēng)洞試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

JGJ/T481-2019屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)

T/CECS1048-2022建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

3術(shù)語(yǔ)和定義

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009、《建筑工程風(fēng)洞試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T338、《屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載

標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T481、《建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》T/CECS1048界定的及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文

件。

3.1

大氣邊界層Atmosphericboundarylayer

接近地面、風(fēng)場(chǎng)特性隨高度明顯變化的大氣層部分。

3.2

邊界層風(fēng)洞Boundarylayerwindtunnel

由人為產(chǎn)生并可控制氣流、模擬大氣邊界層流場(chǎng)特性的洞體狀試驗(yàn)設(shè)施。

3.3

風(fēng)洞試驗(yàn)Windtunneltest

在風(fēng)洞中進(jìn)行，研究空氣流經(jīng)物體所產(chǎn)生的的流動(dòng)現(xiàn)象和氣動(dòng)效應(yīng)的試驗(yàn)。

3.4

抗風(fēng)性能測(cè)試Windresistancetest

在風(fēng)洞中進(jìn)行，檢驗(yàn)指定風(fēng)速、風(fēng)向條件下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件是否滿(mǎn)足相關(guān)抗風(fēng)指標(biāo)要求的測(cè)試。

3.5

建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)Buildingexteriorenvelopestructure

1

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遮擋在建筑外表面，用以抵御風(fēng)雨、溫度變化、太陽(yáng)輻射等環(huán)境作用，并將其傳遞至主體結(jié)構(gòu)的構(gòu)

件組成的結(jié)構(gòu)。

3.6

剛性模型Rigidmodel

在試驗(yàn)風(fēng)速下，變形和位移及其對(duì)流場(chǎng)的影響可以忽略不計(jì)的建筑物模型。

3.7

整體模型Overallmodel

風(fēng)洞試驗(yàn)中模擬完整的建筑物外形的試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

3.8

典型構(gòu)件Typicalcomponents

建筑外圍護(hù)構(gòu)件中分布范圍較廣、具有代表性的構(gòu)件。

3.9

特殊構(gòu)件Specialcomponents

建筑外圍護(hù)構(gòu)件中受風(fēng)情況較為復(fù)雜的構(gòu)件。

3.10

局部放大整體模型Locallyamplifiedmodel

局部構(gòu)件進(jìn)行放大的整體模型。

3.11

局部模型Sectionalmodel

風(fēng)洞試驗(yàn)中模擬局部建筑物外形的試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

3.12

原型板塊Prototypeplate

風(fēng)洞測(cè)試中材料、尺寸、構(gòu)造及邊界條件與實(shí)際建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)一致的板塊。

4測(cè)試設(shè)備

4.1風(fēng)洞

4.1.1用于建筑工程試驗(yàn)的風(fēng)洞應(yīng)按邊界層風(fēng)洞進(jìn)行設(shè)計(jì)，其氣動(dòng)布局可采用直流式或回流式。

4.1.2風(fēng)洞投入正式使用前應(yīng)進(jìn)行流場(chǎng)校測(cè)和驗(yàn)收。

4.1.3流場(chǎng)校測(cè)應(yīng)在不高于20m/s的常用風(fēng)速下進(jìn)行，測(cè)試范圍應(yīng)以模型區(qū)的試驗(yàn)段截面中心為基準(zhǔn)，

取寬度與高度的75%?？诊L(fēng)洞時(shí)模型中心區(qū)的流場(chǎng)性能應(yīng)滿(mǎn)足下列規(guī)定：

1動(dòng)壓穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)大于2.0%；

2湍流度不應(yīng)大于2.0%；

3軸向靜壓梯度不應(yīng)大于0.01/m；

4流場(chǎng)不均勻度不應(yīng)大于2.0%；

5點(diǎn)流向偏角不應(yīng)大于1.5。

4.1.4轉(zhuǎn)盤(pán)角度定位的允許偏差應(yīng)為±0.2。

4.2其它儀器與設(shè)備

4.2.1商業(yè)產(chǎn)品化的風(fēng)洞測(cè)試設(shè)備應(yīng)具有合格證書(shū)和校測(cè)報(bào)告，自主研發(fā)的風(fēng)洞測(cè)試設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足測(cè)試

精度的要求。

2

T/CECSXXX—201X

4.2.2試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)按設(shè)備使用說(shuō)明操作，并應(yīng)按要求定期校準(zhǔn)。應(yīng)建立使用維護(hù)檔案，定期進(jìn)行保養(yǎng)，

確保其處于正常狀態(tài)。

4.2.3測(cè)試設(shè)備的量程、精度和頻率響應(yīng)特性應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)試驗(yàn)的測(cè)量要求。

5風(fēng)洞試驗(yàn)

5.1試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

5.1.1試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)滿(mǎn)足與試驗(yàn)原型的幾何相似，并應(yīng)包括周邊環(huán)境模型和風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，試?yàn)?zāi)Ｐ妥?/p>

塞比宜小于5%并不應(yīng)超過(guò)8%，阻塞比指所有建筑模型在風(fēng)洞試驗(yàn)段橫截面的最大投影面積與風(fēng)洞試

驗(yàn)段橫截面面積之比。

5.1.2周邊環(huán)境模型應(yīng)包括可能對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生顯著影響的周邊建筑或地形特征，半徑范圍r不應(yīng)小

于或者；為以項(xiàng)目區(qū)域中心為圓心，最外圍建筑與圓心的距離；為研究建筑區(qū)域或鄰近

Smax2hSmaxh

區(qū)域內(nèi)最高建筑的高度，當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)較高建筑物數(shù)量較多時(shí)，h可界定為這些較高建筑的平均高度。

5.1.3項(xiàng)目設(shè)計(jì)基準(zhǔn)周期內(nèi)，鄰近周?chē)h(huán)境可能發(fā)生顯著變化時(shí)，宜通過(guò)不同周邊環(huán)境模型考慮其對(duì)

試驗(yàn)結(jié)果的影響。

5.1.4風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ桶w模型和局部模型，整體模型幾何縮尺比例宜選用1:100-1:400，局部模型

幾何縮尺比例不宜小于1:100。

5.1.5整體模型典型構(gòu)件由于尺寸限制無(wú)法布置測(cè)點(diǎn)時(shí)，可將整體模型上部分典型構(gòu)件單獨(dú)放大得到

局部放大整體模型，放大的構(gòu)件不應(yīng)對(duì)模型整體風(fēng)荷載產(chǎn)生顯著影響。

5.1.6整體模型特殊構(gòu)件由于尺寸限制無(wú)法布置測(cè)點(diǎn)且不宜通過(guò)局部放大的方式布置測(cè)點(diǎn)時(shí)，可構(gòu)建

局部模型用于試驗(yàn)，必要時(shí)可采取措施減小端部效應(yīng)。

5.1.7風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)模擬對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)荷載有顯著影響的建筑細(xì)部構(gòu)造，某些細(xì)部構(gòu)造尺寸與

整體尺寸相差很大導(dǎo)致無(wú)法嚴(yán)格幾何相似時(shí)，如面板穿孔時(shí)，應(yīng)選擇合理孔徑采取穿孔率等效的方式進(jìn)

行處理，縮尺后孔徑尺寸小于3mm宜取3mm，處理后面板風(fēng)壓分布規(guī)律、有效透風(fēng)效應(yīng)等情況應(yīng)與處

理前一致。

5.1.8風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑閯傂阅Ｐ停瑧?yīng)具有足夠的整體剛度以避免試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)較大振動(dòng)，對(duì)于模型可能

剛度不足的情況宜在保證外形不變的情況下采取增加模型壁厚、內(nèi)部增加支撐、外部拉細(xì)鋼絲或其他不

影響氣動(dòng)特性和模型受力狀態(tài)的輔助措施增加模型剛度。

5.1.9風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ途哂蟹蛛x點(diǎn)不確定的弧形區(qū)域時(shí)，應(yīng)在弧形區(qū)域采取增加粗糙度的方法降低雷諾

效應(yīng)的影響。

5.1.10風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕叽缂庸ふ`差應(yīng)不大于2%。

5.1.11風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻鏈y(cè)點(diǎn)布置應(yīng)能夠反映風(fēng)壓分布規(guī)律，在壓力變化較大的區(qū)域應(yīng)加密測(cè)點(diǎn)，測(cè)

點(diǎn)平均密度不少于實(shí)體表面積120㎡一個(gè)測(cè)點(diǎn)，對(duì)于雙面承受風(fēng)壓的區(qū)域應(yīng)在兩面的對(duì)應(yīng)位置布置測(cè)

點(diǎn)。

5.1.12測(cè)壓孔應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：

1內(nèi)徑一般為0.4mm~0.8mm，最大不超過(guò)1mm；

2測(cè)壓孔周?chē)兔婀忭?，無(wú)毛刺、劃傷；

3測(cè)壓孔軸線(xiàn)應(yīng)垂直模型當(dāng)?shù)乇砻妗?/p>

5.1.13用于動(dòng)態(tài)風(fēng)壓測(cè)量的管路應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：

1管路應(yīng)盡量縮短，確保通氣性及氣密性，長(zhǎng)度不宜超過(guò)1.4m，管路較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)采取必要措施減小

測(cè)壓管路對(duì)信號(hào)的影響；

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2測(cè)壓管路包括測(cè)壓孔導(dǎo)出管和過(guò)渡連接管，過(guò)渡連接管不宜采用多段連接；

3測(cè)壓管應(yīng)排列有序，管路與測(cè)壓孔有對(duì)應(yīng)的編號(hào)標(biāo)記。

5.1.14測(cè)量開(kāi)口建筑的脈動(dòng)內(nèi)壓值時(shí)，模型的內(nèi)部容積應(yīng)滿(mǎn)足動(dòng)力相似性要求。

5.2試驗(yàn)方法與程序

5.2.1試驗(yàn)準(zhǔn)備

5.2.1.1根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)要求制定試驗(yàn)總體方案，內(nèi)容包括：

1試驗(yàn)內(nèi)容及技術(shù)要求；

2試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅壤?、風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕叽纭⒅苓叚h(huán)境模型范圍；

3風(fēng)洞設(shè)備及運(yùn)行條件；

4試驗(yàn)進(jìn)度和人員安排。

注：具體內(nèi)容可根據(jù)試驗(yàn)需求增減。

5.2.1.2收集試驗(yàn)所需圖紙及資料，包括但不限于：

1項(xiàng)目效果圖及總平面圖；

2測(cè)試建筑平面圖、立面圖、剖面圖，體型復(fù)雜建筑還應(yīng)包括三維模型；

3周邊環(huán)境總平圖，包含建筑輪廓及建筑高度信息；

4典型構(gòu)件或特殊構(gòu)件詳圖。

注：具體內(nèi)容可根據(jù)試驗(yàn)需求增減。

5.2.1.3根據(jù)5.2.1.1條試驗(yàn)總體方案繪制周邊環(huán)境圖、試驗(yàn)風(fēng)向示意圖、測(cè)點(diǎn)分布圖，測(cè)點(diǎn)布置符合

5.1.11、5.1.12條要求。

5.2.1.4根據(jù)5.2.1.1條試驗(yàn)總體方案、5.2.1.2條試驗(yàn)圖紙及資料、5.2.1.3條試驗(yàn)周?chē)h(huán)境圖及測(cè)點(diǎn)分

布圖進(jìn)行模型制作。

5.2.2模型檢查與調(diào)整

5.2.2.1試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)進(jìn)行交接驗(yàn)收，除交接驗(yàn)收模型實(shí)物外，還應(yīng)交接風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃椭苓叚h(huán)境模型

圖紙。

5.2.2.2試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)符合5.1節(jié)要求。

5.2.2.3模型安裝前風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)進(jìn)行測(cè)壓點(diǎn)的檢查：

1測(cè)壓點(diǎn)位置、數(shù)量及編號(hào)應(yīng)與5.2.1.3條測(cè)點(diǎn)分布圖一致；

2檢查測(cè)壓孔質(zhì)量、測(cè)壓管路的通氣性與氣密性，測(cè)點(diǎn)合格率不小于98%，不允許兩個(gè)或兩個(gè)以

上相鄰測(cè)壓點(diǎn)同時(shí)不合格，并且應(yīng)盡量避免在壓力變化敏感區(qū)出現(xiàn)不合格點(diǎn)。

5.2.2.4模型檢查不符合5.2.2.2和5.2.2.3條要求時(shí)，應(yīng)按下列要求進(jìn)行：

1對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行必要的調(diào)整；

2修整或重新加工試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

5.2.3風(fēng)場(chǎng)模擬與調(diào)試

5.2.3.1除特殊情況外，建筑工程風(fēng)洞試驗(yàn)應(yīng)在模擬的大氣邊界層風(fēng)場(chǎng)中進(jìn)行。

5.2.3.2在模擬大氣邊界層種進(jìn)行的風(fēng)洞試驗(yàn)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009規(guī)

定的地面粗糙度類(lèi)別模擬平面風(fēng)速剖面和湍流度剖面。

5.2.3.3模擬大氣邊界層時(shí)，風(fēng)剖面與模型的幾何縮尺比宜保持一致。風(fēng)剖面的測(cè)點(diǎn)數(shù)量不應(yīng)少于10

個(gè)，且應(yīng)覆蓋測(cè)試模型的高度范圍，測(cè)點(diǎn)間距不宜大于0.1m或風(fēng)洞試驗(yàn)段高度的5%，最低測(cè)點(diǎn)與風(fēng)

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洞底壁距離不應(yīng)大于0.1m。對(duì)應(yīng)剖面起始高度以上測(cè)點(diǎn)的平均風(fēng)速測(cè)量值與目標(biāo)曲線(xiàn)的允許相對(duì)偏差

應(yīng)為±5%；建筑物代表高度的湍流強(qiáng)度測(cè)量值與目標(biāo)曲線(xiàn)的允許絕對(duì)偏差應(yīng)為±0.02。

5.2.3.4大氣邊界層模擬完成后，尚應(yīng)對(duì)模型區(qū)流場(chǎng)的橫向均勻性進(jìn)行校測(cè)。校測(cè)應(yīng)在不高于風(fēng)洞試

驗(yàn)段1/4高度處選取至少5個(gè)測(cè)試點(diǎn)，且應(yīng)覆蓋測(cè)試模型的寬度范圍。測(cè)點(diǎn)間距不應(yīng)小于0.2m，測(cè)量

所得平均風(fēng)速的允許相對(duì)偏差應(yīng)為±2.5%，湍流強(qiáng)度的允許絕對(duì)偏差應(yīng)為±0.015。

5.2.3.5特殊地形條件下的建筑工程風(fēng)洞試驗(yàn)，其風(fēng)場(chǎng)特性宜按實(shí)際情況進(jìn)行模擬。

5.2.4測(cè)壓系統(tǒng)檢查

5.2.4.1測(cè)壓系統(tǒng)包括風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)、測(cè)壓管路、壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置。

5.2.4.2檢查應(yīng)在試驗(yàn)前完成。

5.2.4.3檢查可分階段進(jìn)行，在測(cè)壓系統(tǒng)組裝前宜逐項(xiàng)進(jìn)行單個(gè)裝置的檢查，系統(tǒng)組裝后，正式試驗(yàn)

實(shí)施前應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)整體檢查，檢查項(xiàng)目和要求應(yīng)符合4.2節(jié)的規(guī)定。

5.2.5模型安裝

5.2.5.1模型安裝應(yīng)正確可靠。

5.2.5.2試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮陲L(fēng)洞中安裝就位后，應(yīng)對(duì)模型與風(fēng)洞坐標(biāo)軸系的初始姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，偏差角度不

應(yīng)大于±0.2°。

5.2.5.3初始姿態(tài)調(diào)整完畢后，應(yīng)考核模型試驗(yàn)風(fēng)向角變化范圍的可實(shí)現(xiàn)性。

5.2.6試驗(yàn)實(shí)施

5.2.6.1試驗(yàn)正式開(kāi)始前應(yīng)建立試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)表，記錄試驗(yàn)編號(hào)、模型狀態(tài)、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)日期等信息。

5.2.6.2模型安裝完成后、試驗(yàn)正式開(kāi)始前，應(yīng)進(jìn)行模型的試吹風(fēng)，以考核模型安裝的穩(wěn)固性、測(cè)壓

系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。

5.2.6.3試驗(yàn)風(fēng)速應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)類(lèi)別、測(cè)量?jī)x器精度和頻率相似比等因素確定，測(cè)壓試驗(yàn)的自由來(lái)流風(fēng)

速不宜小于8m/s。

5.2.6.4試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持試驗(yàn)風(fēng)速穩(wěn)定；試驗(yàn)風(fēng)向角改變后，應(yīng)待流場(chǎng)穩(wěn)定后再進(jìn)行測(cè)試。

5.2.6.5參考風(fēng)速的測(cè)量位置應(yīng)避免受到模型和洞壁的影響。

5.2.6.6應(yīng)根據(jù)建筑外形及周邊干擾情況選擇多個(gè)風(fēng)向角進(jìn)行試驗(yàn)，風(fēng)向角間隔不應(yīng)大于15°，特殊

試驗(yàn)可根據(jù)實(shí)際情況確定風(fēng)向角。

5.2.6.7當(dāng)模型區(qū)靜壓與洞體外靜壓差別較大時(shí)，應(yīng)采取必要的密閉措施防止洞壁內(nèi)外出現(xiàn)空氣流動(dòng)。

5.2.6.8試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)自動(dòng)采集記錄并安全保存。

5.2.6.9雙面受風(fēng)構(gòu)件兩面測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)同步采集。

5.2.6.10采集數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備屏蔽良好，避免噪聲干擾。數(shù)據(jù)宜進(jìn)行濾波等預(yù)處理。

5.2.6.11測(cè)試信號(hào)的采樣時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)保證統(tǒng)計(jì)結(jié)果的穩(wěn)定性，換算到原型的采樣時(shí)間不應(yīng)小于

30min。

5.2.7試驗(yàn)中斷

5.2.7.1試驗(yàn)過(guò)程中，出現(xiàn)以下情況之一應(yīng)中斷試驗(yàn)：

1試驗(yàn)?zāi)Ｐ统霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)破損或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破損的征兆，不能保證試驗(yàn)設(shè)備安全運(yùn)行或試驗(yàn)結(jié)果可靠；

2試驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)故障或者出現(xiàn)故障征兆，不能保證安全運(yùn)行或試驗(yàn)結(jié)果可靠；

3試驗(yàn)環(huán)境異常，不能保證試驗(yàn)?zāi)Ｐ突蛟囼?yàn)設(shè)備安全運(yùn)行或試驗(yàn)結(jié)果可靠；

5.2.7.2試驗(yàn)過(guò)程中，出現(xiàn)以下情況之一時(shí)應(yīng)暫時(shí)中斷試驗(yàn)：

1試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期值存在明顯差異；

5

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2試驗(yàn)?zāi)Ｐ屯庑位虮砻嫣匦缘瘸霈F(xiàn)明顯變化，不能保證試驗(yàn)結(jié)果可靠時(shí)；

3測(cè)壓點(diǎn)損壞過(guò)多（大于7%），造成試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用困難；

4出現(xiàn)其他影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的情況。

5.2.7.3試驗(yàn)中斷后，應(yīng)根據(jù)不同情況盡快查明原因、及時(shí)處理，恢復(fù)試驗(yàn)狀態(tài)后可繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)或

重新試驗(yàn)，也可結(jié)束試驗(yàn)。

5.2.8試驗(yàn)結(jié)束

5.2.8.1全部試驗(yàn)內(nèi)容完成或者試驗(yàn)中斷且恢復(fù)試驗(yàn)狀態(tài)需較長(zhǎng)時(shí)間，試驗(yàn)結(jié)束。

5.2.8.2試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)關(guān)閉所有試驗(yàn)設(shè)備，拆卸試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃驮囼?yàn)裝置。

5.3數(shù)據(jù)處理與報(bào)告

5.3.1測(cè)得風(fēng)壓時(shí)程后，宜按式（1）將其轉(zhuǎn)換為無(wú)量綱的風(fēng)壓系數(shù)：

ptp

0（）

Cpt21

0.5Ur

式中：Cpt——風(fēng)壓系數(shù)時(shí)程；

pt——測(cè)量得到的風(fēng)壓時(shí)程，單位為帕（Pa）；

p0——來(lái)流靜壓，單位為帕（Pa）；

——空氣密度，單位為千克每立方米（kg/m3）；

參考高度風(fēng)速，單位為米每秒（）。

Ur——m/s

5.3.2風(fēng)壓系數(shù)極值計(jì)算可采用峰值因子法或極值統(tǒng)計(jì)方法。采用峰值因子法時(shí)，峰值因子的取值不

應(yīng)小于2.5。當(dāng)風(fēng)壓分布具有明顯的非高斯分布特性時(shí)，宜采用極值統(tǒng)計(jì)方法。

可按式（）（）采用峰值因子法進(jìn)行全風(fēng)向風(fēng)壓系數(shù)極大值和極小值計(jì)算：

5.3.32~6Cpe,maxCpe,min

maxmaxmax

Cpe,maxmaxCpe,1,Cpe,2,,Cpe,K（2）

minminmin

Cpe,minminCpe,1,Cpe,2,,Cpe,K（3）

max

Cpe,iCp,mgp

（4）

min

Cpe,iCp,mgp

1n

Cp,mCptj（5）

nj1

n

12

（）

pCptjCp,m6

n1j1

max

式中：Cpe,i——第i個(gè)風(fēng)向的風(fēng)壓系數(shù)最大值；

min

Cpe,i——第i個(gè)風(fēng)向的風(fēng)壓系數(shù)最小值；

K——風(fēng)向角數(shù)量；

Cp,m——風(fēng)壓時(shí)程的平均值，單位為帕（Pa）；

g——峰值因子，不應(yīng)小于2.5；

p——風(fēng)壓時(shí)程的標(biāo)準(zhǔn)差，單位為帕（Pa）；

風(fēng)壓系數(shù)時(shí)程的步數(shù)。

n——Cpt

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5.3.4采用極值統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算全風(fēng)向風(fēng)壓系數(shù)極大值和極小值時(shí)，可按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《屋蓋

Cpe,maxCpe,min

結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T481附錄E規(guī)定的方法進(jìn)行。

5.3.5可按式（7）計(jì)算外圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

wkCpeCpirw0（7）

式中：wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，單位為千牛每平方米（kN/㎡）；

全風(fēng)向風(fēng)壓系數(shù)極值，包括全風(fēng)向風(fēng)壓系數(shù)極大值和極小值；

Cpe——Cpe,maxCpe,min

Cpi——內(nèi)壓系數(shù)；

——試驗(yàn)參考高度對(duì)應(yīng)實(shí)際原型高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)

r

構(gòu)荷載規(guī)定》GB50009確定；

w0——基本風(fēng)壓，單位為千牛每平方米（kN/㎡）；

5.3.6基本風(fēng)壓應(yīng)按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009或相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采用。

5.3.7內(nèi)壓系數(shù)可根據(jù)其外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況按下列規(guī)定采用：

1封閉式建筑物取+0.2,、-0.2；

2僅一面墻有主導(dǎo)洞口或大面積開(kāi)洞的半封閉式建筑物取+0.55、-0.55。

5.3.8試驗(yàn)報(bào)告的基本內(nèi)容應(yīng)包括：試驗(yàn)依據(jù)、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)結(jié)

果和應(yīng)用建議。試驗(yàn)方尚應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)的整理工作以備查驗(yàn)。

6數(shù)值模擬

6.1數(shù)值模型

6.1.1模型域包括研究建筑和周邊環(huán)境建筑，周邊建筑環(huán)境應(yīng)包括可能對(duì)模擬結(jié)果產(chǎn)生顯著影響的周

邊建筑或地形特征。

模型域范圍半徑不應(yīng)小于或者，和的規(guī)定同。

6.1.2rSmax2hSmaxh5.1.2

6.1.3項(xiàng)目設(shè)計(jì)基準(zhǔn)周期內(nèi)，相鄰的周邊建筑可能發(fā)生變化時(shí)，宜通過(guò)不同周邊環(huán)境建筑評(píng)估其對(duì)計(jì)

算結(jié)果的影響。

6.1.4計(jì)算域形狀宜采用六面體區(qū)域，計(jì)算域應(yīng)具有獨(dú)立性，不應(yīng)影響研究建筑的計(jì)算和分析結(jié)果，

計(jì)算域尺寸（見(jiàn)圖1）不宜小于表1的要求，且計(jì)算域內(nèi)所有建筑物的阻塞比宜小于3%并不應(yīng)超過(guò)5%，

阻塞比指所有建筑物的最大迎風(fēng)投影面積與計(jì)算域橫截面面積之比。

圖1計(jì)算域尺寸示意圖

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表1計(jì)算域尺寸最小限值

上游長(zhǎng)度下游長(zhǎng)度

L1L2計(jì)算域?qū)挾菳計(jì)算域高度H

尺寸最小限值2.5r5r3r2h

6.1.5研究建筑應(yīng)模擬對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)荷載有顯著影響的建筑細(xì)部構(gòu)造，某些附屬細(xì)部構(gòu)造，如穿

孔面板、格柵和鏤空結(jié)構(gòu)等，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行幾何等效處理。

6.1.6采用網(wǎng)格離散的數(shù)值模擬方法時(shí)，應(yīng)選擇不少于3種網(wǎng)格密度方案進(jìn)行收斂性檢驗(yàn)，在建筑模

型邊緣流動(dòng)出現(xiàn)分離或預(yù)期物理量梯度較大的區(qū)域，網(wǎng)格應(yīng)加密。

6.1.7應(yīng)按如下要求合理設(shè)置數(shù)值風(fēng)洞模型的入口、出口及地面等邊界條件：

1入口邊界條件：選擇不同的湍流模型時(shí)入口邊界條件應(yīng)滿(mǎn)足不同要求：

——當(dāng)采用基于RANS的湍流模型時(shí)，入流邊界條件需要給出平均風(fēng)速剖面、湍動(dòng)能、能量耗散

率（比）和湍流積分尺度等的統(tǒng)計(jì)量；

——當(dāng)采用大渦模擬（LES）湍流模型、入流邊界須給出時(shí)變的速度時(shí)，宜采用基于隨機(jī)流動(dòng)生成

（RFG）的相關(guān)方法生成時(shí)間離散化的速度時(shí)程數(shù)據(jù)，在每個(gè)時(shí)間步計(jì)算進(jìn)行調(diào)用和施加，且應(yīng)采取措

施保證來(lái)流入口湍流參數(shù)在計(jì)算域中的保持特性；

2出口邊界條件：充分發(fā)展的自由流動(dòng)出口邊界條件或壓力出口邊界條件；

3側(cè)面和頂面邊界條件：宜采用滑移（Slip）或?qū)ΨQ(chēng)（Symmetry）邊界條件；

3地面和建筑物表面：宜采用無(wú)滑移（No-Slip）壁面（Wall）邊界條件。

6.1.8建筑物繞流模擬計(jì)算前，應(yīng)建立對(duì)應(yīng)的空數(shù)值風(fēng)洞模型，對(duì)所模擬的大氣邊界層湍流風(fēng)場(chǎng)特性

的準(zhǔn)確性及自保持性進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證，以確保整個(gè)流域的風(fēng)速、湍流強(qiáng)度等流動(dòng)特性與目標(biāo)風(fēng)場(chǎng)一致，且

沿流向不發(fā)生明顯改變：

6.2計(jì)算方法

6.2.1建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)CFD數(shù)值模擬應(yīng)根據(jù)研究目的、計(jì)算精度、計(jì)算時(shí)間以及湍流模型特點(diǎn)選擇

經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的適用于鈍體建筑結(jié)構(gòu)繞流模擬的湍流模型及參數(shù)進(jìn)行計(jì)算：

1計(jì)算平均風(fēng)壓系數(shù)時(shí)，宜采用基于雷諾時(shí)均方法（RANS）的湍流模型，如RNGk、Realizabel

k或SSTk湍流模型等；

2計(jì)算脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)和來(lái)流湍流特性影響時(shí)，可采用大渦模擬（LES）湍流模型，且計(jì)算的時(shí)間步

長(zhǎng)不應(yīng)大于流動(dòng)穿過(guò)一個(gè)最小網(wǎng)格的時(shí)間。

6.2.2求解器宜選擇從低速不可壓流到高速可壓流的大范圍流動(dòng)適用性較好的分離式求解器。

6.2.3壓力速度耦合宜采用魯棒性較好的SIMPLE算法，對(duì)于非定常流動(dòng)可選擇PISO算法。

6.2.4控制方程中，對(duì)流項(xiàng)離散應(yīng)采用具有二階精度以上的格式如二階迎風(fēng)格式，對(duì)于大渦模擬（LES）

應(yīng)采用有界中心差分格式。

6.2.5數(shù)值求解過(guò)程中應(yīng)保證迭代計(jì)算的收斂性并應(yīng)監(jiān)測(cè)流場(chǎng)中關(guān)鍵位置處的物理量變化情況，收斂

殘差應(yīng)小于1.0103。

6.2.6風(fēng)荷載數(shù)值模擬的風(fēng)向角間隔不應(yīng)大于15°，模型域內(nèi)的主體建筑和周邊環(huán)境建筑可通過(guò)旋轉(zhuǎn)

來(lái)實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)向角的變化。

6.3結(jié)果后處理與報(bào)告

6.3.1研究建筑表面的風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)能夠反映風(fēng)壓分布規(guī)律，在壓力梯度較大的區(qū)域應(yīng)加密測(cè)點(diǎn)，

對(duì)于雙面承受風(fēng)壓的區(qū)域應(yīng)在兩面的對(duì)應(yīng)位置布置測(cè)點(diǎn)。

6.3.2建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓系數(shù)處理方法按照5.3節(jié)規(guī)定。

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6.3.3數(shù)值模擬報(bào)告的基本內(nèi)容應(yīng)包括：

1計(jì)算域尺寸、模型域創(chuàng)建、網(wǎng)格生成的展示與建模說(shuō)明；

2采用的軟件或程序；

3邊界條件、初始條件、模擬求解參數(shù)設(shè)置；

4監(jiān)測(cè)物理量與殘差設(shè)置；

5數(shù)值模擬結(jié)果及分析；

6其它根據(jù)研究目的需要展示和分析的內(nèi)容；

7報(bào)告或數(shù)據(jù)應(yīng)用說(shuō)明或建議。

7抗風(fēng)性能測(cè)試

7.1試件準(zhǔn)備與安裝

7.1.1試件數(shù)量應(yīng)按代表性和最不利原則根檢風(fēng)荷載分區(qū)確定。

注：試件的代表性包括面板厚度及材質(zhì)、支承結(jié)構(gòu)形式、支承構(gòu)件的跨度、緊固件等等。

7.1.2試件寬度方向應(yīng)包含三個(gè)完整的板面寬度。

7.1.3試件安裝應(yīng)按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或安裝指導(dǎo)書(shū)的要求進(jìn)行。

7.1.4安裝的試件應(yīng)與工程實(shí)際相符，包括使用的實(shí)際材料、細(xì)節(jié)處理、施工和錨固方法，試件中不

影響抗風(fēng)性能的構(gòu)造層可不安裝。

7.1.5試件的邊界條件應(yīng)盡量模擬或接近實(shí)際情況。

7.1.6試件應(yīng)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，以保護(hù)在任何破壞或異常情況下人員及設(shè)備的安全。

7.2測(cè)試程序

7.2.1試件安裝、制備以及測(cè)試的場(chǎng)所環(huán)境條件為（25±15）℃。

7.2.2將試件與風(fēng)洞設(shè)備地面牢固連接。

7.2.3根據(jù)測(cè)試目的在試件表面或內(nèi)部布置采集儀器，儀器的安裝應(yīng)穩(wěn)固且不應(yīng)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生干擾。

7.2.4檢查洞體內(nèi)有無(wú)雜物，關(guān)閉風(fēng)洞各出入口。

7.2.5測(cè)試風(fēng)場(chǎng)采用均勻流。

7.2.6洞體內(nèi)應(yīng)具有實(shí)時(shí)高速攝像設(shè)備，以便及時(shí)觀(guān)測(cè)試件狀態(tài)。

7.2.7開(kāi)啟實(shí)時(shí)攝像設(shè)備，按以下流程施加風(fēng)速：

1啟動(dòng)風(fēng)機(jī)并達(dá)到穩(wěn)定；

2按圖2以5m/s一級(jí)逐級(jí)增加風(fēng)速，每級(jí)風(fēng)速穩(wěn)定后停留10min，當(dāng)指定風(fēng)速與上一級(jí)風(fēng)速差不

足5m/s時(shí)，增加至指定風(fēng)速即可；

3風(fēng)速增加至指定風(fēng)速停留10min，或試件發(fā)生破壞，試驗(yàn)終止；

4將風(fēng)速勻速下降至0m/s，關(guān)閉風(fēng)機(jī)。

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風(fēng)速（m/s）

指定風(fēng)速或

最大風(fēng)速

15

10

5

0

10min10min10min……10min時(shí)間

圖2風(fēng)速施加順序示意圖

7.2.8指定風(fēng)速可按式（8）計(jì)算：

（）

VT1600hTw08

式中：VT——指定風(fēng)速，單位m/s；

試件對(duì)應(yīng)實(shí)際高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)定》

hT——