《绿色建筑环境与能源计算模拟规程》

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厦门市标准化指导性技术文件

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绿色建筑环境与能源计算模拟规程

SimulationRegulationofBuiltEnvironmentandEnergy

ConsumptionforGreenBuilding

(征求意见稿)

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

厦门市建设局

发布

厦门市质量技术监督局

1

目录

1总则······························································································3

2术语······························································································4

3基本规定·······················································································10

4场地与室外物理环境·······································································13

4.1室外风环境····························································································13

4.2热岛·····································································································20

4.3环境噪声·······························································································24

5室内环境品质················································································31

5.1自然通风·······························································································31

5.2气流组织·······························································································35

5.3空气品质·······························································································37

5.4自然采光·······························································································39

6节能·····························································································43

6.1空调供暖负荷·························································································43

6.2空调供暖能耗·························································································46

7附录·····························································································48

附录A·······································································································48

附录B·······································································································52

2

1总则

1.0.1为统一绿色建筑相关模拟计算的基本计算要求、边界条件、计算方法，控制模拟结果

的质量，更好地为建筑的设计与工程建设提供可靠的科学依据，制定本规程。

条文说明：

本条说明了制定本规程的目的。

近年来，绿色建筑的发展对建筑设计、施工、运营过程提出了新的要求。计算机模拟技

术，成为绿色建筑设计环节中不可或缺的预测性工具，在《福建省绿色建筑评价标准》DBJ/T

13-118-2014中，部分条文的评价需通过模拟计算的方法来实现。

然而，目前在建筑行业所关联的建筑模拟技术中，存在诸多问题：例如流程不标准，模

拟软件不适用，数学模型选取有误，输入条件设定方式不统一，人员水平参差不齐等，对模

拟结果采集方式不统一。这些问题的出现，影响了数值模拟结果的精度、制约了数值模拟技

术的发展，而“标准化”是上述问题的重要解决方案之一。模拟的结果是否准确，实验或实

测结果是主要的判定准则，因此本规程无法对数值模拟的计算结果的精度给出判定的准绳。

但经验表明，通过规范化的流程、统一的建模方法和输入参数可以使模拟结果更加接近真值；

也使不同模拟操作者之间的模拟结果更具可比性。

模拟从本质上而言，是基于计算机平台的一种实验和检测过程，和常规实验检测类似，

从这个角度来看亦有必要对进行标准化。

1.0.2本规程适用于绿色建筑环境与能源消耗的模拟计算与判定。

条文说明：

本规程中的绿色建筑环境与能耗模拟包括：建筑场地与室外物理环境（含室外风环境、

热岛、声环境）、节能（含空调供暖负荷负荷、系统能耗）、室内环境（含自然通风、气流组

织、空气品质、光环境）等三大类建筑环境的模拟计算。

1.0.3绿色建筑模拟计算除应遵守本规程外，还应符合国家及其他福建省现行有关标准、规

范的规定。

3

2术语

2.0.1模拟计算simulation

也叫数字实验。是基于计算机软件，对建筑物理相关的问题建立虚拟的实验模型，设

定反映客观情况的相关参数，并按定解条件，依托软件内置的数学工具进行数值求解，获得

实验成果的方法。

2.0.2物理模型physicalmodel

指反映建筑、建筑构件、室内陈设等主要几何特征和尺寸的模型。

2.0.3计算流体力学computationalfluiddynamics（简称CFD）

计算流体力学是流体力学的一个分支，以计算机作为模拟手段，运用一定得计算技术

寻求流体力学各种复杂问题的离散化数值解，其中主要涉及流体无粘绕流动。无粘绕流动包

括低速流、跨声速流、超声速流等；粘性流动包括湍流、边界层流动等。

2.0.4计算域calculationdomain

模拟计算中所有模拟计算的空间。在CFD技术中，特指整个流场空间。

2.0.5建模域modelingdomain

模拟计算中需构建几何模型的空间。以CFD技术进行的温热环境模拟中，建模域的几

何尺寸一般小于等于计算域。

2.0.6特征尺寸characteristicdimension

CFD模拟中的表征被模拟对象最主要几何特征的单一长度参数，本规程中以H表示。

2.0.7输入参数inputparameter

适用于光环境模拟、CFD模拟、声环境模拟、能耗模拟等本规程涉及计算机数值模拟：

在计算开始之前应当输入计算计的计算前提条件，一般以参数的形式输入计算机。

4

2.0.8边界条件boundarycondition

在流体力学问题中，边界条件特指在运动边界上微分方程组的解应该满足的条件。

2.0.9初始条件initialvalue

物理过程初始时刻应该满足的初始状态，包含物理过程及其各阶导数的初值，即t=t0

时的条件。在进行瞬态（非稳态）计算时，即指计算开始时刻的各状态参数。

2.0.10地面粗糙度effectiveroughnessheight

地面粗糙度是从空气动力学角度出发，因地表起伏不平或地物本身几何形状的产生的

影响，风速为0的位置并不在地表，而是在离地表一定高度处，这一高度被定义为地面粗糙

度，也称为空气动力学粗糙度。

2.0.11网格grid

网格用于将完整的几何面或几何体划分成有限数量的小单元，从而将连续的参数离散

化并通过计算机模拟软件内在的数学模型进行求解与分析。

2.0.12网格线gridmeshingline

网格线是指平面上网格与网格之间的分界线。

2.0.13结构化网格structuredmeshinggrid

结构化网格是指计算空间所有的网格均是正交网格。

2.0.14网格过渡比gradualchangeratioofgrid

主要指CFD计算中结构化网格的相邻两个网格的宽度之比。

2.0.15风速放大系数windspeedamplificationfactor

5

风速放大系数为建筑周围行人区1.5m处最大风速与1.5m高度处自然风来流风速（来

流方向边界线附近的风速）之比。

2.0.16建筑阻挡率rateofblockarea

在风速方向的法向面上建筑轮廓的投影面积与计算域投影面积之比。

2.0.17参考平面referencesurface

测量或规定取值来源的平面。

2.0.18照度illuminance

表面上一点的照度是入射在包含该点面元上的光通量除以该面元面积之商。

2.0.19室外照度exteriorilluminance

在天空漫射光照射下，室外无遮挡水平面上的照度。

2.0.20室内照度interiorilluminance

在天空漫射光照射下，室内给定平面上某一点的照度。

2.0.21采光系数daylightfactor

在室内参考平面上的一点，由直接或间接地接受来自假定和已知天空亮度分布的天空

漫射光而产生的照度与同一时刻该天空半球在室外无遮挡水平面上产生的天空漫射光照度

之比。

2.0.22采光系数标准值standardvalueofdaylightfactor

在规定的室外天然光设计照度下，满足相应视觉功能要求时的采光系数值。

6

2.0.23室外天然光设计照度designilluminanceofexteriordaylight

室外全部利用天然光时的室外天然光最低照度。

2.0.24室内天然光照度标准值standardvalueofinteriordaylightilluminance

室外天然光设计照度值下相应的室内采光参考平面上规定的照度值。

2.0.25光气候daylightclimate

由于太阳直射光、天空漫射光和地面反射光形成的天然光状况。

2.0.26年平均总照度annualaveragetotalilluminance

按全年规定时间统计的室外天然光总照度。

2.0.27光气候系数daylightclimatecoefficient

根据光气候特点，按年平均总照度值确定的分区系数。

2.0.28采光均匀度uniformityofdaylighting

参考平面上的采光系数最低值与平均值之比。

2.0.29入射太阳辐照量incidentsolarradiation

太阳辐射的能量进入室内的部分。

2.0.30太阳得热系数solarheatgaincoefficient

在相同条件下，太阳辐射能量透过玻璃进入室内的热量（既包括直接透过的部分，也

包括吸收后放出的热量）与通过相同尺寸但无玻璃的开口进入室内的太阳能热量之比。

2.0.31可见光透射比visiblelighttransmittance

7

透过玻璃的可见光部分与照射到玻璃上的可见光总量的比值。

2.0.32遮阳系数shadingcoefficient

透过指定玻璃的太阳辐射热量与透过标准玻璃太阳辐射热量的比值，也即指定玻璃的

太阳得热系数与标准玻璃太阳得热系数之比。标准玻璃是指3mm的普通无色浮法玻璃。

2.0.33声压级soundpressurelevel

声压与基准声压之比以10为底的对数乘以2，单位为贝[尔]，B，通常用dB表示，空

气中基准声压级为2×10-5pa。

2.0.34声功率级soundpowerlevel

声功率与基准声压之比以10为底的对数，单位为贝[尔]，B，通常用dB表示，空气中

基准声功率级为10-12W。

2.0.35点声源pointsoundsource

以球面波形式辐射声波的声源，辐射声波的声压幅值与声波传播距离（r）成反比。任

何形状的声源，只要声波波长远远大于声源几何尺寸，该声源可视为点声源。全无限空间中，

点声源几何发散衰减随距离增加一倍衰减6dB。

2.0.36线声源linesoundsource

以柱面波形式辐射声波的声源，辐射声波的声压幅值与声波传播距离的平方根（r1/2）

成反比。全无限空间中，线声源几何发散衰减随距离增加一倍衰减3dB。

2.0.37面声源planesoundsource

以平面波形式辐射声波的声源，辐射声波的声压幅值不随传播距离改变（不考虑空气

吸收）。

8

2.0.38A声级A-weightedsoundpressurelevel

用A计权网络测得的声压级，用LA表示，单位dB（A）

2.0.39等效连续A声级equivalentcontinuousA-weightedsoundpressurelevel

指在规定测量时间T内A声级的能量平均值，用LAeq,T表示（简写为LAeq），单位dB

（A）。

2.0.40计权等效连续感觉噪声级weightedequivalentcontinuousperceivenoiselevel

计权等效连续感觉噪声级是在有效感觉噪声级的基础上发展起来，用于评价飞机噪声

的方法，其特点在于既考虑了在全天24h的时间内飞机通过某一固定点所产生的有效感觉噪

声级的能量平均值，同时也考虑了不同时间段内的飞机数量对周围环境所造成的影响。

2.0.41源强strengthofsoundsource

声源的强度，常用声功率级或距声源一定距离处的声压级表征，对线声源或面声源、

也可用单位长度（1m）或单位面积（1m2）的声功率级表征。

2.0.42热岛强度heatislandindex

城市内一个区域的气温与郊区气象测点温度的差值，为热岛效应的表征参数。

9

3基本规定

3.0.1计算软件应选择正规、专业计算软件。

条文说明

不同计算软件性能差异较大，民用建筑绿色性能软件的选用，应符合国标《民用建筑绿

色性能计算规程》中的规定。

3.0.2软件操作人员应严格按照软件使用手册或规范要求进行操作。

条文说明

为保证计算结果的规范性，软件使用人员除应熟练掌握专业相关知识外，还应严格按照

相关软件操作要求进行操作。

3.0.3软件基础参数输入设置应符合国家有关标准的规定。

条文说明

软件使用过程中，建筑模型通用参数的设置，除单独变量设置外，设计阶段建筑性能参

数设置应严格按照国家有关标准要求，杜绝人为参数调整。

模拟参数设置参考

模拟类型参考标准

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012

室外风环境《中国建筑热环境分析专用气象数据集》

《绿色建筑评价技术细则》

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012

《中国建筑热环境分析专用气象数据集》

热岛

《绿色建筑评价技术细则》

《城市居住区热环境设计标准》JGJ2086-2013

《声环境质量标准》GB3096-2008

《噪声污染防治法》

《环境影响评价技术导则声环境》HJ2.4-2009

《声学户外声传播衰减》GBT17247.2-2000

环境噪声

《环境影响评价技术导则城市轨道交通》HJ453-2008

《环境噪声与振动控制工程技术导则》HJ2034-2013

《声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量

表面的简易法》GB/T3768-1996

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012

自然通风《中国建筑热环境分析专用气象数据集》

《绿色建筑评价技术细则》

气流组织/空气质量-

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自然采光《建筑采光设计标准》GB50033-2013

《中国建筑热环境分析专用气象数据集》

节能

《建筑节能气象参数标准》JGJ/T346-2014

3.0.4模拟工况设置应与建设工程实际环境相符。

条文说明

设计阶段，建筑模拟是对建筑环境性能的优化过程，在数值模拟过程中，除模型建立的

准确性外，应根据建设工程的设计图纸要求和模拟精度要求，保证建筑模拟工况与周边环境

相符，不能相差太大。例如，某建筑建立在高楼群中，在模拟过程中，应按原比例建立建筑

周边环境模型，不能放置在空旷环境中进行模拟。既有建筑改造过程中，建筑环境改造方案

的比对反演，应依据数值模拟结果做方案之间相对特性的对比分析；模拟结果用于判定实际

参数的绝对值时，宜同时进行验证，以校验数值模拟的结果。

3.0.5软件模拟计算应符合相关软件使用流程规定。

条文说明

当软件功能或计算方法特殊时可按需微调下列流程，但应作出说明。一般模拟计算软件

需遵守以下流程：1）理解工程信息，2）明确目的，3）确定计算域，4）确定建模域，5）

建立物理模型，6）确定理论分析模型，7）确定计算步长（例如网格长度、迭代次数等），8）

设置边界条件，9）设置工程设计工况，10）设定其他必要的控制参数，11）计算过程控制，

12）计算结果显示与分析。

3.0.6物理建模过程应遵循建模通用原则。

条文说明

物理建模过程中，应遵循共同的原则。

（1）物理模型的几何模型尺寸，应按照实际建筑1:1设置，并包含重点组件；

（2）物理模型简化时，模型物理量不应受到显著影响，且应符合相关模拟软件性能要

求；

（3）可根据模型和边界条件的对称性设置对称面。

模拟中可以将一些对模拟结果影响较小、但建模难度很大的次要矛盾进行简化或忽略处

理，往往这样的处理也是必须的，但不能对模拟的结果有显著影响。

3.0.7模拟软件边界条件应设定合理。

条文说明

11

为保证模拟结果的准确性，应合理设置边界条件。边界条件设置通常包括：计算区域、

模型再现区域、网格划分和入口边界条件。

3.0.8输出结果应简洁清晰，报告内容应符合本规程各章节要求。

条文说明

规范数值模拟的报告，确定数值模拟报告应包含的内容，有利于对数值模拟的质量进行

审查和把控，也有利于对不同模拟工作者的报告做横向比对分析。

12

4场地与室外物理环境

4.1室外风环境

4.1.1建筑室外风环境模拟用于指导项目方案阶段建筑群的合理布局，以及分析标识评价

过程中场地风环境是否能达到绿色建筑相关标准的要求。

条文说明：

室外风环境模拟可指导并优化规划及设计阶段方案，为项目创造良好的室内外风环境，

亦可以对施工图及竣工图进行风环境检验，验证是否满足绿色建筑相关标准要求。

4.1.2室外风环境模拟应按照如下流程进行。当软件功能或计算方法特殊时可按需微调下

列流程，但应作出说明。

（1）了解项目需求，确定模拟目的；

（2）建立物理模型，应包括建筑、构筑物；

（3）确定建模域；

（4）确定计算域；

（5）确定湍流模型；

（6）划分网格；

（7）输入合理的边界条件和其他物性参数；

（8）设定其他必要的计算控制参数；

（9）对结果进行展示和分析。

条文说明：

规范模拟流程对准确把握好研究对象主要特性以及提高结果正确性、保证可重现性，具

有重要作用，这也是本规程编制的主要目的所在。本条文对通用的CFD风环境模拟流程作

出了说明。经调研分析，国内建筑行业流行的模拟软件大多数符合上述流程。

（1）了解项目需求，有助于寻找数值模拟中的主要矛盾，简化次要矛盾。例如：项目

目标周边存在其他建筑，可简化其他建筑形体以提高建模效率。

（2）根据项目图纸材料及周边地形图，构建物理模型，简化不必要的细节，反映最主

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要的几何特征。

（3）合理大小的建模域应反映出模拟对象自身特征，符合模拟目的，能反映出周边其

他主要影响因素，忽略不必要的细节因素。从而可以减少建模工作量，保证计算所需要的精

度。

（4）合理大小的计算域有利于缩短计算时间使其达到工程所要求的时间进度，同时保

证计算所需要的精度。

（5）根据模拟目标、流场特征、物理模型特征选取合适的湍流模型。

（6）室外风环境模拟划分网格应满足局部区域致密和周边稀疏的原则，以减少计算时

间。

（7）合理的边界条件是指准确反映客观实际的边界条件或合理简化反映主要问题的边

界条件。简化的原则是符合模拟目的，能反映有显著影响的边界条件，应包括：边界风速、

风向；风速梯度系数；场地下垫面粗糙度等。

（8）其他必要的控制参数包括迭代次数、收敛性判定条件、物理量监测点位置等，应

以保证模拟结果的精度为目标进行设定。

（9）模拟结果的展示和分析是证明项目满足绿色建筑相关标准要求的重要依据，应涵

盖标准中提及的风速、风压及风向等结果。

4.1.3物理模型构建参照如下原则：

（1）根据模拟目的对结果影响显著的主要构筑物予以建模；

（2）建模域内的既存的（或同期建设的）、对结果影响显著构筑物应予以建模；

（3）既存的连续种植的高度3m以上的乔木宜予以建模，新种植的树冠投影小于4m2的乔

木可不建模；

（4）高度1.5米以下低矮灌木可忽略；

（5）长宽高均小于2m的构筑物可忽略；

（6）对既存的（或同期建设的）构筑物或显著影响气流的物理忽略或简化时，应予以说明。

条文说明：

部分CFD模拟软件内置有建模功能，但因功能有限，对于形体较为复杂的建筑及组件，

建模难度较大或需要耗费较多时间，为缩短工程工作时间，提升模型准确度，应采用专业建

模软件构件模型后导入流体模拟软件中，当遇特殊情况或模型较为简单时，才可采用模拟软

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件内置建模功能。

进行模拟建模时，模型应实事求是的反应建筑图纸材料，按照实际建筑尺寸1:1构建，

宜按需简化，但应包含重点组件；

连续种植的乔木是指非单独存在、树冠投影相连的高大乔木，这些乔木对气流有显著的

阻碍作用，建模时宜考虑在内，特别是用于优化冬季室外风环境的连续乔木。

本规程所述的“同期建设”是指在同一建设区域内，经由主管部门统一规划，与目标建

筑竣工时间相差不超过3年的建设项目。

4.1.4计算域水平方向的长和宽不应小于10H（含建筑本身）、垂直方向高度不宜小于3H。

来流方向，建筑距离计算域边界应大于2H，建筑后方距离计算域边界应当大于6H。

条文说明：

根据风洞实验技术的要求，计算区域的选取应保证室外梯度风充分发展形成大气边界层

特征的流动，且建筑阻挡率不宜＞5%，以尽可能接近真实大气流动，不致于产生气流在“受

限”空间内流动从而影响模拟精度的情况。为避免浪费网格，同时保证模拟精度可控，本规

程中规定特征尺寸H按照如下原则确定：

（1）模拟对象为100米以上的超高层单体建筑时，且高于周边建筑平均高度2倍以上

时：H=建筑高度/2。

（2）模拟对象为100米以下单体建筑，H为建筑高度。

（3）模拟对象为住宅小区或公共建筑群时，H为区域内最高建筑高度。绿色建筑评估

过程中，要求对进行多个不同风向的模拟分析，因此会导致背风、迎风面发生切换，需要重

新构建建筑前后的计算域。对于建筑高度较小的建筑、在计算机硬件承受范围内，来流与去

流距离计算域边界统一取6H。图4.1统一说明了计算域和建模域的关系。

15

图4.1计算域和建模域推荐尺寸示意图

4.1.5建模域的确定：目标建筑（群）东南西北各1H应予以建模。

条文说明：

充分考虑周围建筑的影响，得到的风环境计算结果方具有可参考价值。而过多的考虑周

围建筑，则会导致建模工作量过大。本条文建议了最低建模工作量，既可以反映出最主要的

影响因素对目标建筑周边风环境的影响，又将建模工作量限定在合理的范围内。

4.1.6网格优化：

（1）地面与地面以上1.5m之间的网格需要加密，不应少于3层；

（2）室外风环境模拟应采用多尺度网格，使目标建筑较远处网格疏松，目标建筑近处网格

致密。

（3）对形状规则的建筑应使用结构化网格，网格过渡比不应大于1.5。

条文说明：

近地面摩擦是对人行区速度场的影响因素之一，增加近地面网格有助于结果精度的提高。

尽管计算机的硬件和软件技术都已经有了进步，但CFD计算的网格容量仍然有限，因

16

此必须将网格尽量密集的构建在目标建筑周围，而离目标建筑越远的地方，则网格应当越疏

松，从而可以在有限的网格数量下，尽可能的提高目标建筑周围的计算结果的精度。

尽管建筑的形状各异，但大多数建筑是以长方体形式存在的，因此这里推荐采用结构化

的网格，这种网格有助于计算的收敛，也有助于提高计算的精度。对于形状不规则的建筑，

也可采用非结构化的网格。

4.1.7根据计算对象的特征和计算目的，选取合适的湍流模型。

条文说明：

标准k-模型是最常见的工程用计算模型，但是标准k-模型本身具有缺陷，尤其是在对

建筑背风面涡ε流的反映上，与真实值偏差较大。大量学术研ε究和实验数据表明，标准k-模

型运用于室外风环境模拟的误差较大，不宜采用。宜采用更加精确、但对计算机硬件资源ε要

求较高的其他优化的模型。例如RNGk-模型、LES模型、DES模型。随着计算机技术的发

展，尤其是近年来多核CPU技术和存储ε技术的提高，多线程并行计算已经能够在工程允许

的时间跨度内实现高精度模型的计算。因此这里推荐采用更高精度的模型。

4.1.8统一设定基础边界条件。室外温热环境模拟的基础边界条件为室外风速、风向，室

外气温。应当根据项目地的实测值以及模拟目的确定基础边界条件。当没有实测值作为依

据时，参照下表值进行设定：

季节主导风向风速（m/s）

夏季SSE3.4

冬季ESE4.0

过渡季ESE3.3

高度方向上风速须按照“指数定律”设定具有梯度特征的风速边界条件，风速梯度中的指

数按照如下方式设定：

厦门市岛内区域（思明区、湖里区）：0.22

厦门市岛外（集美区、同安区、海沧区、翔安区）：0.16

根据项目场地及周边地面条件应对地面粗糙度进行设定，取值参照下表：

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地面覆盖物粗糙度Z0（米）

水面或光滑冰面（水面上Z0）随风速增大

0.001

而增大）

谷草地0.1

长草地、石头滩0.05

牧场0.2

城郊房舍区0.6

森林、城市区1~5

条文说明：

针对厦门市，为规范取值，本规程夏季、冬季主导风参数采用《民用建筑供暖通风与空

气调节设计规范》GB50736-2012中给出的典型气象参数；本规程过渡季主导风参数采用中

国气象局气象信息中心气象资料室和清华大学建筑技术科学系编撰的《中国建筑热环境分析

专用气象数据集》中给出的典型气象参数，本规程过渡季风向风速数据通过同一统计方法得

出，即：风向采用典型年参数过渡季时期内最大频率方向，风速采用典型年参数最大频率风

向对应风速数据平均值。

自然界的风速在高度方向上呈现出渐变的梯度分布，如下图所示。地面气象站报告的测

量风速一般为10m或15m高度处风速，以《中国建筑热环境分析专用气象数据集》为例，

其主导风风速为10m高度处风速。

图4.2风速梯度分布示意图

上图所示的风速梯度分布符合幂指数分布规律，指数a在梯度高度δ内保持不变，而δ

取决于地面条件，即：

18

���

0=(0)

式中：��

V——高度为Z处的风速，m/s；

V0——基准高度Z0处的风速，即气象观测点高度处风速，m/s，一般取10m或15m处；

a——指数定律中的系数，幂指数a取决于地面条件。根据我国现行标准《建筑结构荷

载规范》（GB50009-2001）中不同类型地表面下的a值与梯度风高度（即大气速度边界层

厚度）的关系如下表所示：

地面类型适用区域指数a梯度风高度

A田野，丘陵及中小城市，大城市郊区0.16350

B有密集建筑的大城市区0.22400

C有密集建筑的大城市区且建筑层数较高0.28450

尽管上述内容给出设定的基本法则，但a的取值需要人为判断周边地形类型，导致取值

具有一定的主观性，使得不同人员模拟的结果横向可比性降低。本规程梯度风指数给定系数

针对厦门市本地实际情况进行设置，此处给出指数仅供参考，在模拟过程中，具体梯度风指

数取值应根据建筑密度实际情况进行取值，如项目在相对繁华的市辖区内建筑密度较小且高

度较低的区域，应适当减小梯度风指数。

当下垫面为地面时，地面粗糙度代表近地面平均风速（扣除湍流脉动之后的风速）为0

处的高度。它在推导的对数定律时，作为下边界条件引入。当下边界平坦时，地面粗糙度较

小，反之较大。

4.1.9室外风环境模拟结果判定的参考平面为人员活动区的1.5m高度处。

条文说明：

地面走道一般为人行区，因此地面+1.5m高度平面应为重点参考平面之一；如建筑有屋

顶花园、空中连廊等其他人行区，这些地方的地面+1.5高度处的平面也宜作为参考平面考

虑。

4.1.10计算收敛性：计算要在求解充分收敛的情况下停止；确定制定观察点或区域的值不

再变化或均方根残差值小于10E-4。

19

4.1.11室外风环境结果的展示和分析应包含以下内容：

（1）模拟目的、项目概况、研究对象的说明；

（2）依据的技术标准；

（3）物理模型、计算域、网格的展示及建模说明；

（4）主要应用软件与模拟方法；

（5）边界条件、初始条件、其他控制参数的设定方法和计算精度说明；

（6）各工况下，参考平面的风速分布云图、风速矢量图；

（7）冬季工况下目标建筑人行区参考平面的风速放大系数；

（8）各工况下，目标建筑物迎风面和背风面的外表面压力云图；

（9）其他根据模拟目的需要展示和说明的数据和图表；

（10）结论和建议。

条文说明：

规范数值模拟计算的报告，确定数值模拟报告应包含的内容，有利于对数值模拟的质量

进行审查和把控，也有利于对不同模拟工作者的报告做横向比对分析。本条文规定了报告应

包含的基本内容及绿色建筑评价标准对室外风环境评价还应按需增加必要的内容。

4.2热岛

4.2.1建筑热岛模拟用于优化项目建筑、景观及道路布局，以降低场地夏季热岛效应。

条文说明：

热岛模拟可指导并优化规划及设计阶段方案，为项目创造良好的室外热环境，亦可以对

施工图及竣工图进行热环境检验。根据《福建省绿色建筑评价标准》DBJ/T13-118-2014评

分项4.2.7条，在乔木、构筑物遮阴面积不满足相应标准要求的情况下，室外平均热岛强度

不应高于1.5℃。

4.2.2热岛模拟应按照如下流程进行。当软件功能或计算方法特殊时可按需微调下列流程，

但应作出说明。

20

（1）了解项目需求，确定模拟目的；

（2）建立物理模型，应包括建筑、构筑物、绿化、水体及道路；

（3）确定建模域；

（4）确定计算域；

（5）确定湍流模型；

（6）划分网格；

（7）输入合理的边界条件和其他物性参数，包括太阳模型，下垫面设计温度等；

（8）设置模型中物质的热环境相关属性；

（9）设定其他必要的计算控制参数；

（10）对结果进行展示和分析。

条文说明：

规范模拟流程对准确把握好研究对象主要特性以及提高结果正确性、保证可重现性，具

有重要作用，这也是本规程编制的主要目的所在。本条文对通用的热岛模拟流程作出了说明。

国内建筑行业流行的模拟软件大多数符合上述流程，但热环境相较于风环境模拟在边界条件

及参数上更为复杂。

（1）了解项目需求，有助于寻找数值模拟中的主要矛盾，简化次要矛盾。例如：项目

建模域以外区域下垫面情况无法确定且对模拟结果影响可忽略不计，可设置为草地以提高建

模效率。

（2）根据项目图纸材料及周边地形图，构建物理模型，简化不必要的细节，反映最主

要的几何特征。

（3）合理大小的建模域应反映出模拟对象自身特征，符合模拟目的，能反映出周边其

他主要影响因素，忽略不必要的细节因素。从而可以减少建模工作量，保证计算所需要的精

度。

（4）合理大小的计算域有利于缩短计算时间使其达到工程所要求的时间进度，同时保

证计算所需要的精度。

（5）根据模拟目标、流场特征、物理模型特征选取合适的湍流模型。

（6）划分网格的基本原则是，根据物理模型的特征和拟选用的湍流模型构建网格，对

物理量梯度大的区域加密网格。例如：物理模型若是长方体为主，可采用结构化网格，若物

理模型以曲面为主，可采用非结构化网格；某些湍流模型本身也对网格提出了要求，如采用

21

k-模型时，还应基于壁面函数对近壁网格进行处理；对大空间射流送风的，应当在射流范

围ε内增加网格密度。某些软件具备网格检查功能的，应将网格导入求解器并执行网格检查，

确认各边界的网格情况。目标建筑或对象模型的网格应至少小于其定型尺寸的1/20，对软件

自动生成非结构化网格的，不应出现负体积单元。

（7）合理的边界条件是指准确反映客观实际的边界条件或合理简化反映主要问题的边

界条件。简化的原则是符合模拟目的，能反映有显著影响的边界条件，在热岛模拟计算中，

除设置边界风速、风向、风力梯度系数、下垫面粗糙度外，还应添加太阳模型及土壤温度。

（8）热岛模拟计算除了在室外风环境的基础上添加热边界条件外，还应对模型中不同

的物质（建筑、道路、绿地、水体等）设置热工参数，包括太阳吸收系数、发射率、导热系

数等。

（9）其他必要的控制参数包括迭代次数、收敛性判定条件、物理量监测点位置等，非

稳态计算还应设定计算时间和时间步长。应以保证模拟结果的精度为目标进行设定。

（10）热岛模拟结果的展示和分析是证明项目满足绿色建筑相关标准要求的重要依据，

根据条文细则，热岛强度依然可以作为评判降低热岛效应条文是否得分的可靠依据。

4.2.3室外热环境模拟需考虑太阳直射辐射和散射辐射影响，宜考虑各表面间多次反射辐

射和长波辐射作用。

条文说明：

建筑室外热岛模拟中，建筑表面及下垫面太阳辐射模拟是重要的模拟环节，也是室外热

岛强度的重要影响因素。实际应用中需采用适当的模拟软件，若所采用的软件中多次反射部

分的辐射计算或散射计算等因素未加以考虑，需对模拟结果进行修正，以满足模拟计算精度

要求。

4.2.4下垫面及建筑表面参数设定应包括材料物性和吸收率、反射率、渗透率，蒸发率等

参数。

条文说明：

材料物理参数设定是准确计算太阳辐射和建筑表面积下垫面传热过程的关键。不同的材

料的吸收率、反射率、渗透率蒸发率差异较大，选取合理的参数，是模拟计算结果准确的前

提。

常见下垫面的吸收率可参照下表：

22

道路土壤

下垫面（沥混凝土砖石（黑沙漠草水

青）土）

吸收率0.8-0.950.65-0.90.65-0.80.65-0.80.6-0.960.55-0.850.74-0.840.9-0.97

4.2.5计算域、建模域大小、湍流模型选取、模拟输出参考平面高度、计算残差收敛性判

断，可参照本规程4.1.4、4.1.5、4.1.7、4.1.9、4.1.10确定。

4.2.6热岛模拟划分网格时，可参照本规程4.1.6适当降低网格精度，避免模拟计算时间过

长。

条文说明：

热岛模拟计算由于是在室外风环境模拟的基础上增加了热环境计算公式，模拟计算过程

中需要耗费更多时间。热岛模拟计算更加关注热岛强度结果，在不影响结果正确性的情况下，

可适当扩大网格大小，以保证工程效率。

其他网格优化的要求应参照4.1.6条。

4.2.7流场边界条件设定，参照本规程4.1.8条，太阳辐射边界条件的设定需涵盖太阳辐射

强度和天空云量等参数。

条文说明：

太阳辐射边界条件边界条件参数可参考《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》及《中

国建筑热环境分析专用气象数据集》进行设定，由于厦门市并未给出天空云量参数，可参考

距离厦门市最近的崇武地区或者福建省的省会城市福州的气象参数进行设定。

4.2.8平均热岛强度数据结果应取夏季典型气象日8:00~18:00每小时热岛强度的平均值。

条文说明：

热岛强度在一天当中不断变化，平均热岛强度应为夏季典型气象日昼间平均热岛强度，

依据《城市居住区热环境设计标准》JGJ286-2013，统计平均热岛强度的时候，是将厦门当

地太阳时的中午12点，换算成北京时间（12:09）之后，在此时刻基础上前推4小时，后推

6小时，按整点取值，得到共11个小时（北京时间）的热岛强度的平均值。

23

4.2.9热岛结果的展示和分析应包含以下内容：

（1）模拟目的、项目概况、研究对象的说明；

（2）依据的技术标准；

（3）物理模型、计算域、网格的展示及建模说明；

（4）研究对象与模拟目的相关的设计技术和设计参数的说明；

（5）主要应用软件与模拟方法；

（6）边界条件、初始条件、其他控制参数的设定方法和计算精度说明；

（7）夏季典型日昼间各工况下，参考平面的空气温度云图、热岛强度、及平均热岛强度；

（8）其他根据模拟目的需要展示和说明的数据和图表；

（9）结论和建议。

条文说明：

规范数值模拟计算的报告，确定数值模拟报告应包含的内容，有利于对数值模拟的质量

进行审查和把控，也有利于对不同模拟工作者的报告做横向比对分析。本条文规定了报告应

包含的基本内容及绿色建筑评价标准对热岛强度评价还应按需增加必要的内容。

4.3环境噪声

4.3.1建筑环境噪声模拟包括建筑室外近地面噪声水平以及建筑外立面噪声分布水平，声

环境根据《声环境质量标准》GB3096-2008中的要求，满足各功能区噪声限值的要求。

条文说明：

建筑环境噪声模拟为评价室外环境噪声及建筑围护结构的声学设计提供依据。

4.3.2环境噪声模拟应按照如下流程进行：

（1）确定模拟分析的目标建筑区域及目标建筑。

（2）确定噪声源及规划模拟分析范围。

（3）建立物理模型。

（4）设置计算参数，构建分析网格。

（5）计算并输出结果。

24

条文说明：

构建分析网格是指设置噪声预测点，既可以是单独预测点，也可以是水平或垂直网格点，

甚至是围绕在建筑周围不同高度、不同位置处的预测点集群。

4.3.3建模要求。

（1）建模物理范围：一般应包含目标建筑场所及其边界外200m范围，当边界200m~500m

外有噪声影响较大的声源时，建模范围应扩大至包含此类声源。

（2）建模时应考虑声源和遮挡物两个部分，声源包括交通运输噪声、社会生活噪声及工业

生产噪声。当目标建筑场所存在的固定设备（如室外空调机组等）产生噪声时，建模时也

需考虑。遮挡物包括不平坦地形、各类建筑物、构筑物、绿化带及草地等。对象建筑外的

各类建筑物及围墙、声屏障等构筑物的建模可只考虑外部主体轮廓。

4.3.4声源可根据模拟目的及声源特征进行简化，参考如下原则：

（1）点声源：声源中心到预测点之间的距离超过声源最大几何尺寸2倍时，可将该声源近

似为点声源；

（2）线声源：公路、铁路、轨道交通或者输送管道、运输路线等产生的噪声，分析时可将

其看做由许多点声源连成一线组成的线状声源，可模拟为线声源。

（3）面声源：当声源中心到预测点之间的距离小于声源最大几何尺寸3倍时，该声源宜用

面声源模拟。

（4）位于建筑物室内的声源，产生的噪声经室内多次反射后经建筑的围护结构向外传播，

应将建筑围护结构作为声源，计算其对外环境的影响，围护结构声源的等效方法同上述1）

~3）。

条文说明：

边界200m～500m外影响较大的声源是指预估该噪声源对拟分析目标建筑的贡献值较

标准值低6dB(A)时的声源。通常而言，除机场或飞机噪声外，500m范围外的声源均已影响

较小，因此，最大分析范围可至目标建筑场所边界外500m，但机场或飞机噪声应根据其影

响情况确定范围。

考虑声源和遮挡物时，根据《噪声污染防治法》对噪声的定义，还有一类噪声为建筑施

工噪声，由于为临时性噪声，预测中可不考虑。

25

模型建立时，不平坦地形（如一个山包、土坡、或下穿地道敞开段两侧的挡墙等）由于

对噪声传播起到遮挡作用，应予以考虑。任何形状的声源，如声波波长远大于声源几何尺寸，

则该声源可视为点声源。根据《环境影响评价技术导则声环境》HJ2.4-2009，声源中心到

预测点之间的距离超过声源最大几何尺寸2倍时，可将该声源近似为点声源。构筑物包括

围墙、道路两侧屏障等。建筑物的门窗等细节对于模拟的精度影响不大，因此建模以建筑的

主体轮廓为主。

4.3.5软件选用的计算模型应满足现行国内标准或规范的要求，不满足时应采用校核修正

的方法校验预测模型的适用性。校核修正方法如下：

（1）对道路噪声，可在距道路中线25m，高于路面1.5m处设置预测点及实测点，通过比

较预测点与实测点之间差值作为源强修正量；

（2）对单车源强校正时，参照距离应距车辆7.5m距离；

（3）对轨道交通噪声，可在距离轨道边线25m，高于轨面1.5m设置预测点及实测点，通

过比较预测点与实测点之间差值作为源强修正量；

（4）对铁路噪声，可在距离轨道边线25m，高于轨面3.5m设置预测点及实测点，通过比

较预测点与实测点之间的差值作为源强修正量；列车类型不同时，应针对不同列车类型分

别修正。

条文说明：

国内现行标准或规范是指国内标准或规范主要包括《声学户外声传播衰减》GBT

17247.2-2000、《环境影响评价技术导则声环境》HJ2.4-2009、《环境影响评价技术导则城市

轨道交通》HJ453-2008等。由于目前常用的噪声预测软件在道路、铁路或轨道交通噪声预

测方面与国内现行标准或规范会略有不同，不同主要体现在源强上，而衰减规律基本一致，

所以此处给出了利用源强点处进行校核的方法。

4.3.6预测点设置和网格划分。

（1）预测点设置于目标建筑窗外1m处，高于各层楼板1.2～1.5m，预测点应包含目标建筑

的噪声预测最不利点；分析建筑室外近地面噪声水平时，预测点高于地面1.2～1.5m。

（2）计算水平或垂直声场时，水平或垂直预测网格点间距应视计算区域大小及计算目的进

行针对性设定，大多数情况下，可采用2m×2m的计算网格。

条文说明：

26

考虑最常见需求是分析目标建筑窗外噪声，因此预测点需设置于窗外1m及高于楼板

1.2～1.5m距离要求是与《声环境质量标准》GB3096-2008测量要求相一致，是尽量降低目

标建筑的反射声影响并考虑正常活动或休息所受的影响。

计算水平或垂直预测网格时，网格间距过大会导致计算点位不够密集，不能准确评估计算区

域的影响，而网格点选取的过小，将导致计算时间大幅增加，大部分情况下，2m×2m即相

当于4m2范围内设置一个预测点在保证精度的同时又可确保计算效率。

4.3.7计算参数。

（1）声源源强的确定：

①点、线、面声源均应输入声源的声功率级。部分设备的声功率级可参照《环境噪声与振

动控制工程技术导则》HJ2034-2013选取。当无法获知声源的声功率级但可知声源近场处的

声压级时，可按照《声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易

法》GB/T3768-1996推荐的简易方法，利用距声源一定距离处的声压级及包络面面积估算

声源的声功率级。声源源强应包含频谱特性，频谱应至少包含31.5~8000HZ的九个倍频带

中心频率。

②轨道交通噪声源强以距轨道中心线25m，高于轨面1.5m处计，源强可通过实测或类比确

定；铁路噪声源强以距轨道中心线25m，高3.5m处计，源强可参照铁计[2010]44号文确定，

也可通过实测或类比确定。

（2）其他参数：

①当声源距离遮挡物距离较近时，需考虑遮挡物的反射声影响，反射次数应不低于5次。

②道路或铁路、轨道交通的昼/夜流量应不低于实际昼间/夜间的平均小时流量。如考虑的为

规划道路或铁路，预测年限应考虑规划道路远期实施后产生的影响。对流量较低的铁路或

专线铁路，可选择流量最大的一小时进行预测。

③当模拟高架及地面道路、高架与高架之间组成的复合道路以及隧道出入口段噪声时，应

考虑道路本身构筑物的多次反射声影响。当预测位于城区的道路或轨道交通地面线路时，

当两侧高楼林立，多次反射声明显时，需考虑建筑多次反射产生的影响，反射次数不宜低

于5次。

④隧道（或下穿地道）峒口噪声宜采用垂直面声源模拟，面声源源强可根据隧道内车辆源

强、隧道形状、隧道内平均吸声系数等因素综合确定。

⑤对指向性明确的声源，应考虑其指向性影响。

27

⑥当声源为高速铁路时，除轮轨噪声外，还应考虑高速铁路的空气动力性噪声、桥梁结构

噪声、集电系统噪声的影响，宜分别计算上述各部分噪声的影响。

⑦当轨道交通经过钢结构桥梁时或特殊结构桥梁时，结构噪声影响突出，在预测中宜单独

考虑。

⑧对飞机噪声预测因子为计权等效连续感觉噪声级，其他为等效连续A声级。

⑨乔灌结合，绿化良好的绿化带降噪效果可按0.5～1dB(A)/10m计算，绿化带建模高度为

绿化带平均高度，绿化带最多考虑200m距离。

条文说明：

对点、线、面声源，声功率级是声源输入的核心内容，但声功率级数据较难获得，可按

《GB/T3768-1996》推荐的简易方法进行利用测量的声压级及包络面计算声功率级。轨道交

通包含地铁地面段及高架段；地面有轨列车模拟可参照轨道交通。类比需确保类比条件一致，

如对轨道交通，类比条件包括列车车型、轨道及减噪措施类型、列车车速、桥梁结构类型等。

相关规范或标准没有具体的声源距反射面距离如何时需考虑反射面反射声影响，考虑大

部分声学商业软件均提供了反射次数及声源距反射面为多少距离时需计算反射声影响，因此

此处用了“较近”该词，以避免不考虑多次反射声影响时产生的误差。不低于5次的反射次

数要求既尽可能保证计算精度，又避免将反射次数设置过高时而导致计算时间的大幅增加。

考虑规划道路或铁路建成后远期（可取运营后第15年）的影响是以便尽可能预估这些

潜在声源对关注区域的影响。

对高架与地面道路组成的复合道路，地面道路在高架桥下行驶时产生的交通噪声会经过

高架桥底部与地面道路之间的多次反射，增加对周边环境的影响。极端条件下，是否考虑该

因素甚至有5dB(A)左右的预测误差。同理，隧道出口多为路堑形式，两侧垂直挡墙会对车

辆噪声产生多次反射声影响，预测模拟中也应考虑。

隧道（或地道）内交通噪声在隧道内多次反射后通过峒口影响外环境，遇到此类声源应

考虑峒口噪声。如利用CadnaA模拟峒口噪声时，假设峒口周长为U，隧道内平均系数为α，

吸声长度为A=α×U（m），则隧道峒口单位面积的声功率级为隧道内道路源强加修正量，

修正量与吸声长度关系为见下表。

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由于高铁噪声不同于以轮轨噪声为主的普通铁路，列车车速大于200km/h时，除轮轨

噪声外，空气动力性噪声、桥梁结构噪声及集电系统噪声的影响也非常显著，各噪声源宜按

线声源模拟，线声源位置为声源发声位置，如轮轨噪声为车轮与轨面接触处，集电系统噪声

为受电弓位置，桥梁结构噪声为桥梁梁底部区域，空气动力噪声高度为列车高度一半区域，

各噪声源所占比例可参照下表选取。

声源类别比例（%）

轮轨噪声30~40

空气动力噪声15~50

集电系统噪声15~35

桥梁结构噪声10~30

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轨道交通噪声以轮轨噪声为主，但列车经过特殊结构桥梁（如钢结构桥梁），结构噪声

影响很大，需单独考虑。桥梁结构噪声宜用线声源模拟，声源位置位于桥梁梁底，源强类比

确定。

按《声学户外声传播衰减》，通过绿化带的声衰减最多考虑200m距离，超过200m时，

按200m计算。

4.3.8环境噪声模拟报告应包含以下内容：

（1）模拟目的、项目概况、研究对象的说明；

（2）依据的技术标准；

（3）物理模型（包括建筑物、周边声源、遮挡物等）、计算域、网格的展示及建模说明；

（4）声环境分析模型效果图；

（5）主要声源位置、源