室内自然通风模拟分析报告

1、XX住宅二期项目室内自然通风模拟分析提供：XX建筑：1、2、3、无签字盖章无效；涂改、复印均无效；仅对本项目有效。项目名称：XX住宅项目委托：XX建筑编写人：人：校对审核人：日期：目录目录31模拟概述31.11.21.31.41.5项目概况4气候概况4通风原理5参考依据5评价标准62分析流程62.1评价方法62.1.12.1.2评价工具6评价方法72.2几何模型72.2.12.2.2图纸分析7模型观察92.3网格划分122.3.12.3.2网格密度12网格质量132.42.52.62.7湍流模型13边界条件14数学模型14求解方法152.7.12.7.2算法说明15差分格式162.8模拟工况1

2、62.8.12.8.2室外结果分析16门窗风压表173结果分析194结论建议231模拟概述1.1 项目概况XX 住宅项目位于XX 工业园附近，交通十分方便快捷。项目总用地面积为 2266 平方米, 总建筑面积 5189.68 ，建设内容为住宅用房。其中本期住宅位于项目，计容建筑面积 4972.15 ，容积率 2.19，地上 6 层，建筑高度 17.4m。项目总平面图如下图所示：图1XX市XX项目总平面1.2 气候概况XX 市位于省东北部、东江中上游。其范围是东经 11414-11536，北纬2310-2427。东接梅州市，东南与市接壤，南邻惠州市，西连韶关市，北连江西省赣州市。XX 市风向季节

3、变化明显，4-8 月多吹南风，1-3 月及 9-12 月以北风为主，各以静风频率为最高，8-10 月为 40%-44%，其余各各月风速变化不大，在 1.2 -1.7m/s 之间。为 31%-38%，年平均风速为 1.5m/s，1.3 通风原理室内自然通风的必要条件为空气在足够的风压差推动下的，而足够的风压差基于室外良好的通风环境，而且必须有合理的利于通风的室内空间布局和构造设计。风洞试验表明：当风吹向建筑时，因受到建筑的阻挡，会在建筑的迎风面产生正压。而当气流绕过建筑的各个侧面及背面，会在相应位置产生负压，如图 2 所示。图2 建筑物在风力作用下的压力分布+ 附加压力为正； 附加压力为负（a）

4、平屋顶建筑（立剖面）；（b）倾角 30坡屋顶建筑（立剖面）；（c）倾角 45坡屋顶建筑（立剖面）；（d）建筑平面图室内通风就是利用建筑的迎风面和背风面之间的压力差实现空气的流通，压力差的大小与建筑的形式、建筑与风的夹角以及建筑周围的环境有关；当然必须有合理的室内构造布局才可最终实现良好的室内通风。1.4 参考依据本项目主要依据标准为绿色建筑评价标准GB/T 503782014，其他标准同时作为参考依据，包括：建筑通风效果测试与评价标准JGJ/T 3092013；绿色建筑评价技术细则委托方提供的 XX 市 XX 项目的平面图、建筑专业设计图纸、设计效果图等图纸资料民用建筑设计通则GB 50352

5、2005 委托方提供的其他相关资料1.5 评价标准绿色建筑评价标准(GB/T50378-2014)中规定：5.2.2 外窗、玻璃幕墙的可开启部分能使建筑获得良好的通风，评价总分值为 6 分，并按下列规则评分：1 设玻璃幕墙且不设外窗的建筑，其玻璃幕墙透明部分可开启面积比例达到 5 % ，得4 分；达到 1 0 %，得 6 分。设外窗且不设玻璃幕墙的建筑，外窗可开启面积比例达到 3 0 %，得 4 分；达到 3 5 %，得 6 分。设玻璃幕墙和外窗的建筑，对其玻璃幕墙透明部分和外窗分别按本条第 1 款和第 2款进行评价，得分取两项得分的平均值。8.2.10 对居住建筑的室内自然通风效果按以下规则

6、评分：暖地区达到 10%，在通风开口面积与房间地板面积的比例在8%，在其他地区达到 5%，得 10 分；冷地区达到2 分析流程2.1 评价方法2.1.1 评价工具本项目参考建筑通风效果测试与评价标准JGJ/T 3092013 中数值模拟的方法评价室内通风效果。其中数值模拟采用Vent2016的室内通风模块。Vent2016室内通风模拟依据 CFD 基本求解原理和流程，紧贴绿色建筑评价标准GB/T 50378-2014 对室内通风的要求，并参考建筑通风效果测试与评价标准 JGJ/T309-2013 标准对于模拟评价的要求，直接输出门窗风压表，通风开口面积比例表以及换气次数达标面积比例表，并且输出

7、室内通风效果云图和矢量图，直观显示室内气流组织分布。2.1.2 评价方法将按照绿色建筑评价标准GB/T 503782014 要求出具的内容，提供门窗风压表作为计算室内通风的条件，并提供换气次数、室内气流组织分布彩图以及模板。进行室内通风评价时，宜选择典型户型或者最不利房间作为基本分析对象，重点考虑人行走高度水平面的通风状况，依据上述信息并对照标准条款评价室内通风效果是否达标。2.2 几何模型根据委托方提供的建筑设计图纸等其它相关资料建立 XX 住宅项目室内自热通风模型。若由于委托方提供资料不实或方案变化而导致分析差错，我方将不予保证。Vent直接从室内模型中提取模拟分析所需的建筑边界，即为建筑

8、内墙与空气接触的并有通风洞口的边界，此处通风洞口通常指门窗；这个边界包围的空间作为室内通风分析的几何模型或者计算区域。通过图纸分析和模型观察可确定几何模型是否正确：2.2.1 图纸分析住宅 17 层，其平面图及轴侧图分别如图 3、图 4、图 5 所示。图 3XX 市 XX 项目住宅标准层室内自然通风标准层平面图图 4 XX 市 XX 项目屋顶建筑平面图图 5 XX 市 XX 项目室内自然通风分析模型轴测图2.2.2模型观察图 6 XX 项目室内自然通风分析模型观察图 7 XX 项目 4-5 层标准层模型2.3 网格划分2.3.1 网格密度对于室内通风，速度可能发生较大变化的窗户、门、墙的拐角附

9、近，网格需要特别加密，以捕捉这些局部特征对风场的影响。Vent2016 采用初始网格尺寸、最大细分级数和最小细分级数控制加密网格。图 8-1 XX 项目 2 层2-F户平面网格划分图 8-2 XX 项目 5 层3-A户平面网格划分2.3.2 网格质量只有网格质量合格才可以进行下一步计算，建筑通风效果测试与评价标准中提到在模拟前需判定网格质量，Vent2016 采用网格质量自动判定网格质量是否合格。2.4 湍流模型湍流模型反映了流体的状态，在流体力学数值模拟中，不同的流体应该选择合适的湍流模型才会最大限度模拟出真实的流场数值。Vent2016 依据建筑通风效果测试与评价标准JGJ/T 30920

10、13流模型进行室外流场计算。下表为几种工程流体中常见的湍流模型适用性：的 RNG k湍常用湍流模型特点和适用工况standard k- 模型简单的工业流场和热交换模拟，无较大压力梯度、分离、强曲率流，适用于初始的参数研究2.5 边界条件Vent2016 先进行室外风场的计算，计算之后会提取各个窗户表面压力值；之后在进行室内通风计算时，将所需的窗户表面压力值自动赋予对应窗户边界，作为室内分析的初始边界条件。2.6 数学模型程，其一般形式如下表所示：CFD 方法是针对流体的质量守恒、动量守恒和能量守恒建立数学控制方RNG k-模型适合包括快速应变的复杂剪切流、中等旋涡 、局部转捩流如边界层分离、钝

11、体尾迹涡、大角度失速、房间通风、室外空气realizable k- 模型旋转、强逆压梯度的边界层、分离和二次流，类似于 RNG名称变量2.7.2 差分格式CFD 计算需要将 CFD 数学模型中的高度非线性的方程离散为可用于求解的方程，这个过程需要用到差分方法。Vent2016 采用二阶迎风格式对方程进行离散，二阶迎风格式的准确性可满足一般流体模拟计算的要求，同时满足建筑通风效果测试与评价标准JGJ/T 3092013 对于数值模拟算法的要求。2.8 模拟工况2.8.1 室外结果分析主要分析住宅室内整体的流场分布及通风换气情况。在室内通风分析前，首先要进行室外风环境分析，根据室外风环境分析结果确

12、定目标建筑表面门窗风压，作为室内通风分析的边界条件。分析该住宅朝向设计，可知该住宅的规划非常有利于形成良好的通风环境，该栋季门窗差都在 0.5Pa 以上，室内选取最不利的第一层作为分析对象，分析在风压作用下室内各房间的通风换气情况以及整体的通风效果。图9 XX住宅首层压力云图注：首层是夏季自然通风的最不利楼层，如该层满足要求则整栋楼都满足要求2.8.2 门窗风压表分类朝向风压(Pa)第 1 层户:1-A 1065卫生间LC0911北-1.99 1062厨房LC1211北-2.16 1037卧室LC1820北-1.84 1029卧室LC2120西-2.05 1014起居室LTLM2123西-2.

13、24户:1-B 1063卫生间LC0911西-2.993 结果分析 1059厨房LMC1623西-2.52 1022卧室LC2120西-2.64 1019卧室LC2720南-0.29 1006起居室LTLM2423南2.3户:1-C 1032卧室LTC1117南-1.92 1027卧室LC2020南2.03 1012起居室透光门-LM1223南2.3户:1-D 1036卧室LTC1117南-1.92 1026卧室LC2020南2.27 1011起居室透光门-LM1223南-1.92户:1-E 1034卧室LTC1017南2.31 1024卧室LC2020南2.2 1009起居室透光门-LM12

14、23南-1.93户:1-F 1060卫生间LC0611北-1.9 1056厨房LC0911东-1.9 1040卧室LC1820北-1.93 1038卧室LTC1117南2.25 1018卧室LC2120南2.17 1004起居室透光门-LM1223南2.32 1004起居室透光门-M0921北-1.99户:1-G 1061卫生间LC0611北-1.9 1057厨房LC0911西-1.9 1041卧室LC1820北-2.01 1039卧室LTC1117南2.26 1017卧室LC2120南2.06 1005起居室透光门-LM1223南-1.98 1005起居室透光门-M0921北-1.93依据绿

15、建标准，居住建筑室内通风关注建筑护结构可开启面积比例及通风开口面积与地面面积比，室内某个水平或者垂直剖面上气流组织分布是否合理。建筑可开启面积比例：通过建筑可开启面积比例计算书展示，详见 XX 建筑可开启面积比例计算书；通风开口面积与房间地板面积的比例：通过居住建筑通风开口面积计算书展示，详见 XX 建筑通风开口面积计算书；气流组织：通常云图用于观察流场中风速和风压的整体分布，而风速矢量图展示气流组织的；1 层1-F户型1 层1-A户型图 11 1 层典型户型人行高度处风速矢量图图 11 所示为该住宅首层人行高度处的风速矢量图。从图中可以看出房间主要功能房间气流组织分布均匀流畅；处于背风位置的1-A户型平均风速较小，但主要功能房间没有较严重涡流，房间整体气流通畅。1 层1-F户型1 层1-A户型图 12 1 层典型户