中学校多功能厅改造项目室内自然通风模拟分析报告

室内自然通风模拟分析报告中学校多功能厅改造项目 中学校多功能厅改造项目室内自然通风模拟分析报告 第10页共SECTIONPAGES10页 室内自然通风模拟分析报告项目名称：中学校多功能厅改造项目项目地址：建设单位：设计单位：参与单位：规范标准参考依据：1、《绿色建筑评价标准》GB/T50378-20192、《民用建筑设计统一标准》GB50352-20193、《绿色建筑评价技术细则》4、《建筑通风效果测试与评价标准》JGJ/T309-2013

一、项目概述城市：重庆市区(北纬：29.40°，东经：106.30s°)建筑类型：公建建筑朝向：南偏西57.01度建筑层数：地上4层，地下0层建筑物高度：8.96m表1层高汇总表标准层实际楼层层高(m)标准层11层5.40标准层21层8.96标准层31层3.46标准层42层2.54图1建筑轴测图二、指标要求针对室内风环境评价依据为《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019中有关室内自然通风的条文要求，具体条文如下：5.1.2应采取措施避免厨房、餐厅、打印复印室、卫生间、地下车库等区域的空气和污染物串通到其他空间；应防止厨房、卫生间的排气倒灌。5.2.10优化建筑空间和平面布局，改善自然通风效果，评价总分值为8分，并按下列规则评分：1住宅建筑：通风开口面积与房间地板面积的比例在夏热冬暖地区达到12%,在夏热冬冷地区达到8%,在其他地区达到5%,得5分；每再增加2%,再得1分，最高得8分。2公共建筑：过渡季典型工况下主要功能房间平均自然通风换气次数不小于2次/h的面积比例达到70%,得5分；每再增加10%,再得1分，最高得8分。三、模拟概述3.1模拟原理简述建筑物室内通风过程的数值模拟研究主要有节点法、数学模型法和计算流体力学法。计算流体力学（CFD）针对某一区域或房间（计算领域），建立质量、能量及动量守恒等基本微分方程，根据周边环境，设定合理的边界条件，然后利用划分的网格，对微分方程进行离散，将微分方程离散为代数方程，通过迭代求解，得到空气流动状况。采用CFD对自然通风模拟，主要用于自然通风风场布局优化和室内自然通风优化分析。由于建筑物周围的流动往往是湍流，模拟中常采用标准κ-ε模型及其它湍流模型方程。涉及到的控制方程主要包括：连续性方程、动量方程、能量方程，κ-ε模型方程可以写成如下通用形式：该式中的φ可以是速度、湍流动能、湍流耗散率以及温度等。其具体表现形式如下表：由计算其中。如果，则，其中，，3.2通风概述自然通风是在压差推动下的空气流动。根据压差形成的机理，自然通风可以分为风压作用下的通风和热压作用下的自然通风。3.2.1热压通风热压通风是指在过渡季节，室内由于存在各种各样的热源，气温一般高于室外气温。此时，在密度差的作用下，室外空气通过建筑物下部的门窗或开孔等流入室内，并将室内较轻的空气从上部的窗户等位置排出，形成自下而上的室内通风流动。热压通风又分单侧通风（single-sidednaturalventilation）、双侧通风（crossventilation），如图2。前者的通风量较小，后者的通风量相对较大、气流组织形式较好，但是往往受到建筑结构形式的限制而不允许采用。图2自然通风（左：单侧自然通风；右：双侧自然通风）3.2.2风压通风图3建筑物在风力作用下的压力分布

㊉附加压力为正；㊀附加压力为负

(a）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3.3换气次数式中，n--换气次数（次/h）；v--垂直于进风口的风速（m/s）；A——进风口面积（㎡）；V——房间体积（m3）。四、模拟计算4.1评价范围1图4评价范围1示意图4.1.1工况（模拟条件）表2初始条件工况名称风速（m/s）风向工况12.00北西北(NNW)4.1.2计算模型范围及网格尺寸设置表3网格划分设置网格指标本项目设置数量总网格个数（万）94.76最小网格尺寸（mm×mm×mm）100x100x100背景网格尺寸（mm×mm×mm）400x400x4004.1.3模拟分析结果(1)室内风速分布情况工况1：图5评价范围1B-L01F_1.20m高度风速云图表4评价范围1B-L01F_1.20m高度室内风速分布情况表工况名称楼层房间名称房间类型房间面积（㎡）平均风速（m/s）建议值（m/s）是否达标工况1B-L01F房间RM02001阶梯教室396.760.151.40达标说明绿建标准中并未对室内自然通风的风速提出限值要求，以上仅为评估室内舒适度的建议指标，仅对有设计优化需求的项目提供参考，并不影响最终的评分。(2)室内空气龄分布情况工况1：图6评价范围1B-L01F_1.20m高度空气龄图表5评价范围1B-L01F_1.20m高度室内空气龄分布情况表工况名称楼层房间名称房间类型房间面积（㎡）平均空气龄（s）建议值（s）是否达标工况1B-L01F房间RM02001阶梯教室396.761170.511800.00达标说明绿建标准中并未对室内自然通风的空气龄提出限值要求，以上仅为评估室内舒适度的建议指标，仅对有设计优化需求的项目提供参考，并不影响最终的评分。注：空气龄的定义为空气质点从进风口到室内某位置所经历的时间，是可以真正反映出室内空气新鲜度的重要指标。通常来说平均空气龄越小，房间整体换气越好。(3)室内气流组织情况工况1：图7评价范围1B-L01F_1.20m高度风速矢量图表6评价范围1B-L01F_1.20m高度室内气流组织分布情况表(4)室内换气次数情况表7室内换气次数情况表工况名称楼层房间名称房间类型房间体积（㎥）房间面积（㎡）通风量（㎥/h）换气次数（次/h）标准限值（次/h）是否达标工况1B-L01F房间RM02001阶梯教室3554.97396.767780.532.19≥2.00达标判断所有房间：房间总面积为396.76㎡，换气次数达标面积为396.76㎡。

根据标准要求，只需评价主要功能房间的达标情况。

主要功能房间：房间总面积为396.76㎡，换气次数达标面积为396.76㎡，换气次数达标面积比例为100.00%。4.1.4评价范围1结果汇总表8污染源空间的室内气流组织汇总表房间类型污染物未流向其他空间采取措施避免污染物串通备注判断在本评价范围里，所有产生污染源的房间类型均无污染物流向其他空间或采取了避免污染物串通到其他空间的措施，满足标准要求表9主要功能房间的换气次数汇总表工况名称换气次数达标的面积比例(%)限值备注工况1100.00≥70.00--判断在本评价范围里，主要功能房间的换气次数达标面积比例为100.00%，满足限值要求。五、结果汇总表10污染源空间的室内气流组织情况汇总表房间类型采取的避免污染物串通的措施污染物未流向其他空间是否达标表11主要功能房间的室内换气次数汇总表评价范围换气次数达标的面积比例(%)标准限值（%）是否达标评价范围1100.00≥70.00达标汇总100.00≥70.00达标六、结论根据《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019规定,本项目满足5.1.2控制项要求，并且满足5.2.10评分项,得8分。详细评分情况如下表所示。表12结论统计表条文标准要求本项目实际情况是否满足得分5.1.2应采取措施避免厨房、餐厅、打印复印室、卫生间、地下车库等区域的空气和污染物串通到其他空间；应防止厨房、卫生间的排气倒灌。本项目所有产生污染源的房间类型均无污染物流向其他空间或采取了避免污染物串通到其他空间的措施，满足标准要求。

是满足5.2.10优化建筑空间和平面布局，改善自然通风效果，评价总分值为8分，并按下列规则评分：

1住宅建筑：通风开口面积与房间地板面积的比例在夏热冬暖地区达到1