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1、全民健体中心室内自然通风模拟分析报告第七章 室内自然通风模拟分析报告项目名称：市民文体活动中心（体艺健身中心提档升级）项目项目地址：建设单位：设计单位施工单位：规范标准参考依据：1、绿色建筑评价标准GB/T 50378-20192、民用建筑设计统一标准GB 50352-20193、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/T 309-2013一、项目概述城市：成都(北纬：30.70，东经：104.00s)建筑类型：公建建筑朝向：南偏东1.51度建筑层数：地上2层，地下0层建筑物高度： 11.00 m表1 层高汇总表标准层实际楼层层高(m)标准层11层3.60标准层22层5.40
2、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/T 50378-2019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
3、/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 - 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、
4、动量方程、能量方程， - 模型方程可以写成如下通用形式：该式中的可以是速度、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-sided natural ventilati
5、on）、双侧通风（cross ventilation），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.
6、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13.00东南(SE)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）540.29最小网格尺寸（mm mm mm）100 x 100 x 100背景网格尺寸（mm mm mm）400 x 400 x 4004.1.3 模拟分析结果(1) 室内风速分布情况工况1：图5 评价范围1A-L01F_1.20m高度风速云图图6 评价范围1A-L02F_1.20m高度风速云图(2) 室内空气龄分布情况工况1：图7 评价范围1A-L01F_1.20m高度空气龄图图8 评价范围1A-L02F_1.
7、20m高度空气龄图(3) 室内气流组织情况工况1：图9 评价范围1A-L01F_1.20m高度风速矢量图表4 评价范围1A-L01F_1.20m高度室内气流组织分布情况表工况名称楼层房间名称房间类型房间面积（）是否采取措施避免污染物串通洞口编号污染物未流向其他空间工况1A-L01F男淋浴RM01005卫生间5.76是DR01002否女淋浴RM01010卫生间5.75是DR01001否男卫RM01015卫生间9.66是DR01022否房间RM01016卫生间4.88是DR01021否DR01022否女卫RM01017卫生间13.10是DR01021否DR01036否房间RM01019卫生间15.
8、46是DR01001否DR01002否WIN01017是DR01018否DR01019否EN01038否房间RM01023卫生间8.68是DR01018否房间RM01024卫生间8.98是DR01019否图10 评价范围1A-L02F_1.20m高度风速矢量图表5 评价范围1A-L02F_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6 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1A-L01F楼梯RM01001其它100.6927.97507.595.04无要求无要求回风井RM01002其
9、它5.941.650.000.00无要求无要求水井RM01003其它10.302.866.110.59无要求无要求回收清洗RM01004其它13.283.692506.12188.66无要求无要求男淋浴RM01005卫生间20.745.76123.885.972.00达标回风井RM01006其它28.627.9589.283.12无要求无要求器材室RM01007裁判用房42.3411.765315.86125.562.00达标粗加工RM01009其它29.238.12831.0928.43无要求无要求女淋浴RM01010卫生间20.705.7537.011.792.00不达标就餐区（座）RM0
10、1011休息厅412.24114.514939.3511.982.00达标烹饪间RM01012其它68.3718.992263.7933.11无要求无要求储藏RM01013其它17.574.88905.4151.54无要求无要求房间RM01014其它64.6317.953548.2154.90无要求无要求男卫RM01015卫生间34.779.6660.611.742.00不达标房间RM01016卫生间17.554.88353.7320.162.00达标女卫RM01017卫生间47.1813.10249.345.292.00达标风井RM01018其它6.411.7812.471.95无要求无要求
11、房间RM01019卫生间55.6415.464119.6574.042.00达标房间RM01020其它16.494.58229.2213.90无要求无要求电气设备间RM01021其它52.0914.475342.63102.56无要求无要求紧急医务室RM01022裁判用房42.2611.745686.01134.542.00达标房间RM01023卫生间31.258.6895.303.052.00达标房间RM01024卫生间32.338.98167.235.172.00达标房间RM01025楼梯间27.367.603824.51139.782.00达标所有中庭羽毛球场RM01008、房间RM02
12、016体育馆场地12776.181638.5428157.432.202.00达标判断所有房间：房间总面积为1971.31，换气次数达标面积为1949.61。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1856.41，换气次数达标面积为1841.01，换气次数达标面积比例为99.17%。4.1.4 评价范围1结果汇总表7 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卫生间否是-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8 主要功能房间的换气次数汇总表
13、工况名称换气次数达标的面积比例(%)限值备注工况199.1770.00-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99.17%，满足限值要求。4.2 评价范围2图11 评价范围2示意图4.2.1 工况（模拟条件）表9 初始条件工况名称风速（m/s）风向工况13.00东南(SE)4.2.2 计算模型范围及网格尺寸设置表10 网格划分设置网格指标本项目设置数量总网格个数（万）326.41最小网格尺寸（mm mm mm）100 x 100 x 100背景网格尺寸（mm mm mm）400 x 400 x 4004.2.3 模拟分析结果(1) 室内风速分布情况工况1：图12 评价范围2A-L02F_1.20m高度风速云图(2) 室内空气龄分布情况工况1：图13 评价范围2A-L02F_1.20m高度空气龄图(3) 室内气流组织情况工况1：图14 评价范围2A-L02F_1.20m
