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室外风环境

室内外通风

城市热岛

室内气流组织

藉由将外部风场导入室内之中,增加自然通风效率以减少机械通风的能源消耗,为此进行室内外自然通风模拟,可有效率地找出影响自然通风的重点设计,改善自然通风效率。
商业大楼自然换气解析

解析概要

 

  CFD模拟及风洞试验表明: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。
  室内外自然通风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,这些会与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;并加上合理的室内构造布局才可最终实现良好的室内外自然通风。
  近年来,在空调利用频率相对不高的春季和秋季,利用室外空气对室内进行自然通风换气的案件在不断增加。为了有效的达到建筑物室内外自然通风换气的效果,也有从最初设计阶段就把自然换气需要的通风道考虑到设计里的案件。对进风口・出风口位置进行正确的布置和大小进行正确的选定,可以使换气效果有所提高。通过热气流模拟解析可以有效,快速的得到设定以上条件时的结果。此案例,对一个在初期设计阶段的建筑物进行热气流模拟解析为目的

解析模型・解析条件

 

  平面48.0m×24.0m,高度16.0m(约4楼高度)的建筑物内部进行详细的模型化,网格数为196×121×83=1,968,428。 
  进风口设置在1楼到4楼各楼层墙壁外侧(FL±0~200mm,开口率50%)。出风口设置在楼顶处加盖的大约1层高的墙壁上(3800mmH,开口率50%)。室内到出风口,在1F到4F的通风空间四周设置窗上排气口(CH±0~-200mm,开口率50%)。
   室内热负荷条件,设定了人体・机器的发热负荷・传热负荷・日射负荷等参数。 风向设定为面对建筑物长边的45度,风速设定为3.5m/sec(基准高度74.5m)。

 
解析內容

 

  1楼到4楼一直保持着相同的温度分布,尤其4楼的温度显示最高。
从各楼层进风口进入的气流以及室内热负荷产生的对流,在建筑物内明显形成了空气流动,但是效率并不显著。
  从这次案件模拟解析结果可以得出,进风・送风口的位置和大小的设计并不理想,还需要改善。
  根据模拟结果可以在对各风口的开口率、进风口・送风口的位置和大小重新做出设计上的修改,使此设计达到更理想的状态。 
  ※解析所需时间(模型,境界条件做成,计算):大约2天

温度分布+速度向量断面图
温度粒子轨迹分布图
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