CFD建筑熱環(huán)境模擬的建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

收稿日期:2008-07-02 作者簡介:晉文(1982-),女,河北邯鄲人,碩士研究生,從事建筑節(jié)能的研究。 文章編號:1673-9468(2008)04-0061-04 基于建筑熱環(huán)境數(shù)值模擬的優(yōu)化設(shè)計(jì) 晉文,齊靜,張偉捷 (河北工程大學(xué)建筑學(xué)院,河北邯鄲056038) 摘要:為研究建筑設(shè)計(jì)因素對建筑熱環(huán)境的影響,暫且考慮了影響建筑熱環(huán)境的4個(gè)設(shè)計(jì)因素。 通過cfd軟件模擬和正交試驗(yàn)方法,找出了在自然通風(fēng)建筑設(shè)計(jì)中,室內(nèi)溫度平均值和pmv平 均值隨各設(shè)計(jì)因素的變化趨勢,并得出了使室內(nèi)熱環(huán)境相對較好的4個(gè)設(shè)計(jì)因素的最佳搭配。 結(jié)果表明,北京地區(qū)通過改善建筑設(shè)計(jì)因素,能夠有效提高室內(nèi)熱舒適水平。 關(guān)鍵詞:建筑方案設(shè)計(jì);建筑熱環(huán)境模擬;cfd軟件;正交試驗(yàn)法 中圖分類號:tu111文獻(xiàn)

應(yīng)用零方程模型進(jìn)行大空間建筑熱環(huán)境的有限元數(shù)值模擬,利用零方程模型簡單快速的特點(diǎn)求解對精度要求不高但對速度比較敏感的大型工程問題。對于實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的數(shù)值發(fā)散現(xiàn)象,引入對水平對流項(xiàng)的supg方法。并通過工程實(shí)際應(yīng)用對算法進(jìn)行了驗(yàn)證。

分別采用對4次相對濕度、4次含濕量、4次露點(diǎn)溫度以及4次濕球溫度進(jìn)行直線插值或3次樣條插值等8種計(jì)算方法生成的逐時(shí)相對濕度,從統(tǒng)計(jì)學(xué)和能耗模擬兩個(gè)角度,與實(shí)測值進(jìn)行對比分析。分析結(jié)果表明,由4次含濕量(或露點(diǎn)溫度)進(jìn)行線性插值計(jì)算生成的逐時(shí)相對濕度與實(shí)測相對濕度吻合較好;并據(jù)此給出了由逐時(shí)相對濕度根據(jù)關(guān)聯(lián)性計(jì)算生成逐時(shí)含濕量、濕球溫度、露點(diǎn)溫度的方法。

隨著綠色建筑的普及,小區(qū)微環(huán)境越來越受到重視,其中場地風(fēng)環(huán)境的質(zhì)量是小區(qū)規(guī)劃中需要考慮的重中之重。風(fēng)環(huán)境的影響因素比較復(fù)雜,主要取決于城市的氣象參數(shù),以及小區(qū)所處的周邊環(huán)境、小區(qū)的建筑布局、建筑結(jié)構(gòu)形式等。通過數(shù)值軟件cfd對小區(qū)風(fēng)環(huán)境仿真模擬,將模擬結(jié)果反饋建筑,對建筑布局優(yōu)化,從而改善小區(qū)風(fēng)環(huán)境質(zhì)量。分析了建筑布局與風(fēng)場的關(guān)系,對綠色建筑小區(qū)風(fēng)環(huán)境的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)作用。

綠色建筑方案+風(fēng)環(huán)境模擬

建筑環(huán)境設(shè)計(jì)模擬分析軟件dest(3)-建筑熱環(huán)境動態(tài)模擬結(jié)果的驗(yàn)證——建筑環(huán)境設(shè)計(jì)模擬分析軟件dest(3)-建筑熱環(huán)境動態(tài)模擬結(jié)果的驗(yàn)證：　　建筑熱環(huán)境模擬軟件結(jié)果的可靠性是其用于生產(chǎn)實(shí)踐的重要前提，本章首先介紹了建筑熱環(huán)境模擬軟件在容易出現(xiàn)問題的三個(gè)...

廣州某體育館空氣熱環(huán)境模擬分析——利用phoenics軟件對廣州某體育館氣流組織進(jìn)行了cfd模擬，結(jié)果顯示：在僅開啟座椅噴口送風(fēng)的空調(diào)條件下，該館能滿足小球比賽要求，但設(shè)于場館區(qū)底角的回風(fēng)口稍不利于節(jié)能和形成良好的氣流組織分布。

-1- 建筑環(huán)境設(shè)計(jì)模擬分析軟件dest 第三章、建筑熱環(huán)境動態(tài)模擬結(jié)果的驗(yàn)證 清華大學(xué)張曉亮謝曉娜燕達(dá)江億 張曉亮，男，1981年7月生，大學(xué)，在讀碩士研究生 100084北京清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)系（010）62789761 zhangxl02@mails.tsinghua.edu.cn 摘要 建筑熱環(huán)境模擬軟件結(jié)果的可靠性是其用于生產(chǎn)實(shí)踐的重要前提，本章首先介紹了建筑 熱環(huán)境模擬軟件在容易出現(xiàn)問題的三個(gè)方面以及針對這三方面的問題所發(fā)展出的驗(yàn)證方法： 理論驗(yàn)證、程序間對比驗(yàn)證及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了dest所進(jìn)行的這三種驗(yàn) 證的驗(yàn)證特點(diǎn)、驗(yàn)證方法及驗(yàn)證結(jié)果。通過上述驗(yàn)證，說明了dest模擬計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性 和可靠性。 關(guān)鍵字驗(yàn)證理論驗(yàn)證程序間對比驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 abstract sincethe

專題講座　　　　建筑環(huán)境設(shè)計(jì)模擬分析 　　軟件dest 第3講　建筑熱環(huán)境動態(tài)模擬結(jié)果的驗(yàn)證 清華大學(xué)　張曉亮☆　謝曉娜　燕　達(dá)　江　億 摘要　首先介紹了建筑熱環(huán)境模擬軟件容易出現(xiàn)問題的三個(gè)方面以及針對這三方面的問 題所發(fā)展出的驗(yàn)證方法:理論驗(yàn)證、程序間對比驗(yàn)證及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了 dest所進(jìn)行的這三種驗(yàn)證的驗(yàn)證特點(diǎn)、驗(yàn)證方法及驗(yàn)證結(jié)果。通過上述驗(yàn)證,說明了dest模 擬計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。 關(guān)鍵詞　驗(yàn)證　理論驗(yàn)證　程序間對比驗(yàn)證　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 buildingenvironmentdesignsimulationsoftwaredest(3): validationofdynamicsimulationresultsofbu

居住建筑自然通風(fēng)房間熱環(huán)境模擬方法分析——本文結(jié)合實(shí)測，對不同模擬方法的適用性進(jìn)行了比較分析，提出宏觀模型是對居住建筑自然通風(fēng)房間熱環(huán)境模擬的適宜工具。自然通風(fēng)房間的自然通風(fēng)量和室內(nèi)空氣溫度存在相互影響作用關(guān)系，這是對此類建筑熱環(huán)境進(jìn)行模擬時(shí)...

基于室外風(fēng)環(huán)境CFD模擬的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)

采用模擬分析軟件dest,模擬烏魯木齊地區(qū)某住宅建筑在采用三種不同的夜間通風(fēng)模式的條件下室溫變化的情況,分析了自然通風(fēng)對室溫的影響,指出白天關(guān)窗夜間開窗的通風(fēng)模式的室內(nèi)熱環(huán)境更適于人們居住,不但可以滿足舒適度要求,還可以節(jié)約能源。

本文結(jié)合實(shí)測,對不同模擬方法的適用性進(jìn)行了比較分析,提出宏觀模型是對居住建筑自然通風(fēng)房間熱環(huán)境模擬的適宜工具。自然通風(fēng)房間的自然通風(fēng)量和室內(nèi)空氣溫度存在相互影響作用關(guān)系,這是對此類建筑熱環(huán)境進(jìn)行模擬時(shí)需要解決的關(guān)鍵問題。

將熱舒適評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)ｐｍｖ／ｐｐｄ模型與建筑動態(tài)熱模擬及計(jì)算流體動力學(xué)（ｃｆｄ）模擬相結(jié)合，分別對重慶地區(qū)自然通風(fēng)房間和埋管送風(fēng)通風(fēng)房間進(jìn)行了室內(nèi)氣候及熱舒適性模擬與分析。結(jié)果表明，埋管系統(tǒng)通風(fēng)降溫可以改善炎熱地區(qū)的室內(nèi)熱舒適性。

以某建筑群為例,采用計(jì)算流體力學(xué)法,模擬了夏季與冬季兩種工況下的室外風(fēng)環(huán)境,通過對速度場、壓力場的分析,評價(jià)了現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案下相關(guān)建筑周圍的室外風(fēng)環(huán)境質(zhì)量,并提出了優(yōu)化建議。

北京某小區(qū)多層建筑物熱環(huán)境模擬分析及應(yīng)用——為了實(shí)現(xiàn)北京某小區(qū)水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理，選擇dest熱環(huán)境模擬軟件對該小區(qū)建筑物室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了模擬分析，得出了建筑物全年室內(nèi)熱環(huán)境特點(diǎn)，不同層位、不同方位房間室內(nèi)熱環(huán)境差異和特征，冬...

為解決越來越多的體型復(fù)雜、布局多樣、規(guī)模龐大的建筑群興建后所帶來的建筑風(fēng)環(huán)境問題,文章選取3種典型建筑布局(行列式、錯(cuò)列式及圍合式)下的建筑群,利用雷諾平均法及realizableκ-ε湍流模型對各布局下北風(fēng)及西風(fēng)下的建筑風(fēng)流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,利用定量與定性分析方法對建筑群風(fēng)環(huán)境進(jìn)行了評估。研究結(jié)果表明,西風(fēng)比北風(fēng)風(fēng)向下的建筑群風(fēng)環(huán)境好；綜合對比分析2種風(fēng)向下3種布局的風(fēng)環(huán)境,行列式建筑群風(fēng)環(huán)境較好。

室外風(fēng)環(huán)境對建筑物的影響是綠色建筑的一項(xiàng)重要研究內(nèi)容.運(yùn)用cfd數(shù)值模擬軟件對合肥某高層住宅小區(qū)在夏季、冬季及過渡季節(jié)3種工況下的室外風(fēng)環(huán)境進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過分析建筑群的風(fēng)速和風(fēng)壓分布情況,評價(jià)當(dāng)前設(shè)計(jì)方案下住宅周圍室外風(fēng)環(huán)境的質(zhì)量.結(jié)果表明:現(xiàn)有建筑布局基本符合綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中對住宅室外風(fēng)環(huán)境的要求.最后對小區(qū)室外風(fēng)環(huán)境分析中局部存在的問題提出了優(yōu)化建議.

采用低溫送風(fēng)技術(shù)的列車內(nèi)部熱環(huán)境模擬——針對25k硬座空調(diào)列車構(gòu)建了物理模型，采用k-s湍流模型，利用cfd軟件，對列車采用低溫送風(fēng)技術(shù)時(shí)的車內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明：列車采用低溫送風(fēng)技術(shù)時(shí)，車內(nèi)熱環(huán)境能滿足人體舒適度的需要，低溫送風(fēng)有利于改...

為了滿足深海極端環(huán)境科學(xué)研究的需求,設(shè)計(jì)了深海極端環(huán)境模擬裝置。對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及工作原理進(jìn)行分析,介紹了培養(yǎng)釜、溫度控制子系統(tǒng)和壓力控制子系統(tǒng)。重點(diǎn)針對當(dāng)前模擬裝置壓力控制精度不高的問題,設(shè)計(jì)了高精度壓力傳感器,并提出一種迭代自學(xué)習(xí)pid壓力控制算法,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力自動檢測和連續(xù)控制,同時(shí)帶有觀察窗的培養(yǎng)釜結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)微生物狀況實(shí)時(shí)觀測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)深海極端環(huán)境參量高精度模擬,可以為深海極端環(huán)境科學(xué)研究提供很好的平臺。

建筑風(fēng)環(huán)境模擬分析與綠色建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化

高層建筑群的風(fēng)環(huán)境品質(zhì),將影響地面行人的舒適與安全。本文采用cfd數(shù)值模擬方法,對中國建筑科學(xué)研究院(cabr)新建科研大樓與原科研樓組成的高層建筑群的室外風(fēng)環(huán)境問題,進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值模擬和方案優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。首先,利用作者提出新的邊界條件數(shù)學(xué)模型[1-4],準(zhǔn)確模擬邊界層風(fēng)場,根據(jù)數(shù)值模擬計(jì)算得到的主導(dǎo)風(fēng)向角下的速度場分布,結(jié)合本地常年風(fēng)速風(fēng)頻氣象統(tǒng)計(jì)資料,對重點(diǎn)關(guān)注的兩座大樓之間的主出入口通道等區(qū)域行人風(fēng)環(huán)境舒適性進(jìn)行了定量評估。其次,配合建筑設(shè)計(jì),進(jìn)行了室外風(fēng)環(huán)境優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)值模擬研究,詳細(xì)比較和分析了樓前增設(shè)廣告牌等風(fēng)環(huán)境改善措施的效果。本文的研究將為采取有效的技術(shù)措施以改善該項(xiàng)目的建筑風(fēng)環(huán)境品質(zhì),以及類似工程問題提供參考。