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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。
办公楼室内外通风解析

解析概要

 

  风压产生的自然通风: 当风压的作用远大于热压作用,即室外风速较高时,可只考虑风压作用所驱动的自然通风。建筑迎风面和背风面的风压差会促使空气从迎风面的风口进入室内而从背风面的风口排出,进而形成风力驱动的自然通风。而建筑物周围的风压分布与建筑的几何形状與室外风向有关。
  由于对省能源以及降低环境负荷的重视度在不断增加,利用室内外自然通风的建筑物和办公楼也在不断增加。此解析案例主要对一假定的办公楼,当外部有风流过时,办公楼内部的气流分布以及换气效率等通风状况做出评估。

解析模型・解析条件

 

(解析空间尺度・总网格数)
300m×300m×150m、10,068,800 (图1、2)
(办公楼的设定)
带有开口的外壁,以及内部的隔墙。
・外壁的开口部 :宽0.6m×高0.8m
・内部隔墙的开口部 :宽0.6m×高0.4m
(解析条件)
・风向、风速:NNW、风速3.0m/sec(气象站高度35.3m)(图1)

・地面粗糙度(粗糙度代表值0.2、风速一定的高度10m)

图1 解析模型
图2 解析模型 楼内部表示图
 
解析內容

 

通过模拟解析,得到了以下结果。
・建筑物外部上风侧的风通过外壁开口流入楼内,在流过内部隔壁的开口形成一个通风道,最后从下风侧的外壁开口流出。证明了该建筑设计有效的实现了办公楼内部的通风效果。(图3~6)

・换气效率指标的空气龄(SVE3)与空气余命(SVE6)结果显示,上风侧房间的室内清洁度相对比较高、下风侧的空气则有些滞留的迹象。(图7、8)

图3 速度分布+速度向量图 FL+1.2m
图4 速度分布+速度向量图 FL+2.4m
图5 速度分布+速度向量断面图 外壁开口部分
图6 速度分布+速度向量图 内部开口部分
图7 空气龄(SVE3)图 FL+1.2m
图8 空气余命(SVE6)图 FL+1.2m
图9 风场粒子轨迹图 (表示色:速度)
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