体育城气流组织

室内气流组织模拟分析报告

1模拟概述

1.1项目概况

1.2气流组织概述

气流组织，就是在是空调房间内合理地布置送风口和回风口，使得经过净化和热湿处理的空气，由送风口送入室内后，在扩散与混合的过程中，均匀地消除室内余热和余湿，从而使工作区形成比较均匀而稳定的温度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。

1.3参考依据

中国体育城会议中心项目室内气流组织模拟主要参考资料为： 《绿色建筑评价标准》

《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006 《绿色建筑评价技术细则》

《民用建筑设计通则》GB 50352-2005 《办公建筑设计规范》JGJ 67-2006

《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003 《室内空气质量标准》GB/T18883-2002 委托方提供的体育城会议中心项目建筑设计图纸 委托方提供的其他相关资料

1.4评价说明

中国体育城会议中心项目参评绿色建筑，《绿色建筑评价标准》第8.2.11条对室内气流组织提出的明确相关要求。

“8.2.11室内气流组织合理，并满足下列要求： 1. 2.

避免卫生间、餐厅、地下车库等区域的空气和污染物串通到室内其他空间或室外主要活动场所;

重要功能区域通风或空调供暖工况下的气流组织满足要求。 评价分值：5分。

2.技术路线

本报告主要对中国体育城会议中心项目室内主要功能房间室内空气的流速、温度场、空气龄、PMV、PPD进行模拟分析，验证其室内气流组织效果是否满足贵州省《绿色建筑评价标准》DBJ52/T065-2013第8.2.11条一般项要求“重要功能区域通风或空调供暖工况下的气流组织满足要求“。

2.1分析方法

建筑室内通风的预测方法目前主要有区域模型、模型实验以及计算流体力学方法。

区域模型是将房间划分为一些有限的宏观区域，认为区域内的相关参数如温度、浓度相等，通过建立各区域的质量和能量守恒方程得到房间的温度分布以及流动情况，实际上模拟得到的还只是一种相对“精确”的集总结果。

模型实验属于实验方法，需要较长的实验周期和昂贵的实验费用，搭建实验模型耗资很大，且对于不同的条件，可能还需要多个实验，耗资更多，周期也长达数月以上，难以在工程设计中广泛采用。而且，为了满足所有模型实验要求的相似准则，其要求的实验条件可能也难以实现。

CFD模拟是从微观角度，针对某一区域或房间，利用质量、能量及动量守恒等基本方程对流场模型进行求解，分析其空气流动状况。

本报告采用CFD手段对中国体育城会议中心项目室内主要功能房间的气流组织进行模拟。报告中综合考虑流速、温度场、空气龄、PMV、PPD对中国体育城会议中心项目室内气流组织状况进行分析评价。

2.2湍流模型

模拟中采用标准κ-ε模型求解中国体育城会议中心项目室内气流组织状况，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，可以写成如

下通用形式：

divUdivgradSt

该式中的φ可以是速度、湍流动能、湍流耗散率以及温度等。针对不同的

方程，其具体表现形式如表1。

表1计算流体力学的控制方程

名称 连续性方程 x 速度 变量 1 0 S 0 u v efftPuvweffeffeff xxxyxzx y 速度 efftPuvweffeffeffyxyyyzy Puvweffeffeffgzxzyzzz z 速度 湍流 动能 湍流 耗散 w efft k keff GkGB C1 effk GkC3GBC22kR 温度 T tPrT ST 表1中的常数如下：

ujui1GktS，S2SijSij，Sij2xixj22kTt，GBTg，tC，

yTC3tanhC11.42，C21.68，C0.0845，

vuw22T0.85，，C0.7，

1.3929k由

01.39290.63212.392902.39290.3679计算 eff其中01.0。如果eff，则k1.393

C31/02R，其中Sk/，04.38，0.012 3k1尽管室内气流组织流速较低，但在复杂的边界条件下，室内气流呈现为湍流状态。本报告采用k-湍流模型，该模型已经得到了大量工程应用的验证，可靠性高。

2.3几何模型

本次模拟分析根据室外风环境模拟结果分析最不利的A-3#号楼选标准层户型，其它楼层可参考标准层模拟分析结果，模型及网格效果分别如图1~图3所示。

图1模型效果图

图2标准层建模效果图

图3标准层网格效果图

2.4边界条件

本报告主要对中国体育城会议中心项目室内主要功能空间的气流组织状况进行模拟分析。

根据项目暖通设计说明中提供的冷负荷和热负荷以及图纸中各送风口和回风口的尺寸和布置位置以及送风量和送风温度对该模型设置边界条件

3模拟分析

3.1会议中心冬季气流组织

1）流速

图8 距楼面1.2 m高度风速分布

图为距楼面1.2 m高度处的流场分布情况。图中可见： 会议厅平均风速为0.11 m/s。

2）温度场

图9 距楼面1.2 m高度温度分布

图为距楼面1.2 m高度处的风速分布情况。图中可见： 会议厅平均温度为23.6℃。 3）空气龄

图10 距楼面1.2 m高度空气龄分布

图为距楼面1.2 m高度处的空气龄分布情况。图中可见：会议厅平均空气龄为907 s，整体通风效果较好。

4）PMV

图11 距楼面1.2 m高度PMV分布

图为距楼面1.2 m高度处的PMV分布情况。图中可见：会议厅平均PMV为-0.02。人体感觉适中，热舒适性较好。 5）PPD

图12距楼面1.2 m高度PPD分布

图为距楼面1.2 m高度处的PPD分布情况。图中可见：会议厅平均PPD为5.74%，表明在设计条件下有5.74%的人觉得热舒适性不满意，有94.26%觉得热舒适性满意。

3.2会议中心夏季气流组织

1）流速

图 13距楼面1.2 m高度风速分布

图为距楼面1.2 m高度处的流场分布情况。图中可见： 会议厅平均风速为0.25 m/s。

2）温度场

图44距楼面1.2 m高度温度分布

图为距楼面1.2 m高度处的风速分布情况。图中可见： 会议厅平均温度为22.4℃。 3）空气龄

图 15 距楼面1.2 m高度空气龄分布

图为距楼面1.2 m高度处的空气龄分布情况。图中可见：会议厅平均空气龄为822s，整体通风效果较好。

4）PMV

图16 距楼面1.2 m高度PMV分布

图为距楼面1.2 m高度处的PMV分布情况。图中可见：会议厅平均PMV为-0.74。人体感觉微冷。 5）PPD

图17 距楼面1.2 m高度PPD分布

图为距楼面1.2 m高度处的PPD分布情况。图中可见：会议厅平均PPD为7.6%，表明在设计条件下有7.6%的人觉得热舒适性不满意，有92.4%觉得热舒适性满意。

3.3结果统计

中国体育城会议中心项目平均流速、平均温度、平均空气龄、PMV、PPD统计如

冬季 平均流速(m/s) 0.11 平均温度(℃) 23.6 空气龄(s) 907 PMV -0.02 PPD 5.74% 夏季 0.25 22.4 822 -0.74 7.60% 夏季 0.25 22.4 822 -0.74 7.60%

表2所示。

冬季 平均流速(m/s) 0.11 平均温度(℃) 23.6 空气龄(s) 907 PMV -0.02 PPD 5.74% 表2结果统计

4结论

本报告通过对中国体育城会议中心室内气流组织进行模拟分析，得出以下结论：

中国体育城会议中心室内气流组织较好，暖通设计满足房间热舒适性要求。 体育城会议中心气流组织状况满足《绿色建筑评价标准》DBJ52/T065-2013第8.2.11条要求，得5分。