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1、重庆市环境分析重庆市环境分析【Ecotect】全年风分析全年风分析逐月风分析逐月风分析最佳朝向最佳朝向南偏东南偏东7.57.5最差朝向最差朝向东偏北东偏北7.5年热辐射情况年热辐射情况全年焓湿图全年焓湿图一年中一年中7个月可依靠自然通风达到舒适个月可依靠自然通风达到舒适自然通风自然通风效果最好效果最好间接蒸发技术间接蒸发技术效果较佳效果较佳高热熔材料高热熔材料+夜间通风夜间通风效果较佳效果较佳(夜间通风主要在(夜间通风主要在5月和月和9月有效)月有效)高热熔材料高热熔材料效果较佳效果较佳被动式太阳能采暖被动式太阳能采暖基本无用基本无用直接蒸发技术直接蒸发技术效果不大效果不大总结:总结:(1)重
2、庆市全年主导风为北风。)重庆市全年主导风为北风。(2)建筑物)建筑物最佳朝向最佳朝向南偏东南偏东7.5最差朝向最差朝向东偏北东偏北7.5。(3)全年太阳辐射水平不高,冬季很低。)全年太阳辐射水平不高,冬季很低。(4)一年中)一年中7个月可依靠自然通风达到热舒适。个月可依靠自然通风达到热舒适。(5)全年主动降温按效果排序(优)全年主动降温按效果排序(优差)差)自然通风自然通风 高热熔材料高热熔材料+夜间通风夜间通风 高热熔材料高热熔材料 间接蒸发技术间接蒸发技术 直接蒸发技术和被动式太阳能采暖不宜采用直接蒸发技术和被动式太阳能采暖不宜采用。如如果果运运用用太太阳阳能能技技术术,只只能能通通过过在
3、在光光电电模模板板上上多多使使用用几几层层不不同同材材料料,在在更更广广范围上获得可用光谱能量。范围上获得可用光谱能量。基地光环境基地光环境&风环境分析风环境分析【Ecotect】&【Fluent】场地分析(夏至日遮挡百分比)场地分析(全年日照时间)场地分析(夏至日日照时间)场地分析(全年遮挡百分比)冬至日全天太阳光照遮挡分析:可以看出,基地范围内没有可以看出,基地范围内没有24小时遮挡区域,均满足采光规范。小时遮挡区域,均满足采光规范。夏至日全天太阳光照遮挡分析:4月月22日太阳高度角日太阳高度角:以重庆的太阳照度分析,4月中下旬开始需要遮阳措施。选取4月22日太阳高度角,作为计算遮阳板外挑
4、尺寸的上限值上限值。(夏至日)6月月22日太阳高度角日太阳高度角:夏至日太阳位置在最高点,这时的太阳高度角,是计算遮阳板外挑尺寸的下限值下限值。基地通风概况基地通风概况全年主导风向全年主导风向遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡半遮挡半遮挡半半遮遮挡挡半遮挡半遮挡遮挡遮挡半半遮遮挡挡半遮挡半遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡遮挡场地气流动态线模拟:场地气流动态线模拟:可以看出场地内气流形成了三种环境:转压流(区域转压流(区域1)、直流(区域)、直流(区域2)、环形涡流(区域)、环形涡流(区域3)。场地风速面模拟:场地风速面模拟:对应上页图可看出,直流、转压流、环形涡流三种环境
5、对应的气流速度。结论:参照结论:参照2 23m/s3m/s为人最舒适风速,地块为人最舒适风速,地块1 1与地块与地块2 2比较良好,地块比较良好,地块3 3完全不满足条件。完全不满足条件。123场地风压面模拟:场地风压面模拟:风压大小关系到风力发电效率,以及建筑物所受到的风荷载大小。结论:场地内没有不利于设计的强风压环境。结论:场地内没有不利于设计的强风压环境。123场地气流偏差角面模拟:场地气流偏差角面模拟:偏差角是风向与障碍物的夹角,交角角度越大,风速减小的越多。结论:图中越接近红色的面域,风速减小的值越大。结论:图中越接近红色的面域,风速减小的值越大。123结论建议结论建议光环境:光环境
6、:基地光照良好,全年无直接遮挡现象,均满足冬至日最低光照条件,无需特殊处理。风环境:风环境:区域1(转压区):注意建筑与风形成1030夹角,室内受风良好,且不遮挡后方建筑。区域2(直流区):风速最大,应积极利用将气流引入建筑内部。区域3(环形涡流区):中心应人工制造热压通风,或建筑在涡流周边排列设置,同时采用带角度凸窗与风形成夹角受风。注:方案中尽量不出现气流偏差角。注:方案中尽量不出现气流偏差角。模拟实验分析模拟实验分析【Fluent】模拟方法模拟方法模拟实验:模拟实验:实验一:区域2气流中分实验引流实验 实验二:区域3符合涡流的圆筒建筑实验形体实验 实验三:部分建筑楼层架空实验架空实验 实
7、验四:区域3圆心热压通风实验加压试验(具体介绍见后面图示)区域1体块为block34(立方体)h=36m 区域2体块为block33(三角体)h=15m 区域3体块为block32(圆筒体)h=36m结论:结论:区域区域2 2设置三角形设置三角形block33block33后,气流分流进区域后,气流分流进区域1 1与区域与区域3 3,解决其通风不畅问题。,解决其通风不畅问题。基地原况基地原况实验一:区域实验一:区域2气流中分实验气流中分实验引流实验引流实验结论:结论:圆筒体比立方体更适合气流环境,为区域圆筒体比立方体更适合气流环境,为区域3 3引入流速引入流速 1m/s1m/s气流,通风更优。
8、气流,通风更优。基地原况基地原况实验二:区域实验二:区域3符合涡流的圆筒建筑实验符合涡流的圆筒建筑实验形体实验形体实验结论:结论:架空后流速大于架空后流速大于2m/s2m/s的气流通过面积的气流通过面积80%80%,水平通风效果达到最优。,水平通风效果达到最优。基地原况基地原况实验三:部分建筑楼层架空实验实验三:部分建筑楼层架空实验架空实验架空实验筒体中心加压筒体中心加压优势:楼体内竖向通风效果优化,气流流速增加,降温、降湿效果极佳。劣势:对周围风环境造成不利影响,且受环境空气温度影响大。建议:筒体内送风采用地下风道送风策略。建议:筒体内送风采用地下风道送风策略。基地原况基地原况实验四:区域实
9、验四:区域3圆心热压通风实验圆心热压通风实验加压试验加压试验实验四(加压试验)优势模拟示意实验四(加压试验)优势模拟示意风速风速结论结论室内竖向风速为室内竖向风速为1.5m/s3m/s之间,人体感觉舒适度之间,人体感觉舒适度95%实验四(加压试验)优势模拟示意实验四(加压试验)优势模拟示意温度温度结论结论随楼层增高而降低,如地表温度随楼层增高而降低,如地表温度30,室内温度为,室内温度为20 23实验四(加压试验)模拟示意实验四(加压试验)模拟示意湿度(随楼层增高而减小)湿度(随楼层增高而减小)结论结论随楼层增高而减小,室内湿度平均比室外湿度低随楼层增高而减小,室内湿度平均比室外湿度低20%,
10、更为舒适,利于挥发降温,更为舒适,利于挥发降温设计建议设计建议 实验得出体块设置为相对最优结果,可参照进行设计体块体块体块体块3434(立方体):(立方体):一、二层架空(可永久架空),为周围建筑提供通风。因通风环境良好,无需设置中庭和任何形式热压通风。可设置空中花园(散布),体块应南北通透。南立面宜结合立体绿化(无需全面遮阳),北立面窗可灵活开闭(不宜设置双层幕墙),可结合立体绿化(要求耐阴植物)。东立面不宜开窗(不受风)同时墙体隔热应加强。该体块不做形状要求,满足以上要求,可随意进行解构、切割、错位等设计该体块不做形状要求,满足以上要求,可随意进行解构、切割、错位等设计。实验得出体块设置为
11、相对最优结果,可参照进行设计建议体块建议体块33(三角形):(三角形):底层不架空,以便引导气流。底层设为主入口大厅,上设大空间房间(会议室、食堂、展厅等)。形成错落屋顶花园。立面结合立体绿化,建议整个体块绿化程度最大。南北立面受风良好,情况如体块34,结合绿化设计。满足以上要求,同时满足体块直角位置大致不变的前提下,可随意设计。满足以上要求,同时满足体块直角位置大致不变的前提下,可随意设计。设计建议设计建议 实验得出体块设置为相对最优结果,可参照进行设计建议体块建议体块32(圆筒形):(圆筒形):底层部分架空,形成东西向风道,便于气流穿过。建议体块设置中庭,热压通风,并结合地下管道送风。围护结构隔热需求高,可设置双层幕墙或双层窗,夏、冬季围护结构应全封闭(保护内部风环境功能)。满足以上要求,同时满足体块外轮廓是弧线的前提下,可随意进行设计。满足以上要求,同时满足体块外轮廓是弧线的前提下,可随意进行设计。设计建议设计建议THE ENDTHE END
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