附录C,模拟软件边界条件C,0,1、室外风环境模拟，模拟目标、通过风环境模拟 指导建筑在规划设计时合理布局建筑群 优化场地的夏季自然通风。避开冬季主导风向的不利影响.实际工程中需采用可靠的计算机模拟程序,合理确定边界条件 基于典型的风向。风速进行建筑风环境模拟、并达到下列要求,1 在建筑物周围行人区1.5m处风速不大于5m s.2。冬季风速放大系数不大于2 输入条件1。建议参考COST、欧洲科技研究领域合作组织。和AIJ。日本建筑学会 风工程研究小组的研究成果进行模拟,以保证模拟结果的准确性 本标准中采用AIJ。日本建筑学会 风工程研究小组的模拟成果 为保证模拟结果的准确性，具体要求如下 1,计算区域.建筑覆盖区域小于整个计算域面积3,以目标建筑为中心,半径5H范围内为水平计算域、建筑上方计算区域要大于3H.H为建筑主体高度.2。模型再现区域。目标建筑边界H范围内应以最大的细节要求再现,3，网格划分，建筑的每一边人行高度区1、5m或2m高度应划分10个网格或以上,重点观测区域要在地面以上第3个网格或更高的网格以内,4，入口边界条件、给定入口风速的分布U、梯度风，进行模拟计算,有可能的情况下入口的k、ε也应采用分布参数进行定义，5 地面边界条件，对于未考虑粗糙度的情况、采用指数关系式修正粗糙度带来的影响.对于实际建筑的几何再现，应采用适应实际地面条件的边界条件、对于光滑壁面应采用对数定律 6.计算规则与空间描述，注意在高层建筑的尾流区会出现周期性的非稳态波动.此波动本质不同于湍流、不可用稳态计算求解,7,计算收敛性。计算要在求解充分收敛的情况下停止 确定指定观察点或区域的值不再变化或均方根残差小于10E 4 8，湍流模型选择 在计算精度不高且只关注1,5m高度的流场分布时可采用标准k、ε模型,计算建筑物表面风压系数或高精度要求时应采用各向异性湍流模型，如Durbin模型或MMK模型等 9，差分格式 避免采用一阶差分格式 1，摘自AIJ，日本建筑学会,风工程研究小组的研究成果.输出结果，1,在建筑物周围行人区1、5m处风速.2、冬季风速放大系数。要求风速放大系数不大于2,C,0 2。建筑能耗模拟.模拟目标、首先计算参照建筑在规定使用条件下的全年能耗、然后计算所设计建筑在采用热泵类可再生能源或其他节能系统形式的条件下的全年能耗、当所设计的建筑的全年能耗不大于参照建筑全年能耗时、则满足要求 建筑全年能耗需借助全年逐时能耗模拟软件完成 除本标准中涉及的蓄能系统能耗计算，热泵类可再生能源系统贡献率计算外 其他形式的暖通空调系统的建筑节能率计算也可以参照执行 所设计建筑和参照建筑的全年能耗模拟应按照以下规定,输入条件,表C、0.2、参照建筑和设计建筑的设定参数,模拟注意点 1,参照建筑与所设计建筑的空调和供暖能耗必须用同一个动态计算软件计算.2、采用典型气象年数据计算参照建筑与设计建筑的空调和供暖能耗，输出结果。建筑全年暖通空调系统能耗。C,0。3,自然采光模拟，模拟目标.在现行。建筑采光设计标准.GB、T，50033中给出了不同建筑类型的采光系数标准值,规定了应满足的室内采光系数最低值Cmin 和室内天然光临界照度。lx。两个标准.采光系数最低值Cmin,根据不同建筑类型和房间类型规定了应符合的采光系数最低值、室内天然光临界照度,lx 即对应室外天然光临界照度时的室内天然光照度,不同的光气候分区规定了不同的室外天然光临界照度.北京市属于。类光气候区，输入条件。北京市属于。类光气候区,其室外天然光临界照度值取5000lx 1、北京经度116。317,纬度39.95,2、建筑总体布置图以及建筑具体轮廓线，窗户洞口位置，窗户形式和玻璃类型、玻璃透过率以及室内地面，顶棚和墙面的反射比、可参考，建筑照明设计标准，建议模型中考虑周围遮挡建筑,以及室内户型图。公共建筑应考虑吊顶高度,周围遮挡建筑建议考虑水平15、夹角内高层建筑,3、天空模型，CIE全阴天模型，CIEOvercastSky.4、室外天然光临界照度值，5000lx，5 参考平面，距室内地面800mm高的水平面.6,网格间距.不超过1000mm,建议各向网格最少数量不低于10、输出结果，室内参考平面采光系数最低值、室内参考平面采光系数等值线图和室内参考平面天然光临界照度等值线图可以清楚地表示出室内采光分布情况.C，0、4、自然通风模拟 自然通风模拟根据侧重点不同有两种模拟方法。一种为多区域网络模拟方法、其侧重点为建筑整体通风状况、为集总模型、可与建筑能耗模拟软件相结合、另一种为CFD模拟方法 可以详细描述单一区域的自然通风特性.由于两种方法均有使用，故在本节中一并列出 1，多区域网络模拟方法,模拟目标、在室外设计气象条件下,风速.风向.室内的自然通风换气次数，输入条件,1，建筑通风拓扑路径图.并据此建立模型,2,通风洞口阻力模型及参数，3、洞口压力边界条件，可根据室外风环境得到,4。如计算热压通风需要室内外温度条件以及室内发热量及室外温度条件,5,室外压力条件、6.模型简化说明 输出结果。建筑各房间通风次数 2。CFD模拟方法.模拟边界条件.1.室外气象参数选择、针对本模拟作为室内自然通风室内空气质量研究 选择具有代表性的室外模拟风速，温度 并按稳态进行模拟.a，门。窗压力取值 通过室外风环境模拟结果读取各个门窗的平均压力值 b 室外温度取值,室外温度采用室外计算温度、c。相对湿度，相对湿度对室内空气质量的影响仅表现在温度增高时 所以只作为热舒适判定条件而不作为模拟边界条件。2、边界条件确定、同样作为稳态处理 考虑人员散热量,组合地面，屋面、外墙朝向及其热工性能，边界条件的确定如下 a.屋面.屋面同时受到太阳辐射和室外空气温度的热作用，采用室外综合温度来引入太阳辐射产生的温升.室外综合温度计算见式 式中 ts 室外综合温度,tw 室外空气计算温度、ρ，围护结构外表面对太阳辐射的吸收系数，J,围护结构所在朝向的日间太阳总辐射强度。W.m2 αw.围护结构外表面换热系数，W。m2，K 可取23W。m2，K,b 太阳光直射的墙,处理方法同屋面,c，非太阳直射的墙、由于没有阳光直接照射.因此忽略其辐射传热。墙壁按恒温设定,室外侧取室外模拟温度.室内侧取室内温度.d。天花板 忽略天花板内热源,e、地板或楼板,考虑太阳辐射时,透过窗户的太阳辐射会使部分地板吸热升温 处理地板温度时近似将太阳辐射按照地板面积平均,透过玻璃窗进入室内的日射得热见式、f.人员,建筑内人员作为特殊的边界，其发热量按实际设计方案或参照北京市,居住建筑节能设计标准.DB。11 891及，公共建筑节能设计标准,DB，11,687规定取值,g。除设备等发热外的其他物体。按绝热边界处理。模拟注意点.1、模拟按照稳态进行分析、2.如果室内热源的干扰远远大于墙体的传热。则可忽略墙体的导热部分的热量，但太阳辐射得热不能忽略，输出结果。1 建筑各房间通风次数.2 房间平均流速、3、室内温度分布 4。室内空气龄分布,C，0、5.室外噪声模拟 模拟目标,声学模拟主要参考现行.民用建筑隔声设计规范 GB，50118和,声环境质量标准、GB,3096中的要求。声环境功能区噪声限制.按区域使用功能特点和环境质量要求，声环境功能区分为0类，1类 2类、3类 4类五个档位,声环境质量标准，GB。3096中对五类功能区的环境噪声限值做出明确规定，噪声限值已成为法律上的标准、在噪声超标民事纠纷中以此作为评判依据，此条为强制性法规条文,本设计规范中以声环境功能区噪声限值为标准、需要输出声环境功能区噪声图，输入条件.为保证计算机声环境模拟的准确程度应输入噪声源、模拟区域地形.模拟区域范围内的建筑等因素。具体输入条件如下.1、模拟分析所需要的区域范围内的建筑模型。2、区域范围内的地形。3、区域范围内街道，公路,声屏障等 4 区域地块内实地测试的声环境功能区监测数据报告。因不同等级的道路的交通流量，通过车型不同.所受到的环境噪声影响也不同。建议模拟中采用较为准确的实测道路交通噪声数据。或者是参考标准、汽车定置噪声限制.机动车辆允许噪声标准,铁道客车噪声的评定 铁道机车辐射噪声限值,声环境质量标准 等相关标准中的数据、5 区域地块内噪声敏感建筑物监测数据报告 输出结果 声环境功能区噪声 1,水平噪声面、高度1，2m。模拟分析图。可清楚的表示出小区内噪声分布情况、2.垂直噪声面，建筑窗外1m，模拟分析图，可清楚的表示出建筑物立面各个部位受噪声影响的情况。C.0。6。室外热岛模拟，模拟目标、通过建筑室外热岛模拟。可了解建筑室外热环境分布状况，是建筑室外微环境舒适程度的判断基础 并进一步指导建筑设计和景观布局等,优化规划。建筑,景观方案、提高室外舒适程度并降低建筑能耗,减少建筑能耗碳排放、实际工程中需采用可靠的计算机模拟程序.合理确定边界条件、基于典型气象条件进行建筑室外热环境模拟.达到降低室外热岛强度的目的，输入条件 为保证模拟结果的准确性、具体要求如下，1、气象条件，模拟气象条件可参照.中国建筑热环境分析专用气象数据集.选取、值得注意的是、气象条件需涵盖太阳辐射强度和天空云量等参数以供太阳辐射模拟计算使用.2.风环境模拟、建筑室外热岛模拟建立在建筑室外风环境模拟的基础上。求解建筑室外各种热过程从而实现建筑室外热岛强度计算 因而 建筑室外风环境模拟结果直接影响热岛强度计算结果，建筑室外热岛模拟需满足建筑室外风环境模拟的要求,包括计算区域 模型再现区域、网格划分要求、入口边界条件,地面边界条件.计算规则与收敛性，差分格式 湍流模型等 3、太阳辐射模拟,建筑室外热岛模拟中 建筑表面及下垫面太阳辐射模拟是重要模拟环节。也是室外热岛强度的重要影响因素，太阳辐射模拟需考虑太阳直射辐射、太阳散射辐射 各表面间多次反射辐射和长波辐射等,实际应用中需采用适当的模拟软件,若所采用软件中对多次反射部分的辐射计算或散射计算等因素未加以考虑.需对模拟结果进行修正.以满足模拟计算精度要求 4、下垫面及建筑表面参数设定、对于建筑各表面和下垫面.需对材料物性和反射率、渗透率 蒸发率等参数进行设定，以准确计算太阳辐射和建筑表面及下垫面传热过程 5。景观要素参数设定。建筑室外热环境中,植物水体等景观要素对模拟结果的影响重大。需要模拟中进行相关设定 对于植物、可根据多孔介质理论模拟植物对风环境的影响作用、并根据植物热平衡计算、根据辐射计算结果和植物蒸发速率等数据,计算植物对热环境的影响作用 从而完整体现植物对建筑室外微环境的影响。对于水体，分静止水面和喷泉，应进行不同设定，工程应用中可对以上设定进行适当简化 输出结果.建筑室外热岛强度模拟，可得到建筑室外温度分布情况、从而给出建筑室外平均热岛强度计算结果.以此辅助建筑景观设计，然而 为验证模拟准确可行、同时应提供各表面的太阳辐射累计量模拟结果、建筑表面及下垫面的表面温度计算结果,建筑室外风环境模拟结果。