建筑通風設計的案例
住宅建筑的通風優化設計 ￥30
自然通風是改變室內環境的重要方式，但是目前很多住宅都存在通風效果較差的問題，在房屋和小區設計的早期就結合當地的氣候條件對住宅進行通風優化是非常重要的。本文主要完成了以下工作；
（1）對上海地區的氣候條件進行了調研總結，確定了仿真計算的工況；
（2）調研了民用建筑的的平面形式，并選取了某一典型的民用住宅，發現了其在通風散熱方面存在的問題；
（3）借助于CFD分析軟件，結合（1）中的氣象條件和（2）中的建筑物特點，對住宅內、外流場的通風進行了仿真分析，通過計算結果，總結了住宅目前存在的問題；
（4）對住宅存在的問題，從建筑朝向、建筑平面、門窗結構、排風、通風墻體、屋內流道布局等幾個方面對住宅進行了優化設計；
（5）對優化后的住宅進行了再次CFD仿真計算，通過對比優化前后的房屋內外速度分布和壓力分布，驗證了優化的有效性。
展開 建筑室外通風數值模擬
某三棟高層建筑，高度均為108m，計算區域為長1200m，寬1200m，高300m。其中來風流速為3m/s，風向為西北風，用ANSYS FLUENT求解出壓力與速度的分布云圖。
啟動FLUENT并導入網格
（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 18.2→Fluid Dynamics→FLUENT 18.2命令，啟動FLUENT 18.2，進入FLUENT Launcher界面。
（2）在FLUENT
Launcher界面中的Dimension中選擇3D，在Display Options中勾選Display Mesh After
Reading，Embed Graphics Windows和Workbench Color Scheme，單擊OK按鈕進入FLUENT主界面。
（3）在FLUENT主界面中，單擊主菜單中File→Read→Mesh按鈕，彈出Select File（導入網格）對話框，選擇網格文件，單擊OK按鈕便可導入網格。
（4）導入網格后，在圖形顯示區將顯示幾何模型。
（5）單擊主菜單中Mesh→Check按鈕，檢查網格質量，確保不存在負體積。
（6）單擊主菜單中Mesh→Scale按鈕，彈出Scale
Mesh（網格縮放）對話框。在Scaling中，選擇Convert Units，Mesh，Mesh Was Created
In選擇m，單擊Scale完成網格縮放，在View Length Unit In中選擇m。
（7）單擊主菜單中File→Write→Case按鈕，彈出Select File（保存項目）對話框，在Case File中填入building，單擊OK按鈕便可保存項目。
定義求解器
（1）單擊主菜單中Define→General按鈕，彈出General（總體模型設定）面板。
展開 FLAIR 建筑通風/暖通/安全專業CFD軟件
PHOENICS FLAIR模塊是英國CHAM公司針對建筑及暖通空調專業設計的CFD專用模塊，PHOENICS FLAIR廣泛運用于計算室內外風熱環境及舒適度、空調設計、熱島效應、污染物濃度擴散預測以及火災地鐵的仿真，在國內建筑通風仿真領域的市場占有率逐年擴大，已超過80%。
在原有FLAIR模塊的基礎上，PHOENICS新版本增加了太陽輻射功能----Sun模塊，為城市熱島效應模擬提供了極大的方便。
小區熱環境
大劇院(溫度分布)
FLAIR新增功能
u 通風機特性曲線，通風機運行工況點計算。
u 舒適度計算：提供了3種舒適度計算方法，可以選擇一種或多種。
Dry resultant temperature (TRES) (CIBSE Guide)
Predicted mean vote (PMV) (ISO 7730)
Predicted percentage dissatisfied (PPD)(ISO 7730)
u 空氣齡計算。
u 濕度計算。
u 煙氣計算：煙氣濃度，煙氣密度，可視度。
u 滅火噴淋模型。
u 太陽輻射：窗戶面積及其投影。
u 散流器類型選擇：圓形散流器，矩形散流器。
u 通風機組：單個及多個通風機組合運行。
u 人體形狀：坐、站姿選擇。
u 用戶自定義設備組件功能。
u LEVEL湍流模型：PHOENICS獨特的湍流模型，在實際應用中取得了很大的成功。
u IMMERSOL輻射模型：能計算任意形狀的固體在流體中的輻射傳遞。
展開 地鐵空調通風設計
排煙設施最好和平時的隧道通風兼顧。通常在車站的兩個端部各設機房，一臺風機對一孔隧道，二臺風機互為備用，就可以并聯運行。
四、通風設計中問題及其對策
1.解決對策。不同的系統在施工的過程中只可以考慮自身系統的問題，最后造成質量上的不可靠。在工程建設施工前，要拿出綜合的施工線路圖。目前建筑的每個系統都有合理的設計方案，要整個建筑工程中選擇出一套最理想的方案。建筑工程中的管線要全面協調好，通風空調工程不可以放在整個工程的最后，以便讓施工難度增大，且施工質量受到嚴重影響。要把所有系統放在整個工程中綜合進行設計以及考慮，協調所有系統在建筑工程中的管線走向，制定出最科學和合理的方案。
2.存在的問題。首先要看圖紙定位數據不準確，設計人員在進行施工圖紙解決了主力水體失調的問題，只會給主要設備的相關尺寸，卻不可以把風熱器恢復正常。有的給出了標高以及尺寸就沒有進行測試。其次是管道堵塞，有施工者在裝配空調時，沒有注意管道是否暢通，影響了散流器位置無降溫設備。最后是空調通風系統風管設計以及連接不合理，風管彎頭不標注曲率半徑，風管漸擴不標注收縮角等，影響空調通風管道設計和連接不符合要求。
五、地鐵空調系統通風設計的要求和原則
1.就近原則在地鐵設計中，末端到風井的距離很短，這樣負荷的損失也就相應的減少。
2.因地制宜在地鐵環控設計中，因為地面條件的限制，風井的設置是個大難題，只有在滿足工藝的條件下，結合土建條件，合理的進行環控設計，這樣才可以有效地減少投資費用。
3.巧用空間在地鐵設計中，因為占地面積巨大，如何合理有效的利用空間進行設備布置就是個大難題。
展開 
用 CFD 優化置換通風設計
如果建筑布局適應置換通風系統的尺寸和其他特殊要求，
總結置換通風系統與傳統混合通風相比的優點和局限性：
好處
改善室內空氣質量
更好的聲學和更少的噪音（應用置換通風擴散器而不是混合通風擴散器可以將聲級降低 5 的 NC 系數）
更低的壓降、更小的風扇和更低的能耗
更少的擴散器和更少的管道系統
更高的通風效率（一年中大部分時間都可能提供免費冷卻）
限制
不能廣泛應用
更復雜的送風管道
擴散器更貴
中性室溫較高
置換通風使用 CFD 進行設計優化研究
分析方法和小規模實驗室實驗有時用于預測建筑物的自然通風流特征。在設計階段，這些技術有助于了解流動特性，包括可能的通風率、任何熱分層和新鮮空氣分布。作為替代方案，計算流體動力學 (CFD) 越來越多地用于預測建筑氣流和測試自然通風策略。隨著最近計算能力的進步，創建 CFD 模型和分析結果的過程變得更少勞動密集型，從而減少了時間和相關成本。CFD 優于分析和實驗方法，可以在整個流場的許多位置提供空速和溫度數據。
項目概況
本研究使用了以下項目：位移通風 CFD 分析。本項目的目的是評估分隔房間在兩種典型通風模式下的空調性能：（1）混合通風，和（2）置換通風系統。
對于總共六個具有代表性的空調場景，執行 CFD 模擬以檢查兩個分隔空間的溫度分布和局部熱舒適度。模擬結果表明，分隔房間中的溫度分布是通風策略（混合通風與置換通風）的強函數，但受擴散器布置的影響很小。
仿真參數
由尺寸為 4 m × 4 m × 2.5 m 的兩個相同空間組成的計算域。這兩個空間通過隔墻中的一扇門相連，空氣可以從一個空間移動到另一個空間。
展開 一個簡單的實際問題-倉庫通風設計
需仿真設計倉庫的通風方案。有什么現成類似的案例或推薦仿真軟件，求分享
通風空調工程設計與安裝基礎
3．送、回風口的位置
送、回風口的位置設置應滿足以下要求：
（1）室內空氣沒有循環不均的現象
（2）送風氣流不易形成短路
三、氣流組織的形式
四、氣流組織設計實例
1．賓館客房：目前，國內客房多采用風機盤管加新風空調系統。客房內風機盤管多采用臥式暗裝和立式明裝兩種形式。
2．辦公建筑：
常采用風機盤管加新風的空調系統。
室內氣流組織多采用上送上回方式。
3．體育場館：常用的氣流組織形式有上送方式、側送方式、下送方式和分區送風。
空調系統的消聲與減振：
1．噪聲的概念：對于聲音強度大而又嘈雜刺耳或者對某項工作來說是不需要或有妨礙的聲音，統稱為噪聲。
2．噪聲的來源：工業噪聲主要有空氣動力噪聲、機械噪聲、電磁性噪聲等。
空調工程中主要的噪聲源是通風機、制冷機、機械通風冷卻塔等。通風機的噪聲是主要部分。
3．空調系統中噪聲的自然衰減
（1）噪聲在風管內的自然衰減
噪聲在直管中可被管材吸收一部分，也有可能透射到管外，在風口、風管轉彎處和斷面變形等局部阻力較大的地方，還將有一部分噪聲被反射，從而引起噪聲的衰減。
（2）空氣進入房間內噪聲的衰減
由于建筑物內壁、屋頂、家具設備等的吸聲性能，聲音進入房間后將再一次被衰減。
空調房間噪聲的物理量度：
1．聲強與聲壓
聲強：描述聲音強弱的物理量叫做聲強，通常用I表示。
聲壓：聲波傳播時，由于空氣受到振動而引起了疏密變化，使在原來大氣壓強上疊加了一個變化的壓強。這個疊加的壓強稱聲壓，用P表示。
2．聲強級與聲壓級
聲強級：用符號LI表示，其單位為分貝（dB）。
聲壓級：用Lp表示，單位也是分貝（dB）。
展開 地鐵車站空調通風設計淺談
以上總結的只是筆者在設計過程中碰到的一些問題以及相應的解決辦法，這些解決辦法主要是為了能在滿足環控工藝的前提下，盡可能節省建筑空間，從而達到減小初投資和工藝方面雙贏的目的，希望能夠對同行設計人員有參考幫助之用。
『轉貼』熱設計：通風機的分類、應用及性能參數
熱設計：通風機的分類、應用及性能參數
通風機是用于輸送氣體的機械，從能量觀點看，它是把原動機的機械能轉變為氣體能量的一種機械。
為學習、了解通風機，本文先介紹一些最基本的知識。
1.1.通風機的分類
按結構和工作原理，把通風機作以下分類：
QUOTE:
1)、離心式通風機
1.前向葉片通風機（包括多翼通風機，一般前向通風機）
2.徑向葉片通風機
3.后向葉片通風機
4.機翼型葉片通風機
2)、混流式通風機
3)、軸流通風機
4)、橫流式通風機（貫流通風機）
1.2.通風機的應用
通風機廣泛地應用于各個工業部門，一般講，離心式通風機適用于小流量、高壓力的場所，而軸流式通風機則常用于大流量、低壓力的情況。
一、鍋爐用通風機
鍋爐用通風機根據鍋爐的規格可選用離心式或軸流式。又按它的作用分為鍋爐通風機—向鍋爐內輸送空氣；鍋爐引風機—把鍋爐內的煙氣抽走。
二、通風換氣用通風機
這類通風機一般是供工廠及各種建筑物通風換氣及采暖通風用，要求壓力不高，但噪聲要求要低，可采用離心式或軸流式通風機。
三、工業爐（化鐵爐、鍛工爐、冶金爐等）用通風機
此種通風機要求壓力較高，一般為２９４０～１４７００Ｎ／ｍ２，即高壓離心通風機的范圍。因壓力高、葉輪圓周速度大，故設計時葉輪要有足夠的強度。
四、礦井用通風機
它有兩種：一種是主通風機（又稱主扇），用來向井下輸送新鮮空氣，其流量較大，采用軸流式較合適，也有用離心式的；另一種是局部通風機（又稱局扇），用于礦井工作面的通風，其流量、壓力均小，多采用防爆軸流式通風機。
五、煤粉通風機
輸送熱電站鍋爐燃燒系統的煤粉，多采用離心式風機。
展開 應用CFD數值模擬對離心通風機葉輪進行設計分析
為了設計出高性能的通風機，傳統的設計方法已滿足不了需要，必須采用現代設計理論和方法。這就要求設計者必須詳細掌握流體機械性能和內部流動狀況，從而給流體機械內部流動理論和試驗研究提出了新的課題。而大型商用CFD軟件的出現給風機的數值模擬帶來了極大的便利，使人們對風機內部流場有了更深入地了解。
在設計制造流體機械時，一般的過程為設計、樣機性能試驗、制造。如果采用CFD方法通過計算機進行樣機性能試驗，能夠很好地在圖紙設計階段，預測流體機械的性能和內部流動產生的漩渦、二次流、邊界層分離、尾流、葉片顫振等不良現象，力求將可能發生故障的隱患消滅在圖紙設計階段，在一定程度上取代了試驗，以達到降低成本、縮短研制周期的目的。
本次優化設計，采用FloWorks軟件對公司老產品9-26系列外徑為1120mm的葉輪內部流體運動進行全三維的數值模擬，并將數值模擬計算結果與試驗結果進行了對比，同時對葉輪內部流場進行了分析，為改進流體機械提供依據。
展開 ANSYS建筑專欄：建筑結構設計
任何建筑的結構完整性取決于其單獨部件的質量。不同部件的組合方式、材料的選擇以及建筑所在的獨特位置等因素，決定了建筑物在正常狀況或極端條件下的性能表現。土木工程師需要將這些知識融入到建筑物設計中，并且遵守日益嚴苛的安全和政府監管要求。與此同時，一般公眾也越來越關注和重視環保型設計。
ANSYS仿真軟件為設計者提供在虛擬環境中評估該領域中各參數影響。
通過多種參數的影響的可視化，工程師可以縮窄分析領域的范圍，節省相當多的工程花費，更快速推進到建設階段。
ANSYS軟件助力土木工程師開展多樣化的項目，例如高樓、橋梁、大壩、隧道、體育場等。通過在虛擬環境中進行創新性設計實驗，工程師和設計者可以有效分析安全性、強度、舒適度和環保等因素。
展開 
CFdesign軟件在“風扇/壓縮機/通風機”產品的設計應用培訓/研討
上海盛元公司將與2007年8月在上海舉辦CFdesign軟件在“風扇/壓縮機/通風機”等產品的設計應用培訓/研討會。
本次培訓研討會將邀請BRNI公司的技術專家何安定博士做詳細的專題報告。
具體時間與詳細地點請登錄ww.sheenray.com查看。歡迎大家報名。
上海盛元信息科技有限公司
技術分享 | 如何獲得更好的火車供暖、通風和冷卻(HVAC)系統設計？（二）
仿真結果幫助工程師全面了解車廂內的溫度和氣流分布，并提示能夠對設計進行改進的地方。工程師經常手動開展參數研究，以確定HVAC系統運行的最佳方式。
“西門子工程師的設計一次性成功，有望將風洞測試的工作量減少50%，相當于縮短兩個月時間。”
仿真結果是否可靠？
仿真驗證是CFD流程中一項嚴格的要求。工程師首先為仿真的參考項目開展驗證，然后在氣候風洞中進行測試。試驗研究的結果與CFD仿真的結果良好吻合，但也顯示了該流程仍需要改進的地方。
借助仿真準確預測HVAC系統的性能，讓西門子工程師在建造和測試第一個產品之前就能以高精確度驗證車廂內的各種條件。在大多數情況下，他們能讓設計一次性成功，有望將風洞測試的工作量減少50%，相當于縮短兩個月時間。
這樣可節省風洞租賃費、人力和設備成本。如此一來，西門子工程師能夠更輕松地評估備選設計方案，將乘客的舒適度提升到標準要求之上，同時無需測試多個產品變型。一旦HVAC系統成為項目的關鍵路徑（雖然這種情況不常見），這些成本節約還意味著能夠加速產品交付，并增加收入。
“西門子工程師成功利用Ansys Fluent CFD軟件對完整的鐵路客車進行了準確的仿真，得到的詳細結果與物理測量結果極為吻合。”
來源于：ANSYS官網
展開 讓網格動起來 | 閑談CFD動網格（附雷神山通風設計案例直播）
為了進一步提高大家CFD分析能力，
技術鄰特開展
<CFD技術助力雷神山醫院負壓病房通風系統設計—利用Xflow進行氣流組織及污染源擴散分析>
直播。
本直播以達索CFD軟件XFlow 協助中南建筑設計院開展雷神山醫院負壓病房通風系統設計，利用Xflow進行氣流組織及污染源擴散分析為案例，介紹具有革命性的新一代CFD軟件XFlow，基于格子波爾茲曼方法(LBM，Lattice Boltzmann Method)，突破了傳統網格方法的瓶頸，可以有效求解幾何域中涉及運動機構、自由表面、流固耦合等復雜的計算流體動力學問題。易于使用、無需網格、并行計算高效、邊界條件處理簡單、模擬精確。
大家能學到：
xflow軟件基礎操作與應用案例，xflow在污染物擴散方面的應用
直播內容：
（1）XFlow軟件介紹
（2）XFlow行業應用
（3）Xflow在雷神山醫院負壓病房通風系統設計中的應用
（4）Xflow并行計算能力
直播時間：4月22日 19:30
適用人群：
土木工程應用專業；建筑物、橋梁周邊空氣流動；海洋結構的自由表面分析,水壩泄洪或地下設施水浸；加熱,室內空調；污染物擴散
講師介紹：
李卉
9年CAE行業工作經驗，CAE軟件二次開發顧問、達索流體軟件應用與支持工程師、達索仿真平臺解決方案顧問、項目經理。長期從事航空、航天、船舶、電子與電源行業仿真管理平臺項目軟件開發與實施，對CAE軟件集成與開發以及軟件間接口開發，CAD/CAE一體化設計仿真、聯合仿真有豐富的項目實踐經驗。
展開 技術分享 | 如何獲得更好的火車供暖、通風和冷卻(HVAC)系統設計？（一）
設計人員希望設計出能提供舒適環境的鐵路客車，在過去，西門子工程師大約耗費四個月時間在氣候風洞中測試鐵路客車，以驗證供暖、通風和冷卻(HVAC)系統的設計。現在，他們可在建造第一節車廂之前利用計算流體動力學(CFD)軟件對設計進行驗證，從而將測試時間與成本減少高達50%。
“西門子工程師的設計一次性成功，有望將風洞測試的工作量減少50%，相當于縮短兩個月的時間。”
過去，為設計出滿足這一標準的最新客車車廂的HVAC系統，我們需要在氣候風洞中花費四個月的時間對HVAC系統設計進行測試和修改，僅租賃費每天就要花費數千歐元。此外，由于列車交付期限緊迫，仿真時間十分受限。
在過去幾年里，西門子工程師成功利用 Ansys Fluent CFD 軟件對完整的鐵路客車進行了準確的仿真，得到的詳細結果與物理測量結果極為吻合。而獲得仿真結果所用的時間僅為測試所用時間的幾分之一。與以往相比，工程師能夠評估更多的設計迭代，并且總會得到出色的HVAC性能。
雖然鐵路客車仍須進行測試，以驗證是否符合該標準的要求，但是最新產品的測試時間已經縮短了50%，既節省了大筆的風洞租賃費用，又額外節約了相當可觀的人員和設備成本。
供暖、通風和冷卻(HVAC)系統設計挑戰
歐洲標準在城際鐵路客車的氣候控制方面規定了廣泛而且頗具挑戰性的要求。內部平均溫度只能在設定溫度的+/-1攝氏度之間變化。
展開 