建筑通風(fēng)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-04-02
建筑通風(fēng)的視頻教程
Fluent高層建筑室外通風(fēng)數(shù)值模擬
本次案例為三棟高層建筑，高度均為108m，計(jì)算區(qū)域長(zhǎng)1200m，寬1200m，高300m。其中來風(fēng)速度為3m/s，風(fēng)為西北風(fēng)，通過fluent來求解壓力場(chǎng)和速度分布場(chǎng)
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midas NFX 在土木領(lǐng)域的應(yīng)用
本次會(huì)有幸邀請(qǐng)到臺(tái)灣邁達(dá)斯技術(shù)顧問JIM先生為大家做一期關(guān)于建筑物通風(fēng)散熱和橋梁流固耦合分析的說明，誠(chéng)邀大家參加，共同探討。） 掃碼加Q群：798856782 ，可免費(fèi)領(lǐng)取20G的MIDAS官方資料包！
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基于fluent的雙層住宅自然通風(fēng)分析
雙層住宅幾何處理與網(wǎng)格劃分全流程、內(nèi)外流場(chǎng)處理過程； 2. fluent建筑物自然通風(fēng)過程，入口速度隨高度變化udf編寫； 3. 提供源文件與后期答疑；
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建筑通風(fēng)的實(shí)例教程
PHOENICS FLAIR模塊是英國(guó)CHAM公司針對(duì)建筑及暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)的CFD專用模塊，PHOENICS FLAIR廣泛運(yùn)用于計(jì)算室內(nèi)外風(fēng)熱環(huán)境及舒適度、空調(diào)設(shè)計(jì)、熱島效應(yīng)、污染物濃度擴(kuò)散預(yù)測(cè)以及火災(zāi)地鐵的仿真，在國(guó)內(nèi)建筑通風(fēng)仿真領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率逐年擴(kuò)大，已超過80%。
在原有FLAIR模塊的基礎(chǔ)上，PHOENICS新版本增加了太陽輻射功能----Sun模塊，為城市熱島效應(yīng)模擬提供了極大的方便。
小區(qū)熱環(huán)境
大劇院(溫度分布)
FLAIR新增功能
u 通風(fēng)機(jī)特性曲線，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)計(jì)算。
u 舒適度計(jì)算：提供了3種舒適度計(jì)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(jì)算。
u 濕度計(jì)算。
u 煙氣計(jì)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(fēng)機(jī)組：?jiǎn)蝹€(gè)及多個(gè)通風(fēng)機(jī)組合運(yùn)行。
u 人體形狀：坐、站姿選擇。
u 用戶自定義設(shè)備組件功能。
u LEVEL湍流模型：PHOENICS獨(dú)特的湍流模型，在實(shí)際應(yīng)用中取得了很大的成功。
u IMMERSOL輻射模型：能計(jì)算任意形狀的固體在流體中的輻射傳遞。
展開 自然通風(fēng)是改變室內(nèi)環(huán)境的重要方式，但是目前很多住宅都存在通風(fēng)效果較差的問題，在房屋和小區(qū)設(shè)計(jì)的早期就結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件對(duì)住宅進(jìn)行通風(fēng)優(yōu)化是非常重要的。本文主要完成了以下工作；
（1）對(duì)上海地區(qū)的氣候條件進(jìn)行了調(diào)研總結(jié)，確定了仿真計(jì)算的工況；
（2）調(diào)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(fā)現(xiàn)了其在通風(fēng)散熱方面存在的問題；
（3）借助于CFD分析軟件，結(jié)合（1）中的氣象條件和（2）中的建筑物特點(diǎn)，對(duì)住宅內(nèi)、外流場(chǎng)的通風(fēng)進(jìn)行了仿真分析，通過計(jì)算結(jié)果，總結(jié)了住宅目前存在的問題；
（4）對(duì)住宅存在的問題，從建筑朝向、建筑平面、門窗結(jié)構(gòu)、排風(fēng)、通風(fēng)墻體、屋內(nèi)流道布局等幾個(gè)方面對(duì)住宅進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；
（5）對(duì)優(yōu)化后的住宅進(jìn)行了再次CFD仿真計(jì)算，通過對(duì)比優(yōu)化前后的房屋內(nèi)外速度分布和壓力分布，驗(yàn)證了優(yōu)化的有效性。
展開 某三棟高層建筑，高度均為108m，計(jì)算區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)1200m，寬1200m，高300m。其中來風(fēng)流速為3m/s，風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，用ANSYS FLUENT求解出壓力與速度的分布云圖。
啟動(dòng)FLUENT并導(dǎo)入網(wǎng)格
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 18.2→Fluid Dynamics→FLUENT 18.2命令，啟動(dòng)FLUENT 18.2，進(jìn)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(jìn)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(dǎo)入網(wǎng)格）對(duì)話框，選擇網(wǎng)格文件，單擊OK按鈕便可導(dǎo)入網(wǎng)格。
（4）導(dǎo)入網(wǎng)格后，在圖形顯示區(qū)將顯示幾何模型。
（5）單擊主菜單中Mesh→Check按鈕，檢查網(wǎng)格質(zhì)量，確保不存在負(fù)體積。
（6）單擊主菜單中Mesh→Scale按鈕，彈出Scale
Mesh（網(wǎng)格縮放）對(duì)話框。在Scaling中，選擇Convert Units，Mesh，Mesh Was Created
In選擇m，單擊Scale完成網(wǎng)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(xiàng)目）對(duì)話框，在Case File中填入building，單擊OK按鈕便可保存項(xiàng)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(shè)定）面板。
展開 室外自然風(fēng)吹向建筑物時(shí)，在建筑物的迎風(fēng)面形成正壓區(qū)，背風(fēng)面形成負(fù)壓區(qū)，利用兩者之間的壓差進(jìn)行室內(nèi)通風(fēng)，就是風(fēng)壓通風(fēng)。熱壓通風(fēng)則是因?yàn)槭覂?nèi)外溫度差引起空氣的密度差而產(chǎn)生的空氣流動(dòng)：當(dāng)室內(nèi)空氣溫度高于室外時(shí)，使室外空氣由建筑物的下部進(jìn)入室內(nèi)，而從建筑物的上部排到室外；而當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)時(shí)，則氣流流向相反。自然通風(fēng)的形式：貫流式通風(fēng)；單面通風(fēng)；風(fēng)井或者中庭通風(fēng)。
綠色建筑大力提倡在夏季和過渡季采用自然通風(fēng)，以達(dá)到節(jié)約能源的目的，提高經(jīng)濟(jì)效益。
ANSYS流體分析軟件可以在設(shè)計(jì)階段通過分析指導(dǎo)自然通風(fēng)口的設(shè)計(jì)和布局，以滿足建筑在過渡季節(jié)充分利用當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向進(jìn)行自然循環(huán)通風(fēng)，達(dá)到節(jié)約能源、改善室內(nèi)空氣品質(zhì)等……
植物園溫室自然通風(fēng)
大型商場(chǎng)中庭自然通風(fēng)
建筑室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)
建筑環(huán)境與設(shè)備是建筑設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其中最主要的設(shè)備是空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是包含溫度、濕度、空氣清凈度以及空氣循環(huán)的控制系統(tǒng)，控制在最節(jié)能的情況下實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部空間的氣流速度、溫度、濕度、粉塵以及有害物濃度等達(dá)到合理的范圍，以達(dá)到建筑屋內(nèi)的舒適度和空氣品質(zhì)。
ANSYS流體分析軟件可以通過流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和空氣品質(zhì)的分析，指導(dǎo)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)備選型和具體的布置，以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和指導(dǎo)后期系統(tǒng)運(yùn)行的目的。
展開 FloVENT 軟件最初由Mentor Graphics公司流體分析、熱設(shè)計(jì)和熱測(cè)試部門(原英國(guó)Flomerics公司中國(guó)代表處)和（英國(guó)）建筑協(xié)會(huì)（BSRIA）合作開發(fā)，自其推出以來 就得到了全球建筑通風(fēng)及暖通空調(diào)業(yè)界的廣泛支持。這種合作關(guān)系更加加強(qiáng)了Mentor Graphics公司流體分析、熱設(shè)計(jì)和熱測(cè)試部門(原英國(guó)Flomerics公司中國(guó)代表處)與建筑業(yè)的聯(lián)系，而Mentor Graphics公司流體分析、熱設(shè)計(jì)和熱測(cè)試部門(原英國(guó)Flomerics公司中國(guó)代表處)也一直以來就是為該行業(yè)開發(fā)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）應(yīng)用 軟件的中堅(jiān)力量。
FloVENT在全球擁有廣泛的用戶，客戶包括建筑設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)及科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)等,許多國(guó)際著名的建筑都采用了FloVENT進(jìn)行各種節(jié)能及暖通、環(huán)境規(guī)劃、污染研究、火災(zāi)預(yù)防等方面的研究，這其中包括香港新機(jī)場(chǎng)、美國(guó)重建的世貿(mào)大樓、法國(guó)戴高樂機(jī)場(chǎng)等。
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建筑通風(fēng)的最新內(nèi)容
風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻，鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送， 風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn) 等。 為了更好地了解風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，提高風(fēng)機(jī)的總體設(shè)計(jì)水平與使用效能，可通過自建高性能并行集群仿真平臺(tái)， 利用OpenFOAM開源軟件進(jìn)行計(jì)算， 考慮流固耦合方式對(duì)風(fēng)機(jī)葉片上的氣動(dòng)載荷進(jìn)行分析。
如果建筑布局適應(yīng)置換通風(fēng)系統(tǒng)的尺寸和其他特殊要求，
總結(jié)置換通風(fēng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)混合通風(fēng)相比的優(yōu)點(diǎn)和局限性：
好處
改善室內(nèi)空氣質(zhì)量
更好的聲學(xué)和更少的噪音（應(yīng)用置換通風(fēng)擴(kuò)散器而不是混合通風(fēng)擴(kuò)散器可以將聲級(jí)降低 5 的 NC 系數(shù)）
更低的壓降、更小的風(fēng)扇和更低的能耗
更少的擴(kuò)散器和更少的管道系統(tǒng)
更高的通風(fēng)效率（一年中大部分時(shí)間都可能提供免費(fèi)冷卻
某綠色住宅建筑的通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
1模型建立
1.1 CAD模型
本文選取某一住宅，在catia中建立的房屋幾何模型如圖2所示，在幾何中只對(duì)墻壁進(jìn)行建模，同時(shí)存在房屋內(nèi)流場(chǎng)和房屋外流場(chǎng)，并忽略了對(duì)結(jié)果影響比較小的一些細(xì)節(jié)，具體如下：
（1） 圍欄結(jié)構(gòu)不會(huì)對(duì)房屋流場(chǎng)造成較大影響，但其結(jié)果比較復(fù)雜會(huì)增加巨大工作量，故將其忽略；
（2） 屋頂一般為三角梁結(jié)果，且屋內(nèi)為一平面
此外，松山先生還說，利用建筑物的風(fēng)力發(fā)電以及采用自然換氣和通風(fēng)的建筑設(shè)計(jì)也變得容易了。“活用CFD，有效地吸收風(fēng)的話，很多地區(qū)即使關(guān)閉空調(diào)也能增加舒適的時(shí)間段。通過捕捉風(fēng)的有效性，無論是什么樣的房子都能帶來舒適的自然風(fēng)。CFD應(yīng)該可以給予所有建筑物很大的附加價(jià)值”。
此外，松山先生還著眼于將風(fēng)工程學(xué)擴(kuò)展到一般社會(huì)。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，從工業(yè)廠房、公益設(shè)施到各類高級(jí)建筑，通風(fēng)空調(diào)設(shè)施的安裝越來越普及，越來越顯得重要。尤其通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)安裝后，還不能保證其達(dá)到合理的最佳運(yùn)行狀態(tài)。若不進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試不僅造成能源浪費(fèi)，甚至某些基本的功能要求都不能達(dá)到。
用于冶金、化工、輕工、食品、醫(yī)藥設(shè)備、機(jī)械設(shè)備及民用建筑等場(chǎng)所通風(fēng)換氣或加強(qiáng)散熱之用。若將機(jī)殼去掉，亦可用做自 由風(fēng)扇，也可在較長(zhǎng)的排氣管道內(nèi)間隔串聯(lián)安裝，以提高管道中的風(fēng)壓。
《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB?50736-2012：
空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)考慮排水和地面防水設(shè)施。
制冷機(jī)房?jī)?nèi)的地面和設(shè)備機(jī)座應(yīng)采用易于清洗的面層；機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)置給水與排水設(shè)施，滿足水系統(tǒng)沖洗、排污要求。
《民用建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB?50352-2019：
主機(jī)房宜采用水泥地面，主機(jī)基座周邊宜設(shè)排水明溝。
作者：曾社銓，仿真應(yīng)用工程師
來源：本文為安世亞太原創(chuàng)作品，上海安世亞太授權(quán)轉(zhuǎn)載
前言
對(duì)于建筑行業(yè)，在復(fù)雜的情況下，無法直接進(jìn)行實(shí)體試驗(yàn)及測(cè)量，而縮尺的實(shí)驗(yàn)既昂貴也同樣有誤差的問題，因此CFD常用來作為建筑設(shè)計(jì)在做通風(fēng)分析、建筑物外流場(chǎng)分析的工具。
曾社銓
仿真應(yīng)用工程師
對(duì)于建筑行業(yè)，在復(fù)雜的情況下，無法直接進(jìn)行實(shí)體試驗(yàn)及測(cè)量，而縮尺的實(shí)驗(yàn)既昂貴也同樣有誤差的問題，因此CFD常用來作為建筑設(shè)計(jì)在做通風(fēng)分析、建筑物外流場(chǎng)分析的工具。
離心風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。
鍋爐通風(fēng)機(jī)有兩種：一種是向鍋爐內(nèi)輸送空氣的，叫做鍋爐送風(fēng)機(jī)，輸送的是常溫下的空氣；另一種是從鍋爐內(nèi)抽吸煙氣用的，叫做鍋爐引風(fēng)機(jī)，輸送的是溫度為70~250的煙氣。
