原始气象数据对建筑设计室外计算参数的影响

根据暖通规范的室外空气计算参数的确定方法,对1971年~2000年的原始气象资料进行了统计计算,将得出的室外空气计算参数与暖通规范中的室外空气计算参数进行了比较分析,结果表明室外空气计算参数总体呈上升趋势。     

围护结构热工设计室外计算参数现状

围护结构热工设计方法的精细程度、室外计算参数的准确程度均直接影响围护结构热工设计的准确性,进而影响围护结构热工性能及室内热湿环境的优劣。在我国,围护结构热工设计方法及室外计算参数由GB 50176-2016《民用建筑热工设计规范》确定。本文结合我国现阶段工程应用中围护结构热工设计方法,从围护结构保温、隔热与防潮设计3个方面对室外计算参数的现状及存在的不足进行了阐述,分析了围护结构热工设计方法的发展对室外计算参数产生的新需求,并对围护结构热工设计室外计算参数的研究做出了展望。     

气候变化影响空调室外计算参数选取的分析

分析了天津市9个气象站60年的气象数据的演化特征,研究了气候变化因素影响下空调室外计算参数的变化特征,以期为气候变化影响下建筑节能设计参数的选取确定提供参考。结果表明：室外计算温度随着气候变暖而呈现出增加的趋势,夏季室外计算温度的增加幅度要低于冬季的计算温度;城市的热岛效应导致市区的室外计算温度明显高于郊区,并且越靠近城市,室外计算温度越高;随着气候的变暖,以干(湿)球温度来确定露点温度的分析计算方法有失偏颇。     

室外空气计算参数统计方法的研究及更新北大核心

回顾了我国室外空气计算参数的发展历史,并和其他发达国家进行了对比。重点介绍了GB 50019—2015《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》中室外空气计算参数部分的修订内容,并对统计方法的表述、极端设计参数、夏季逐时计算比焓3个方面进行了解读。     

对冬季通风室外计算参数统计方法的讨论

本文以原始气象数据为基础,首先对《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ 19-87)室外空气计算参数中冬季通风室外计算温度的统计方法进行了讨论研究,对可能存在的3种不同方法进行了数据对比。而后以《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ 19-87)的计算参数为原型进行了验算,最终确定了"累年最冷月"的统计方法。     

建筑遮阳设计室外计算参数的确定方法研究

受太阳辐射来向逐时变化的影响,建筑遮阳效果与遮阳设计计算时段密切相关。要实现良好的建筑遮阳设计效果,就需要依据室外气候条件、室内设计基准、围护结构构造、房间运行方式来准确确定遮阳计算时段及相应的室外计算参数。本研究根据建筑遮阳设计目标的不同,明确了3种遮阳计算时段的判定条件,并提出"必须"、"应"、"宜"3个等级的遮阳设计要求;提出了基于室内热环境需求的遮阳计算时段起止时刻确定方法,并给出了一个简单算例,得到了夏热冬冷地区5个典型城市简化房间模型下的建筑遮阳设计室外计算参数。该研究可为建筑热工体系的发展及建筑节能基础数据体系的建立提供支撑。     

夏季空调室外计算参数的修正研究

本文对5个典型城市建筑在"干湿球温度分别统计,干球温度为基础耦合同期湿球温度,湿球温度为基础耦合同期干球温度,干湿球温度之和与湿球温度分别统计"四种参数选取方法条件下的空调设计负荷及典型气象年夏季逐时冷负荷分别进行计算,以最大逐时冷负荷为指标,获得该地区适用的空调室外设计参数,进而对干、湿球温度分别统计所得的参数做出修正。结果表明,计算湿球温度的变化对空调设计负荷的影响较大。"干球为基准耦合湿球温度"的参数选取方法适用于干空气能资源较丰富的地区,"湿球为基准耦合干球温度"的参数选取方法适用于干空气能资源较贫乏的地区,给出了五个区域的室外计算参数修正系数。     

LNG管道水力计算和热力计算

分析LNG管道水力计算和热力计算过程。在计算中,考虑保冷材料热导率随平均温度变化,LNG物性参数黏度、密度、比定压热容随组成、温度变化,比较准确。基于微元管段的思路,考虑传热关系,得出LNG管道各节点压力和温度、单位长度传热量的计算方法。实例验证此方法可行。     

基于空间分布的暖通空调负荷计算室外计算温度参数确定方法

暖通空调设计室外计算温度参数是供暖空调计算负荷的重要依据,但现行规范只提供了294个站点的室外计算温度参数,难以满足工程需求。以现有的设计气象参数为基础,采用统计分析的方法,结合空间插值方法,提出了拟合方程计算值叠加残差的计算参数确定方法,并进行了交叉验证。对于无室外计算温度参数的站点,用该方法计算得到的设计计算温度具有相对较高的精度。     

基于气候适应性分析的自然通风设计室外计算参数确定方法研究

自然通风作为一种被动式降温技术已得到广泛应用。而要实现良好的自然通风效果就离不开对应的室外计算参数。我国各地气候差异大,人群的热适应性差异也很明显,因此需要提出满足各地自然通风适用性实际情况的自然通风设计室外计算参数。本研究以自然通风中直接作用的舒适通风为例,选用48 a实测气象数据,提出了基于APMV模型、平衡点温度法及风速补偿模型的舒适通风适用期室外判定温度计算模型,并结合此模型提出了基于累计频次分布图的舒适通风适用期确定方法,得到5个典型城市的舒适通风设计室外计算参数。该研究考虑了我国人群的实际热适应水平及建筑热工设计体系发展对计算参数的需求,为建立我国建筑节能基础数据体系提供支撑。     

风雨耦合作用下桥梁主梁静力三分力系数研究

针对风雨耦合作用下桥梁主梁的静力三分力变化问题,首先对降雨特性做了简要介绍,然后对降雨引起的空气密度改变、降雨对结构的冲击力及简化计算模型、结构表面积水厚度进行了分析。最后以4类典型主梁断面为例,进行了不同雨强下节段模型静力三分力测试。结果表明:降雨引起空气密度改变很小,即使雨强达到300 mm·h^-1,改变量不超过1%;雨强达到上述超强暴雨时,结构竖向冲击力仅为0.67 Pa,同样雨强且风速为50 m·s^-1时,水平冲击力约为100 Pa,占同等风速下纯风作用力的6.5%,而且其随风速的增长率要远小于风作用力的增长率;随着雨强的增大,主梁升力系数明显减小,小风时可达到无雨时的数倍,扭矩系数无规律变化,阻力系数有所增大但比例十分有限;随着风速增大,降雨的影响会相对弱化;试验结果验证了通过质量加权平均简化后的雨滴冲击力计算公式的正确性。     

用于建筑渗风动态能耗分析的气象模型研究

建立了能耗统计的三维(气温、风速、风向)气象模型，并作了详尽的可行性分析计算，编制了通用性的气象统计模型的计算程序。研究结果可用于建筑供暖和渗风全年的动态能耗分析。     

复杂异形桥梁风荷载参数数值风洞模拟

针对复杂异形桥梁结构风荷载参数的不确定性问题,采用计算流体动力学方法,对主梁和桥塔的风荷载参数进行数值风洞模拟。研究了不同气流攻角对主梁结构风荷载的影响及不同气流风偏角对桥塔风荷载的影响。通过数值计算,为相似复杂异形桥梁风荷载参数取值提供了参考。     

城市住区室外通风与空气负离子浓度评测研究

选取合肥市东南区域典型居住区为研究对象,运用CFD数值模拟和室外实地观测相结合的研究方法,量化模拟了夏冬两季住区室外环境的风速图,并分析了其模拟通风状况;在此基础上得到了住区内不同环境的通风特征,包括建筑布局、空间形态、建筑密度、交通路网、植物绿化等对通风的影响;再根据模拟参数,在住区内选取样点实地观测了不同环境特征下的住区夏冬两季的空气负离子和风速、温度、相对湿度以及空气正离子等数据,探索了住区室外环境中空气负离子浓度与风速、温度、湿度和空气正离子之间的相关关系。同时进一步整理了近4万个有效数据应用于空气负离子和风速的时空分布研究,推导出夏季风速与空气负离子的线性回归方程,并运用偏相关分析,得出城市住区环境中空气负离子与风速呈极显著负相关,给出了线性回归方程Y=-0.001X-0.003。最后结合建筑布局的组合、开敞空间的设计和线性道路的组织等分析了空气负离子和风速的分布规律,用以说明评价住区室外环境通风状况的可行性,为今后城乡规划和建筑设计提供科学依据和设计思路。     

Experimental study on airflow fluctuation characteristic of an underfloor air supply terminal unit

In order to investigate dynamic characteristic of underfloor air supply terminal unit, an IFV900A hot-wire anemometer was used to measure the corresponding velocity field. Turbulence intensity and power spectrum density exponent of air velocity signal were analyzed. The result showed that the outlet velocity distribution of underfloor air supply terminal unit was uniform. With increment of height, the velocity distribution trends to be uniform. Two velocity attenuation regions appear during airflow development. Turbulence intensity changes obviously with height. It is lower than that of mechanical wind. Turbulence intensity goes up with the increment of jetting distance. Power spectrum density exponent trends to the value of natural wind with increase of jetting distance and decrease of wind velocity. The exponent value approaches to the value of typical natural wind for the air velocity is 0.5 m/s under high supply air rate. With airflow diffusion, the fluctuation characteristic of airflow varies obviously with the jetting direction. The fluctuation characteristic of airflow changes to that of natural wind with the increase of height which can improve comfort of indoor environment.     

空气渗透计算中风压与热压的叠加问题

分析了风压和热压共同作用时空气渗透的物理过程,据以指出了现行暖通规范推荐计算方法中的物理概念问题,计算了规范方法的误差,给出了更为合理的计算方法。     

Three‐dimensional coupled wind‐induced vibration calculation method for super high‐rise buildings based on high‐frequency force balance technology

High‐frequency force balance test is a major technical means to evaluate the wind effect of super high‐rise buildings. Most super high‐rise buildings have the characteristic that the first two‐order modal frequencies are close, and thus, considerable modal coupling effects (MCEs) may occur under wind load. For a balance model system (BMS), MCEs increase the difficulty of correcting aerodynamic distortion signals. For the wind‐induced vibration analysis of a structural system (PSS), the calculation results of the wind‐induced response and the equivalent static wind load (ESWL) may be significantly affected without considering MCE. Based on the above‐mentioned signal distortion of BMS and the modal coupling problem of PSS, this study proposes a wind‐induced vibration calculation method for the two coupled systems (BMS and PSS). The method uses the second‐order blind identification technique based on complex modal theory and the Bayesian spectral density method considering full aerodynamic characteristics to achieve effective correction of the distortion signal in BMS. In addition, it deduces the calculation method of the wind‐induced response and ESWL considering the three‐dimensional coupled vibration of a super high‐rise building. The wind effect calculation results of a 528‐m super high‐rise building confirm the necessity and effectiveness of the proposed method.     

黑瞎子岛植物园建筑风环境分析

BIM技术近年来发展迅速,黑瞎子岛植物园在建筑设计初期就成功地引入了BIM技术。建筑风环境设计中,CFD技术应用广泛,本文着重介绍了CFD技术结合BIM技术的切入和应用,并对植物园室外风环境、室内自然通风、空调流场及热舒适性等进行了模拟计算。根据模拟的建筑风环境动态调整和优化建筑布局和朝向,优化建筑布局。同时,根据CFD的室内温湿度场计算,校核植物生长条件需求,采用局部空气调节以实现节能。     

高密度城市气候评估方法与应用

高密度城市和建筑群可对气候产 生重要影响,例如热岛效应、空气污染和暴 雨等。科学准确地评估城市对气候的影响并 据此提出规划改善对策已成为建设生态城市 和宜居环境必不可少的重要内容。本文对可 用于城市气候评估的模型进行了归纳总结, 发现以CFD耦合模型和WRF为代表的中尺 度气象模型具有优势,前者更适合建筑、城 市设计和详规尺度;后者更适合城市总规尺 度;利用GIS平台将气候评估结果与城市信 息数据库进行叠加分析或者绘制城市气候图 可以更好地对接规划实践需求。     

城市道路隧道空气温度计算方法

城市道路隧道空气温度与隧道长度、交通量、通风方式、风速、隧道与地层换热条件等因素相关。在对隧道周边地层的温度场进行分析的基础上,建立了道路隧道内空气换热模型,并对地层与空气间的换热量、汽车散热量、隧道内灯具散热量计算方法进行了分析,推导出了隧道内空气温度的解析解。按照本文推导出的隧道内空气温度计算方法,对武汉长江隧道内空气温度进行了计算,经与实测温度对比,计算结果与实测温度基本吻合。