800米超大跨穹頂內(nèi)部風(fēng)環(huán)境研究.pdf

1、隨著大跨建筑的快速發(fā)展，人們開始構(gòu)想可以覆蓋局部區(qū)域城市的千米級(jí)超大跨穹頂。而當(dāng)穹頂跨度達(dá)到千米量級(jí)時(shí)，如何營(yíng)造舒適的內(nèi)部風(fēng)環(huán)境是設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的問(wèn)題。除了通風(fēng)換氣和熱舒適要求外，還需要關(guān)注自然風(fēng)在穹頂內(nèi)部形成的流場(chǎng)是否會(huì)引發(fā)相關(guān)的風(fēng)環(huán)境問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于千米級(jí)城市穹頂內(nèi)部風(fēng)環(huán)境的研究還相對(duì)較少。
　　本文針對(duì)我國(guó)擬建的800米超大跨穹頂，通過(guò)FLUENT軟件對(duì)其自然通風(fēng)作用下的內(nèi)部風(fēng)環(huán)境開展研究。對(duì)CFD模擬方法和超大空間舒適

2、性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了探討，考慮外部風(fēng)壓進(jìn)行了風(fēng)熱聯(lián)合作用下的穹頂內(nèi)部風(fēng)環(huán)境分析，給出了風(fēng)口形式的設(shè)置建議，通過(guò)改變通風(fēng)口參數(shù)進(jìn)行大量分析，提煉得到超大跨穹頂內(nèi)部溫度場(chǎng)、流場(chǎng)的分布特點(diǎn)，最后對(duì)外部因素對(duì)于內(nèi)部風(fēng)環(huán)境的影響進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括：
　　1、提出了綜合考慮熱壓和風(fēng)壓作用的內(nèi)部風(fēng)環(huán)境CFD模擬方法，并對(duì)各種自然通風(fēng)條件下（包括風(fēng)壓作用、熱壓作用和風(fēng)壓熱壓聯(lián)合作用通風(fēng)三種形式）的數(shù)值模擬方法進(jìn)行了有效性驗(yàn)證，探索出模擬日照作

3、用和風(fēng)壓熱壓聯(lián)合作用的參數(shù)設(shè)置方法，為系統(tǒng)開展內(nèi)部風(fēng)環(huán)境研究墊定基礎(chǔ)；
　　2、在總結(jié)國(guó)內(nèi)外對(duì)室內(nèi)風(fēng)環(huán)境舒適性研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合超大跨城市穹頂內(nèi)部環(huán)境的特點(diǎn)，從換氣次數(shù)、熱舒適性和風(fēng)速舒適性三方面出發(fā)，提煉出適用于評(píng)估城市穹頂內(nèi)部舒適性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；
　　3、不考慮外部風(fēng)壓作用，考察了風(fēng)口位置、風(fēng)口高差、風(fēng)口面積對(duì)內(nèi)部風(fēng)環(huán)境的影響，通過(guò)125個(gè)算例詳細(xì)探討了通風(fēng)量和風(fēng)口參數(shù)之間的定量關(guān)系，由此給出基于熱壓通風(fēng)換氣要求的風(fēng)口

4、面積和風(fēng)口高差建議值，保證超大跨穹頂在理想熱壓通風(fēng)下獲得舒適的內(nèi)部風(fēng)環(huán)境；
　　4、考慮外部風(fēng)壓作用，依據(jù)大跨工程中常見的5類風(fēng)口布置方案，對(duì)相應(yīng)風(fēng)口方案下的穹頂內(nèi)部風(fēng)環(huán)境進(jìn)行分析，對(duì)比給出適用于超大跨穹頂?shù)娘L(fēng)口布置形式。通過(guò)27個(gè)算例提煉出穹頂內(nèi)部溫度場(chǎng)分布特點(diǎn)和內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)規(guī)律；
　　5、通過(guò)72個(gè)算例詳細(xì)分析了室外風(fēng)速、風(fēng)向、日照輻射、溫度等因素對(duì)內(nèi)部風(fēng)環(huán)境的影響規(guī)律，研究表明對(duì)于夏季的哈爾濱地區(qū)，風(fēng)速4m/s的西南