綠色智慧化停車場建設(shè)（一期）-華都路停車場室外熱島強度模擬分析報告

綠色建筑室外熱島強度模擬計算報告綠色智慧化停車場建設(shè)（一期）-華都路停車場 綠色智慧化停車場建設(shè)（一期）-華都路停車場室外熱島強度模擬分析報告 第1頁共SECTIONPAGES11頁 室外熱島強度模擬分析報告項目名稱：綠色智慧化停車場建設(shè)（一期）-華都路停車場項目地址：建設(shè)單位：設(shè)計單位：參與單位：

規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)參考依據(jù)：1、《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-20192、《民用建筑設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50352-20193、《綠色建筑評價技術(shù)細(xì)則2019》4、《民用建筑綠色性能計算標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T449-2018

一、項目模型信息1.1基本信息城市：成都（北緯：30.70°，東經(jīng)：104.00°）氣候分區(qū)：IIIC主導(dǎo)風(fēng)向：東北1.2模型信息圖1建筑模型圖表1建筑信息表建筑物名稱考察性質(zhì)建筑物底標(biāo)高建筑物高度建筑1考察建筑0.00m24.00m二、指標(biāo)要求根據(jù)《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019中8.1.2條的要求，室外熱環(huán)境應(yīng)滿足國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；8.2.9條中要求，采取措施降低熱島強度，評價總分值為10分，按下列規(guī)則分別評分并累計：1場地中處于建筑陰影區(qū)外的步道、游憩場、庭院、廣場等室外活動場地設(shè)有喬木、花架等遮陰措施的面積比例，住宅建筑達(dá)到30%，公共建筑達(dá)到10％，得2分；住宅建筑達(dá)到50％，公共建筑達(dá)到20％，得3分；2場地中處于建筑陰影區(qū)外的機動車道，路面太陽輻射反射系數(shù)不小于0.4或設(shè)有遮蔭面積較大的行道樹的路段長度超過70%,得3分；3當(dāng)屋頂?shù)木G化面積、太陽能板水平投影面積以及太陽輻射反射系數(shù)不小于0.4的屋面面積合計達(dá)到75%時，得4分。由于構(gòu)筑物的遮陰面積比例較難衡量、在具體評價過程中的可操作性較差，且建設(shè)項目的道路、屋面的材質(zhì)可調(diào)整性一般。因此，根據(jù)《民用建筑綠色性能計算標(biāo)準(zhǔn)》JGJT449-2018中4.3.1的要求：室外熱島強度計算應(yīng)采用基于流體力學(xué)（CFD）的分布參數(shù)或集總參數(shù)方法。3當(dāng)屋頂?shù)木G化面積、太陽能板水平投影面積以及太陽輻射反射系數(shù)不小于0.4的屋面面積合計達(dá)到75%時，得4分。三、模擬概述3.1原理概述3.1.1熱島概述熱島現(xiàn)象是由于人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現(xiàn)象，是城市氣候最明顯的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被具有更大的熱容量和吸熱率，使得城區(qū)儲存了較多的熱量，并向四周和大氣中輻射，造成了同一時間城區(qū)氣溫普遍高于周圍的郊區(qū)氣溫，高溫的城區(qū)處于低溫的郊區(qū)包圍之中，如同汪洋大海中的島嶼，人們把這種現(xiàn)象稱之為城市熱島效應(yīng)。建設(shè)項目場地內(nèi)的熱環(huán)境不僅和氣流流動有關(guān)系，同時還和建筑周圍的輻射系統(tǒng)有關(guān)。受建筑設(shè)計中建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率和水景設(shè)施等因素的影響，室外氣溫有可能出現(xiàn)“熱島”現(xiàn)象?！盁釐u”現(xiàn)象在夏季的出現(xiàn)，不僅會使人們高溫中暑的機率變大，同時還促使光化學(xué)煙霧的形成，加重污染，并增加建筑的空調(diào)能耗。合理地建筑設(shè)計和布局，選擇高效美觀的綠化形式（包括屋頂綠化和墻壁垂直綠化）及水景設(shè)置，可有效地降低熱島效應(yīng)，獲得清新宜人的室內(nèi)外環(huán)境。因此在方案及設(shè)計階段，應(yīng)對建設(shè)項目場地內(nèi)的熱環(huán)境做出評價，分析場地內(nèi)部是否存在嚴(yán)重的熱島現(xiàn)象。3.1.2分析方法本項目采用CFD手段建筑周邊的熱環(huán)境進(jìn)行模擬，分析場地?zé)釐u強度。報告中綜合考慮流場、溫度場兩個因素，對建筑周邊的熱環(huán)境狀況進(jìn)行分析評價，并進(jìn)一步為改善項目內(nèi)建筑周邊熱環(huán)境提供參考數(shù)據(jù)。3.1.3湍流模型模擬中采用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型求解建筑周邊的熱環(huán)境狀況，涉及到的控制方程主要包括：連續(xù)性方程、動量方程、能量方程，可以寫成如下通用形式：該式中的φ可以是速度、湍流動能、湍流耗散率以及溫度等。針對不同的方程，其具體表現(xiàn)形式如下表。表2計算流體力學(xué)的控制方程3.2分析軟件本報告主要采用PKPM-HI室外熱島模擬分析軟件進(jìn)行建模和熱環(huán)境計算，分析判斷建筑熱環(huán)境的熱島強度指標(biāo)是否達(dá)到《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019的要求。3.3參數(shù)設(shè)置3.3.1工況設(shè)計表3模擬工況工況名稱日期時刻風(fēng)向風(fēng)速(m/s)空氣溫度(℃)太陽輻射直射強度(W/㎡)散射強度(W/㎡)夏季典型氣象日6月21日14時東北2.572516.9241.78四、模擬分析4.1夏季典型氣象日（14時）4.1.1夏季典型氣象日計算域及網(wǎng)絡(luò)劃分表4計算域設(shè)置坐標(biāo)軸模型區(qū)域尺寸計算區(qū)域尺寸X（m）75.25225.76Y（m）77.74233.23Z（m）2472表5網(wǎng)格劃分設(shè)置網(wǎng)格設(shè)置項本項目設(shè)置總網(wǎng)格個數(shù)（萬）20網(wǎng)格漸變率1.14.1.2夏季典型氣象日的迭代計算的收斂狀態(tài)分析夏季典型氣象日共計算500步，計算后k、ε和速度的收斂殘差為0.001，迭代計算的收斂曲線如下圖所示。圖2夏季典型氣象日的收斂曲線4.1.3風(fēng)場分布圖3距地1.5m高度風(fēng)速矢量圖圖4距地1.5m高度風(fēng)速云圖上圖為郫都全域綠色智慧化停車場建設(shè)（一期）-華都路停車場夏季典型氣象日場地內(nèi)1.5m高度平面處流場分布狀況。圖中可見：場地內(nèi)流場分布較均勻，整體自然通風(fēng)效果較好，可有效的帶走建筑周邊的熱量；除建筑物背風(fēng)面區(qū)域，整體未出現(xiàn)大區(qū)域的渦流、滯風(fēng)現(xiàn)象。總體來說風(fēng)場分布基本合理，但針對可能存在的小范圍漩渦區(qū)域、風(fēng)速局部增大較為明顯的區(qū)域，可通過優(yōu)化建筑、綠化等構(gòu)筑物的布局優(yōu)化。4.1.4溫度場分布圖5距地1.5m高度溫度分布圖表6場地內(nèi)溫度場統(tǒng)計表溫度范圍（℃）該溫度范圍分布面積（㎡）統(tǒng)計面積（㎡）面積比例備注T≤25.007770%熱島強度低25.0＜T≤26.5179.523.1%熱島強度較低T＞26.5597.576.9%熱島強度高基于以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)，場地內(nèi)的平均溫度為27.3℃。圖6迎風(fēng)面建筑溫度分布圖圖7背風(fēng)面建筑溫度分布圖表7考察建筑表面平均溫度統(tǒng)計表建筑名稱迎風(fēng)面平均溫度（℃）背風(fēng)面平均溫度（℃）屋面平均溫度（℃）建筑126.2327.726.354.1.5熱島強度分布圖8距地1.5m高度熱島強度分布圖圖9熱島強度達(dá)標(biāo)圖（藍(lán)色代表達(dá)標(biāo)區(qū)域，紅色達(dá)標(biāo)不達(dá)標(biāo)區(qū)域）表8場地內(nèi)平均熱島強度統(tǒng)計表熱島強度范圍（℃）該熱島強度范圍分布面積（㎡）統(tǒng)計面積（㎡）面積比例備注T≤1.5179.577723.1%熱島強度達(dá)標(biāo)T＞1.5597.576.9%熱島強度不達(dá)標(biāo)基于以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)，場地內(nèi)的平均熱島強度為2.3℃。圖10迎風(fēng)面建筑熱島強度分布圖圖11背風(fēng)面建筑熱島強度分布圖表9考察建筑表面平均熱島強度統(tǒng)計表建筑名稱迎風(fēng)面平均熱島強度（℃）背風(fēng)面平均熱島強度（℃）屋面平均熱島強度（℃）建筑11.232.71.35五、結(jié)論表10各工況平均熱島