CN109002950B - 一种基于室外风场概率分布的建筑自然通风评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于室外风场概率分布的建筑自然通风评价方法，其通过获取不同季节各个风向和风速的频数基础数据，并建立不同季节16个罗盘方向的风速频率计算模型，借助计算机模拟的手段，对建筑进行风环境模拟计算，从而实现对建筑自然通风效果进行评价，为建筑规划布局及设计提供参考依据。

Description

一种基于室外风场概率分布的建筑自然通风评价方法
技术领域
本发明属于建筑节能技术领域，特别涉及一种基于室外风场概率分布的建筑自然通风评价方法。
背景技术
自然通风是依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压，促使空气流动，使得建筑室内外空气交换。自然通风可以保证建筑室内获得新鲜空气，带走多余的热量，又不需要消耗动力，节省能源，节省设备投资和运行费用，因而是一种经济有效的通风方法。由于自然通风不仅可以有效的去除建筑室内热量，保证良好的空气品质，同时也可以缩短机械通风系统或空气调节系统的运行时间，因此被认为是一种重要的被动式节能技术。
利用风压做驱动力的称风压通风，利用热压做驱动力的称热压通风。室外自然风吹向建筑物时，在建筑物的迎风面形成正压区，背风面形成负压区，利用两者之间的压差进行室内通风，就是风压通风。而热压通风则是因为室内外温度差引起空气的密度差而产生的空气流动。
在建筑规划布局和建筑单体设计时，应充分考虑建筑的自然通风。由于建筑自然通风效果与当地风环境条件、场地环境、建筑布局、室内平面划分等众多因素相关，通常需要借助计算机模拟的手段，才能对自然通风相关的评价指标进行量化的计算和评价。
建筑自然通风评价常采用冬季、过渡季和夏季在典型风向和风速条件下，对建筑自然通风效果进行评价。事实上，室外空气流动存在很大的随机性，风速和风向时时刻刻都在发生变化，仅用典型风向和风速作为分析工况，难以完整、全面、量化地评价室外通风效果。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于室外风场概率分布的建筑自然通风评价方法。
本发明技术的技术方案实现方式：一种基于室外风场概率分布的建筑自然通风评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
a）获取不同季节各个风向和风速的频数基础数据，所述不同季节主要是冬季、夏季及过渡季节；
b）建立不同季节16个罗盘方向的风速频率计算模型：
Figure 496456DEST_PATH_IMAGE001
式中：gn(v)为风向频率，fn(v)为对应段时间内出现n方向风并且风速大小为v的次数,每隔一定间隔时间记录一次，c为静风次数，每隔一定间隔时间记录一次，v0为可计量的最小风速，v1为可计量的最大风速；
c）将风向、风速二元随机变量概率模型，编译UDF输入CFD软件，对建筑进行风环境模拟计算；
d）输出空气流速、换气次数、气流分布的室内环境评价参数；
e）对标室内环境标准，给出自然通风效果评价结果。
本发明通过获取不同季节各个风向和风速的频数基础数据，并建立不同季节16个罗盘方向的风速频率计算模型，借助计算机模拟的手段，对建筑进行风环境模拟计算，从而实现对建筑自然通风效果进行评价，为建筑规划布局及设计提供参考依据。
附图说明
图1是本发明的评价方法原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
实施例：如图1所示，一种基于室外风场概率分布的建筑自然通风评价方法，包括以下步骤：
a）获取不同季节各个风向和风速的频数基础数据，所述不同季节主要是冬季、夏季及过渡季节。
b）建立不同季节16个罗盘方向的风速频率计算模型：
Figure 882438DEST_PATH_IMAGE001
式中：gn(v)为风向频率，fn(v)为对应段时间内出现n方向风并且风速大小为v的次数,每隔一定间隔时间记录一次，c为静风次数，每隔一定间隔时间记录一次，v0为可计量的最小风速，v1为可计量的最大风速。
c）将风向、风速二元随机变量概率模型，编译UDF输入CFD软件，对建筑进行风环境模拟计算。
d）输出空气流速、换气次数、气流分布的室内环境评价参数。
e）对标室内环境标准，给出自然通风效果评价结果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于室外风场概率分布的建筑自然通风评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
a）获取不同季节各个风向和风速的频数基础数据，所述不同季节主要是冬季、夏季及过渡季节；
b）建立不同季节16个罗盘方向的风速频率计算模型：
Figure 859158DEST_PATH_IMAGE001
式中：gn(v)为风向频率，fn(v)为对应段时间内出现n方向风并且风速大小为v的次数,每隔一定间隔时间记录一次，c为静风次数，每隔一定间隔时间记录一次，v0为可计量的最小风速，v1为可计量的最大风速；
c）将风向、风速二元随机变量概率模型，编译UDF输入CFD软件，对建筑进行风环境模拟计算；
d）输出空气流速、换气次数、气流分布的室内环境评价参数；
e）对标室内环境标准，给出自然通风效果评价结果。
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基于统计分析的室外通风环境综合评价方法及其应用;卜震;《建筑科学》;20150615;第31卷(第6期);第20-25、34页 *

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