800米超大跨穹頂內(nèi)部風環(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)域城市的千米級超大跨穹頂。而當穹頂跨度達到千米量級時，如何營造舒適的內(nèi)部風環(huán)境是設計中一個重要的問題。除了通風換氣和熱舒適要求外，還需要關注自然風在穹頂內(nèi)部形成的流場是否會引發(fā)相關的風環(huán)境問題，目前國內(nèi)外對于千米級城市穹頂內(nèi)部風環(huán)境的研究還相對較少。
　　本文針對我國擬建的800米超大跨穹頂，通過FLUENT軟件對其自然通風作用下的內(nèi)部風環(huán)境開展研究。對CFD模擬方法和超大空間舒適

2、性的評價標準進行了探討，考慮外部風壓進行了風熱聯(lián)合作用下的穹頂內(nèi)部風環(huán)境分析，給出了風口形式的設置建議，通過改變通風口參數(shù)進行大量分析，提煉得到超大跨穹頂內(nèi)部溫度場、流場的分布特點，最后對外部因素對于內(nèi)部風環(huán)境的影響進行了研究。主要內(nèi)容包括：
　　1、提出了綜合考慮熱壓和風壓作用的內(nèi)部風環(huán)境CFD模擬方法，并對各種自然通風條件下（包括風壓作用、熱壓作用和風壓熱壓聯(lián)合作用通風三種形式）的數(shù)值模擬方法進行了有效性驗證，探索出模擬日照作

3、用和風壓熱壓聯(lián)合作用的參數(shù)設置方法，為系統(tǒng)開展內(nèi)部風環(huán)境研究墊定基礎；
　　2、在總結(jié)國內(nèi)外對室內(nèi)風環(huán)境舒適性研究成果的基礎上，結(jié)合超大跨城市穹頂內(nèi)部環(huán)境的特點，從換氣次數(shù)、熱舒適性和風速舒適性三方面出發(fā)，提煉出適用于評估城市穹頂內(nèi)部舒適性的評價標準；
　　3、不考慮外部風壓作用，考察了風口位置、風口高差、風口面積對內(nèi)部風環(huán)境的影響，通過125個算例詳細探討了通風量和風口參數(shù)之間的定量關系，由此給出基于熱壓通風換氣要求的風口

4、面積和風口高差建議值，保證超大跨穹頂在理想熱壓通風下獲得舒適的內(nèi)部風環(huán)境；
　　4、考慮外部風壓作用，依據(jù)大跨工程中常見的5類風口布置方案，對相應風口方案下的穹頂內(nèi)部風環(huán)境進行分析，對比給出適用于超大跨穹頂?shù)娘L口布置形式。通過27個算例提煉出穹頂內(nèi)部溫度場分布特點和內(nèi)部流場的流動規(guī)律；
　　5、通過72個算例詳細分析了室外風速、風向、日照輻射、溫度等因素對內(nèi)部風環(huán)境的影響規(guī)律，研究表明對于夏季的哈爾濱地區(qū)，風速4m/s的西南