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室外風環境

室內外通風

城市熱島

室內氣流組織

藉由將外部風場導入室內之中,增加自然通風效率以減少機械通風的能源消耗,為此進行室內外自然通風模擬,可有效率地找出影響自然通風的重點設計,改善自然通風效率。
辦公樓室內外通風解析

解析概要

 

  風壓產生的自然通風: 當風壓的作用遠大於熱壓作用,即室外風速較高時,可只考慮風壓作用所驅動的自然通風。建築迎風面和背風面的風壓差會促使空氣從迎風面的風口進入室內而從背風面的風口排出,進而形成風力驅動的自然通風。而建築物周圍的風壓分佈與建築的幾何形狀與室外風向有關。
  由於對省能源以及降低環境負荷的重視度在不斷增加,利用室內外自然通風的建築物和辦公樓也在不斷增加。此解析案例主要對一假定的辦公樓,當外部有風流過時,辦公樓內部的氣流分佈以及換氣效率等通風狀況做出評估。

解析模型・解析條件

 

(解析空間尺度・總網格數)
300m×300m×150m、10,068,800 (圖1、2)
(辦公樓的設定)
帶有開口的外壁,以及內部的隔牆。
・外壁的開口部 :寬0.6m×高0.8m
・內部隔牆的開口部 :寬0.6m×高0.4m
(解析條件)
・風向、風速:NNW、風速3.0m/sec(氣象站高度35.3m)(圖1)

・地面粗糙度(粗糙度代表值0.2、风速一定的高度10m)

圖1 解析模型
圖2 解析模型 樓內部表示圖
 
解析內容

 

通過模擬解析,得到了以下結果。
・建筑物外部上风侧的风通过外壁开口流入楼内,在流过内部隔壁的开口形成一个通风道,最后从下风侧的外壁开口流出。證明了該建築設計有效的實現了辦公樓內部的通風效果。(圖3~6)

・換氣效率指標的空氣齡(SVE3)與空氣餘命(SVE6)結果顯示,上風側房間的室內清潔度相對比較高、下風側的空氣則有些滯留的跡象。(圖7、8)

圖3 速度分佈+速度向量圖 FL+1.2m
圖4 速度分佈+速度向量圖 FL+2.4m
圖5 速度分佈+速度向量斷面圖 外壁開口部分
圖6 速度分佈+速度向量圖 內部開口部分
圖7 空氣齡(SVE3)圖 FL+1.2m
圖8 空氣餘命(SVE6)圖 FL+1.2m
圖9 風場粒子軌跡圖 (表示色:速度)
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