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【绿建讲堂】某典型项目绿色性能分析研究报告(绿建之窗腾讯课堂2015年10月29日第70期)

时间:2016/2/17 11:23:00   作者:绿建之窗   来源:绿建之窗   阅读:457   评论:0
内容摘要:本期【绿建大讲堂】由上海中船第九设计研究院研发部丁嘉卿为讲解绿色建筑典型项目的绿色建筑相关性能分析。
【绿建大讲堂】——微信频道系列讲座是绿建之窗(www.gbwindows.cn)独家主办的核心栏目,绿建之窗编辑部每周四晚20:00,在绿建之窗微信群中在线进行主题讲座,微信频道系列讲座将会邀请涉及绿色建筑全生命周期链条中的众多专家进行不同领域的知识点解读。如需加入或者申请讲座,请联系绿建之窗微信群管理员:微信号13466617113。


【主讲人】丁嘉卿


【简介】上海大学建筑学专毕业,从事建筑设计、绿色建筑分析、BIM应用研发等工作。目前就职于中船第九设计研究院工程有限公司。参与了中交南方总部基地大厦、杨浦区149地块办公楼、世博轴商业改造、瑞苑二期办公楼、宁德师范体育馆等项目的设计、BIM应用,包括其中一些项目的绿色分析内容。

【讲座导读】本期【绿建大讲堂】由上海中船第九设计研究院研发部丁嘉卿为讲解绿色建筑典型项目的绿色建筑相关性能分析。

【讲座实录】

    某典型项目绿色性能分析研究报告----遮阳分析
    自然采光与人工照明分析
    建筑能耗模拟分析
    遮阳构件细化
    结合景观设计性能分析


一、某典型项目绿色性能分析研究报告----遮阳分析

    通过对于《绿色建筑评价标准》的分析,关于公共建筑涉及到的条文有两条,主要与室内节能和室内环境两个方面有关。并结合固定遮阳及活动式遮阳的不同种类进行了模型模拟参数设定。

【绿建讲堂】某典型项目绿色性能分析研究报告(绿建之窗腾讯课堂2015年10月29日第70期)

图1


图1为固定式、活动式外遮阳的特点

    1)窗表面太阳辐射计算:
    我们通过气象参数的设置。模拟比较了
    ①计算无遮阳形式下外窗表面太阳辐射值作为基准。
    ②比较不同形式遮阳效果对外窗表面太阳辐射值的变化。
    2)室内温度变化:
    我们通过气象参数的设置。模拟比较了
    ①根据不同形式遮阳外窗表面太阳辐射值
    ②计算房间在不同遮阳形式下的温度变化
    3)结论
    遮阳构件确实减少太阳辐射所产生的热量,同时也降低室内的温度。设计过程中,可以比较不同形式的外遮阳并进行权衡,选择适合的遮阳构件形式来满足设计需要。

【绿建讲堂】某典型项目绿色性能分析研究报告(绿建之窗腾讯课堂2015年10月29日第70期)

图2

图2 外窗表面太阳辐射值计算

【绿建讲堂】某典型项目绿色性能分析研究报告(绿建之窗腾讯课堂2015年10月29日第70期)

图3

图3为室内温度变化模拟分析

二、自然采光与人工照明分析

    1)定义
    采光设计必须贯彻国家的技术经济政策,充分利用天然光,创造良好的光环境,这是因为天然光环境是人们长期习惯和喜爱的工作环境。各种光源的视觉试验结果表明,在同样照度条件下,天然光的辨认能力优于人工光,从而有利于工作、生活、保护视力和提高劳动生产率。

    2)自然采光及人工照明模拟设定
    在项目的设计中,需要对于办公空间的照度值进行分析计算,并结合遮阳形式进行权衡。所以针对不同遮阳形式,对于办公空间进行照度值计算模拟。
    最终依据计算结果,并结合《建筑照明设计标准》GB 50034-2013规范设计,选取对应的规范的灯具及其个数进行布置。

    3)结论
    通过综合考虑自然采光及人工照明因素,计算模拟多种工况后,根据计算分析,由于常规办公楼其窗地比较小,在自然采光不足区域通过设置模拟得出的照度值后,模拟的三个时刻的照度平均值,满足《建筑采光设计标准》中关于会议室的室内天然光照度标准值450 Lux的要求。

【绿建讲堂】某典型项目绿色性能分析研究报告(绿建之窗腾讯课堂2015年10月29日第70期)

图4

图4为A座6楼会议室自然采光模拟照度值及自然采光模拟分析、数值对比

【绿建讲堂】某典型项目绿色性能分析研究报告(绿建之窗腾讯课堂2015年10月29日第70期)

图5

图5为 A座6楼会议室人工照明模拟—灯具布置图、照明效果图、伪色图(从左至右)

三、建筑能耗模拟分析

    首先确定了能耗计算的范围:包括建筑围护结构以及采暖、通风、空调;照明用能源。以及确定了建筑能耗模拟的技术路线。

    通过对比分析空调负荷模拟在标准层办公室、裙楼北入口大厅、裙楼餐厅的结果,确定了其模拟数值的可靠性,并且软件属性中还能结合太阳辐射分析进行更精确的数值模拟。

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图6

图6为 建筑能耗模拟技术路线

【绿建讲堂】某典型项目绿色性能分析研究报告(绿建之窗腾讯课堂2015年10月29日第70期)

图7

图7为标准层办公室、裙楼北入口大厅、裙楼餐厅空调负荷模拟结果对比分析图

四、遮阳构件深化设计

    1)技术路线


    ①比较常用两款自然采光软件进行模拟分析,确定了VE软件在参数设置比较准确的情况下,VE软件的自然采光模拟基本准确。
    ②比较软件计算数值与实际测量数值对比,最终确认其模拟数值与实际数值基本一致。
    ③确定模拟工况及模拟对象

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图8 

图8软件模拟对比

    2)模拟计算

    通过设定不同尺寸的遮阳板,模拟不同尺寸遮阳板对于自然采光的影响。首先选取定了模拟的房间,其次确定了不同情况下遮阳构件的长度,设定了相关气象参数,最终通过数值比对,得出项目设计方案中遮阳板(即挑出长度为300mm)在该区域的自然采光照度平均值相较于无遮阳板的设计形式仅减少3.5%,而600mm和800mm的情况减少较多。

【绿建讲堂】某典型项目绿色性能分析研究报告(绿建之窗腾讯课堂2015年10月29日第70期)

图9 

图9 遮阳板0m、300mm、600mm、800mm工况该区域自然采光照度平均值

    3)模拟计算细化
    进一步对比细化方案为300mm、350mm、400mm的遮阳板,以及用于参照的无遮阳板方案。结合太阳得热计算遮阳构件对于阻挡太阳辐射的效果。

【绿建讲堂】某典型项目绿色性能分析研究报告(绿建之窗腾讯课堂2015年10月29日第70期)

图10

图10无遮阳板、300mm、350mm、400mm工况下逐时太阳得热平均值

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图11

图11 遮阳板挑出长度对于室内自然采光照度分布的影响

    4)照明能耗模拟
    结合自然采光,依据《建筑照明设计规范》GB 50034-2013中布置灯具要求,对于灯具进行了相应布置,并模拟了相关照明能耗。

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图12

图12 为各方案全年逐月照明能耗

    5)结论

    通过模拟分析得出:夏季、冬季太阳得热的增加对空调能耗产生影响并不显著。

五、结合景观设计性能分析

1)定义

    根据《绿标》表C.0.2“公共建筑绿色建筑评价表”中标准条文5.1.8条的设计阶段评价方法,本模拟应该验证:“夏季、过渡季有利于自然通风、且冬季平均风速情况下,建筑物周围人行区距地1.5m高处,风速不大于5m/s,不出现死角和涡旋,则判定达标”。

2)模拟计算

    首先,计算人行区域1.5m处满足绿色建筑评价标准的要求。为了辅助景观设计的方案考量,继而又模拟计算了分别位于15m,19m以及屋顶99m的屋顶花园位置风速分布,为景观专业设计提供一定数据支撑。

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图13

图13办公楼项目风环境模拟


                                                        整理:杨盼  电话:134-3919-6385
                                                        校对:崔建柱

【注】讲座实录为绿建之窗出品,如需转载,请注明出处:绿建之窗

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