广东医科大学附属医院海东院区
(一期工程）
室外风环境模拟计算报告
计算软件：风环境模拟分析软件PKPM-CFD
开发单位：中国建筑科学研究院
建研科技股份有限公司
合作单位：Software Cradle Co., Ltd.
上海韵能建筑科技有限公司应用版本：20170920
室外风环境模拟分析报告
项目名称：广东医科大学附属医院海东院区(一期工程）项目地址：广东湛江
建设单位：广东医科大学附属医院
设计单位：中南建筑设计院股份有限公司
规范标准参考依据：
1、《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）
2、《民用建筑设计通则》（GB 50352-2005）
3、《绿色建筑评价技术细则》
一、项目概述
1.1计算模型概况
统计对象统计值统计对象统计值申报用地面积（㎡）0.00 建筑占地面积（㎡）100000.00 地上建筑面积（㎡）0.00 地下建筑面积（㎡）0.00 绿化面积（㎡）0.00 人行区域面积（㎡）154456.54（含空地）目标建筑栋数（栋）11 周边建筑栋数（栋） 1
1.2建筑物概况
图 1 建筑群平面示意图（区域红线内为目标建筑）
建筑物名称计算性质建筑物底标高（m）建筑物高度（m）建筑2 目标建筑0.00 37.30
建筑3 目标建筑0.00 17.40
建筑4 目标建筑0.00 49.60
建筑5 目标建筑0.00 49.60
建筑6 目标建筑0.00 19.30
建筑物名称计算性质建筑物底标高（m）建筑物高度（m）建筑7 目标建筑0.00 27.60
建筑8 目标建筑0.00 27.60
建筑9 目标建筑0.00 49.60
建筑10 目标建筑0.00 49.60
建筑11 周边遮挡0.00 12.70
建筑12 目标建筑0.00 5.30
建筑13 目标建筑0.00 54.90
二、指标要求
针对室外风环境评价依据为《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）中有关室外风环境的条目要求。
2.1规范的评价要求
《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）中有关室外风环境的具体要求如下：
4.2.6 场地内风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风。评分规则如下：
1 冬季典型风速和风向条件下，建筑物周围人行区风速低于5m/s，且室外风速放大系数小于2，得2分；除迎风第一排建筑外，建筑迎风面与背风面表面风压差不超过5Pa，再得1分。
2 过渡季、夏季典型风速和风向条件下，场地内人活动区不出现涡旋或无风区，得2分；50%以上可开启外窗室内外表面的风压差大于0.5Pa，得1分。
2.2模拟条件设置要求
1、室外风环境模拟的边界条件和基本设置需满足以下规定：
1）计算区域：建筑覆盖区域小于整个计算域面积3%；以目标建筑为中心，半径5H范围内为水平计算域。建筑上方计算区域要大于3H；H为建筑主体高度；
2）网格划分：建筑的每一边人行高度区1.5m或2m高度应划分10个网格或以上；
3）湍流模型选择：标准k-ε模型。高精度要求时采用Durbin模型或MMK模型。
三、模拟概述
3.1模拟原理简述
建筑物室外通风过程的数值模拟研究主要有节点法、数学模型法和计算流体力学法。计算流体力学（CFD）针对某一区域或房间（计算领域），建立质量、能量及动量守恒等基本微分方程，根据周边环境，设定合理的边界条件，然后利用划分的风格，对微分方程进行离散，将微分方程离散为代数方程，通过迭代求解，得到空气流动状况。采用CFD对自然通风模拟，主要用于自然通风风场布局优化和室内自然通风优化分析。
由于建筑物周围的流动往往是湍流，模拟中常采用标准κ-ε模型及其它湍流模型方程。涉及到的控制方程主要包括：连续性方程、动量方程、能量方程，κ-ε模型方程可以写成如下通用形式：
该式中的φ可以是速度、湍流动能、湍流耗散率以及温度等。其具体表现形式如下表：
3.2风速放大系数计算公式
风速放大系数= V2/V1
式中：V0：10米高度开阔地的风速，即工况风速；
V1: 1.5米高度开阔地的风速；
V2: 人行区1.5米处最大风速；
n: 由项目所处的环境类型决定。该项目所处的环境类型是大城市中心,1/n=0.28 3.3计算工况设置表
工况名季节风向风向（中文）风速（m/s）频率（%）值来源冬季工况冬季NNE 北东北 2.7 19.0 暖通规范夏季工况夏季SSE 南东南 2.3 12.0 暖通规范过渡季工况过渡季SSE 南东南 2.3 12.0 暖通规范
3.4用户设置计算目标表
工况名风速过大控制不产生无风区与涡旋建筑迎背风面压差
控制
外窗内外表面压差
控制
风速要
求
应达标
面积比
风速要
求
不出现
无风的
面积比
无涡旋
的面积
比
压差要
求
应达标
面积比
压差限
值
应达到
的面积
比（个
数比）冬季工
况
<5m/s ≥95% -- -- -- ≤5Pa
每栋平
均压差
均达标
-- ≥50%
夏季工
况
-- --
>0.1m/
s
≥95% ≥95% -- -- >0.5pa ≥50%
过渡季
工况
-- --
>0.1m/
s
≥95% ≥95% -- -- >0.5pa ≥50% 3.5计算域及网格划分设置
图 2 计算域与网格划分设置
计算域设置
计算域划分实际模型大小（红线）
标准要求最小计算域大
小
实际计算域大小长 X （m）798.4 381.5（5H）1796.4
宽 Y （m）505.8 381.5（5H）1507.2 高 Z（H）（m）76.3 228.9（3H）305.2
网格划分设置
网格设置项标准要求本项目设置总网格个数（万）无要求70
