基于建筑性能化分析的被动式建筑设计技术与应用

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1、首届建筑性能分析技术交流会基于建筑性能化分析的被动式建筑设计技术与应用刘羽岱暖通工程师、建筑性能模拟工程师邮箱：yudai_liu@xd-ad.com.cnQQ:675087188上海现代建筑设计（集团）有限公司技术中心华东建筑设计研究院有限公司技术中心绿建所基于建筑性能化分析的被动式建筑设计技术与应用1被动式设计与模拟2应用案例3发展趋势被动式设计理念两个基本理念主动式与被动式主动式建筑设计：太阳房设计、主动权被动式建筑设计：建筑节能为目标，自然方式被动式设计理念新时期特点气候、环境等因素的引导设计定性设计方法的定量化0.8

2、0.70.60.50.40.30.20.101月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月建筑性能模拟建筑性能模拟分析内涵建筑环境与系统的整体性能进行模拟分析的方法,包括建筑能耗模拟、建筑环境模拟（气流组织、遮阳采光、日照、污染物扩散）和建筑系统仿真服务层次验证设计（为模拟而模拟）支撑与辅助设计：定性定量分析，优化设计模拟是未来的设计（结合参数化设计）规划布局阶段的被动式设计室外风环境设计原则建筑气建筑地规划标准业主要求技术策划候特征域特征要求室外风环境设计目标功能布日照和单体等其他方道路系统布局形式建筑朝向建筑高度形体

3、局面的协调考虑技术方案室外风环境方案设计计算机辅评价指标助权衡Fluent、Ansys、Tecplot、其他舒适室外风速表面风压风速系数技术判断Ensight、StarCD、Airpark等性指标判断是否满重新调整否足目标目标策略是技术深化规划施工图设计完成技术完成建筑单体阶段的被动式设计基于建筑性能化分析的被动式建筑设计技术与应用1被动式设计与模拟2应用案例3发展趋势项目概况位于青岛市区西端海岸，用地面积25.52hm2，集居住、商务贸易、旅游接待、娱乐休闲于一体、功能冬季主导风向混合的综合型绿色社区。西北为胶州湾，冬季，盛行的西北

4、风从海上吹来，后海风速很高；老城区位于基地东南侧，且地势略高，阻基地位置挡了夏季盛行的东南风青岛火车站冬冷又夏热的微环境前海原址日本某事务所竞标方案——点式超高层方案考虑在海边布置点式超高层建筑，让出大面积景观绿化，使海景不受阻挡，可渗透到区域内美国某事务所竞标方案——围合式方案靠近海边的建筑排布以组团围合式布局为主，地块中部为一大型市民广场，沿海一线建筑以中低层为主，建筑高度随位置远离海岸线而增加，但尽量避免超高层建筑，只在广场的南端设置一幢高250m的超高层办公楼。冬季极端日风速：10.8m/s气温：-8℃冬季平均日风速：6.2m

5、/s气温：1.5℃夏季平均日风速：3.9m/s气温：22.5℃相对湿度85.7%最终方案：冬季平均日风速：6.2m/s气温：1.5℃最终方案：夏季平均日风速：3.9m/s气温：22.5℃相对湿度85.7%室内自然通风开窗方案优化优化结果分析•将消防排烟窗与自然通风窗结合•确定合理开窗策略•外窗可开启面积并未增加工况换气次数（次/小时）春季2.28秋季4.11工况活动区温度范围（℃）温升（℃）春季16.3~26.810.5秋季18.9~26.47.5减少航站楼空调能耗2%左右,过渡季节可以有效减少空调使用时间将近1个月（近90万RMB）

6、根据不同立面需求的遮阳适宜性设计对航站楼的不同立面进行阴影关系分析，同时兼顾采光与视野要求，分析遮阳对能耗与采光的影响，进行有效平衡，对不同立面采取不同遮阳策略区域阴影分析是否需要遮阳夏季有不足3小时的直射辐射，主要集中于6-8点以1区不需要及18-19点；2区夏季超过5小时的直射辐射，主要集中于15-19点；需要夏季有不足3小时的直射辐射，主要集中于6-8点以3区不需要及18-19点；受高架桥和自遮阳的影响，夏季直射辐射不超过2小4区不需要时，主要集中于17-19点；5区夏季超过5小时的直射辐射，主要集中于14-19点；需要6区夏季超过5

7、小时的直射辐射，主要集中于15-19点；需要7区夏季超过5小时的直射辐射，主要集中于14-19点；需要8区夏季直射辐射超过5小时，主要集中于6-11点；需要夏至日日照分析可知，立面2、5、6、7、8的夏至日日照时间都达到了5小时，需要采取遮阳措施根据不同立面需求的遮阳适宜性设计挑檐与百叶遮阳示意西侧电动外遮阳示意累计辐照值（wh）立面减少量无外遮阳有外遮阳长廊西立面899735322140.85%主楼东侧面32659300617.95%主楼西侧面375723189215.12%累计辐照值分布效果图航站楼天窗设计与采光优化•在航站楼主楼顶

8、部设置了8条天窗，在两侧长廊的顶部分别增设了长条形采光天窗，采光效果提高15%以上。•为避免增加采光的同时产生眩光与室内过热，在每个天窗下部设置穿孔铝板停车楼开敞式设计与下沉庭