高层办公建筑内风廊对自然通风贡献的模拟分析与评价.pdf
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1、中国新技术新产品2024 NO.2(下)-74-工 程 技 术时发生故障时,各设备故障的条件概率。根据计算,P(I3=1|S=1)=17.9678%,为母线和电压互感器组成的串联单元I3的条件概率最大。因为电压互感器有冗余设计,而母线 I3无冗余设计。所以一旦牵引母线发生故障,将直接影响整个牵引变电所的供电。可以认为牵引母线是牵引变电所可靠性最薄弱的环节。3.4 系统可靠性分析系统可靠性框图如图 7 所示。图 7 系统可靠性框图供电变电所层接触网层牵引变电所层城市轨道交通交流牵引供电系统的可靠性为 3 个子系统的可靠性串联。根据上述 3 个子系统的可靠性的分析可知:提高供电变电所可靠性的关键是
2、提高母线和元件的可靠性。采用冗余的方法简单有效。牵引变电所提高可靠性方法和中心变电所类似。由于接触网可靠性最低,影响整个供电系统的可靠性。因此要提高基础网的可靠性,需要提高锚段每部分的可靠性。4 结论本文对城市轨道交通的三相交流牵引供电系统的组成和工作原理进行了深入研究。针对供电系统建立了可靠性模型,并采用贝叶斯网络图对可靠性进行评估。识别出了供电系统的关键故障事件,并提出了提高系统可靠性的建议。这些研究成果为相关领域的进一步研究和应用提供了重要的参考价值。参考文献1 李洁,解绍锋,陈祯怡.城轨三相交流牵引供电系统中心变电所可靠性分析 J.电气化铁道,2021,32(5):80-85.2 陈祯
3、怡.城市轨道交通三相交流牵引供电系统供电能力研究 D.成都:西南交通大学,2021.3 蒋俊.城市轨道交通交流牵引供电系统可靠性研究 D.成都:西南交通大学,2019.随着全球对环境问题的关注度不断提高,建筑行业也在寻求环保的解决方案。传统的机械通风系统虽然能够满足室内空气质量的要求,但需要消耗大量的能源,增加了碳排放,并在某些情况下产生噪声和不适感。因此,寻找一种可持续、更环保的通风解决方案成了亟需解决的问题。在此背景下,自然通风作为一种有潜力的技术开始受到广泛关注和应用。自然通风通过优化建筑设计,引入自然气流和风力,实现室内外空气的交换和流通,从而提高室内空气质量、降低能耗以及提高人们的舒
4、适感。在设计高层办公建筑的过程中,建筑内部设置风廊是一种常用的自然通风方式1。内风廊是通过布局合理的空间,在建筑内部形成自然通风的通道,引导风流进入办公区域,为室内提供新鲜的空气,改善室内环境质量,并减少对机械通风系统的依赖。本文对高层办公建筑内风廊进行模拟分析,探究其在自然通风中的作用2。首先,介绍了自然通风在建筑设计中的应用及其优势。其次,对风廊进行建模和数值模拟,分析其对自然通风的影响,最后,评价其效果并总结。1 自然通风自然通风是指利用自然气流的流动和压力差来进行通风。与机械通风相比,自然通风具有以下优势:无需能源消耗,可节约能源。可提高室内空气质量,减少空气中的有害物质。可提高室内舒
5、适度,避免人们长时间处于不适宜的环境中3。在建筑设计中,通常通过设计开窗、通风口等方式实现自然通风。同时,建筑内部风廊也是一种常见的利用建筑内部布局改善室内自然通风的被动节能措施。在高层建筑中,受建筑高度和自然条件等因素的影响,建筑内部空间对机械通风依耐性过高,不仅能源消耗大,而且难以满足舒适度和健康要求。因此,合理利用自然通风成为高层建筑设计的重高层办公建筑内风廊对自然通风贡献的模拟分析与评价柯瑞黄小萍(安徽省城建设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230051)摘 要:为研究内风廊在高层办公建筑自然通风中的作用,本文利用 CFD 软件对合肥地区某高层办公建筑在有无内风廊工况下室内通风情况
6、进行数值模拟分析。通过研究室内气流速度和空气龄来分析高层办公建筑内各功能房间的通风换气情况和整体的通风效果。研究结果表明,风廊能有效促进室内空气流通,提高空气质量和舒适度,同时也对降低室内温度、减少空调使用等方面具有重要作用。因此,当设计高层办公建筑时,合理布局和设计风廊是必要的。关键词:内风廊;自然通风;模拟分析;高层办公中图分类号:TU83文献标志码:A中国新技术新产品2024 NO.2(下)-75-工 程 技 术要课题之一4。2 研究对象本文研究对象为合肥某高层办公建筑,建筑高度为128.1m,共 29 层,总建筑面积为 40552.19。其中 1、2 层为商业,3 层 29 层为办公,
7、其标准层平面设计采用核心筒+环形走道+办公室的常见围合式平面布局,采用幕墙结构,幕墙各方向均有开启扇,开启方式形式为上悬,开启角度为30。标准层平面布局如图 1 所示,此平面布局,由于外侧一圈满设办公室的布局,外窗与内廊无法有效联通,难以形成贯穿建筑室内的风廊。因此,结合研究对象所在城市,过渡季盛行风的风向为东风,对研究对象平面布局进行优化设计,设计两条东西向内风廊,充分利用风压原理,以期优化室内自然通风达到预期效果。优化后标准层平面布局如图 2所示。3 数值模拟计算流体力学(CFD)是一种基于数值方法的流体力学仿真技术,对流体流动的物理方程进行数值求解,模拟和分析流体运动和相互作用的行为。本
8、文采用CFD方法对高层办公建筑室内自然通风进行模拟分析5。模拟分析采用 VENT软件,VENT 软件是一种专业的 CFD 软件,具有强大的模拟和分析能力。可以根据建筑的平面图进行建模,并考虑内风廊对气流的影响,模拟室内空气流动的方向和分布情况。3.1 物理模型和边界条件本文根据合肥某高层办公建筑与周边建筑的相对位置、朝向和空间布置等关系对整体进行建模,模拟室外风环境。将室外风环境模拟结果中可开启外窗室内外表面的风压差作为室内风环境模拟的入口边界条件。由于室外风被大厦阻挡,因此对主迎风面来说,在风压和热压的作用下,形成了对流运动,在大厦外部的风速方向倾向水平流动,绕至大厦旁边后通过大厦,较有代表
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