DBJ/T15-154-2019 建筑风环境测试与评价标准

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标准编号:DBJ/T15-154-2019
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标准类别:建筑工业标准
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DBJ/T15-154-2019 标准规范下载简介

DBJ/T15-154-2019 建筑风环境测试与评价标准

人行高度h处的端流强度 一测点的风速标准差:

3.0.1符合以下条件之一的新建建筑工程或改建建筑工程,应在规划和建筑设计中对项目及其影响区 域内既有建筑的风环境舒适性与安全性进行评估: 1高度超过100m的高层建筑; 2除1条规定的建筑工程外,其他对行人风环境有较高要求的建筑工程。 3.0.2进行建筑风环境舒适性及安全性评价时,应覆盖项目周围地面行人活动的道路、建筑主出入口 室外活动和休憩场所等风环境敏感区域。 3.0.3楼面和屋面等区域设有露天活动场地时,可按风环境测试与评价的相关要求评价行人活动区域的 风环境舒适性和安全性,场地地面高度取实际标高。 3.0.4基本风压大于0.5kN/m²、建筑高度超过50m的建筑工程,应对其涉及行人活动的区域进行室外 风环境安全性评估。 3.0.5待建建筑工程的风环境评估,可采用风洞试验或数值模拟等方法进行;已建建筑工程的风环境 估,可采用风洞试验、数值模拟或现场实测等方法进行

SL/Z 376-2007 水利信息化常用术语(清晰无水印)4.1.6风环境试验模型应满足以下要求:

1模型的模拟半径r不应小于S或者2H; 2应根据相似准则进行模型设计,风洞试验的阻塞比宜小于5%,且不应超过8%; 3对所研究的项目自身应精细模拟建筑物的体型,以及近地面和空中露天活动场所的细部构造; 4对所研究项目周边的干扰建筑,应模拟建筑物主要的外部轮廓和近地面构造以及对风环境影响较 大的地形地貌等; 5应对所研究项目周边的挡风障碍物进行模拟。 4.1.7应按照行人活动的类别将项目划分为不同区域,并在每个区域布置测点,测点布置满足以下规定: 1每个区域的关键位置至少布置三个代表性测点; 2重点区域测点应进行加密; 3测点高度换算到原型应为1.5m。 4.1.8风环境试验风向角宜取22.5°间隔进行全风向测试,测试风向角宜与当地风气候风向对应。 4.1.9风洞试验报告中应包括: 1物理模型信息:包括测试建筑及周边建筑信息、模型比例、模型照片,测点布置图示及局部测点 照片等; 2风洞试验及模拟工况:地貌粗糙度类别、模型位置平均风剖面和端流度剖面、试验风速、试验风 向角、试验数据处理方法等; 3风洞试验结果:包括各风向下各测点风速比、平均风速、阵风风速数据及分布图等内容

4.2.1应通过附录A规定的建筑风环境标准模型对数值模拟结果的准确性进行验证。

4.2.2风环境数值模拟中建筑儿何建模应符合下列规定: 1几何建模中,应尽可能精细地模拟所研究目标建筑物特别是底部的体型,以及近地面和空中露天 活动场所对风环境有影响的细部构造;对所研究项目有显著影响的周边建筑物或地形地貌应包括在内。 同时,应模拟影响范围内的周边干扰建筑群,以及项目周边的挡风障碍物;对所研究项目之外的干扰建 筑,几何建模的精细度可适当放宽,只模拟主要体型特征; 2模拟半径r不应小于Smax或者2H; 3计算域的的大小应保证建筑模型沿风向的最大阻塞比不应大于5%,并且沿风向上游离建筑物至 少5倍建筑特征高度,下游10倍建筑特征高度。 4.2.3采用网格离散的数值模拟方法时,在建筑模型边缘流动出现分离或预期物理量梯度较大的区域, 网格应加密并保证足够的网格分布密度。应选择不少于2种粗细网格划分方案,粗细网格尺度之比约为 2倍,对数值模拟结果进行网格独立性检验,两种网格方案下所有风速监测点平均风速模拟结果的平均 偏差应控制在土种网内。 4.2.4应合理设置数值风洞模型的入口、出口及地面等边界条件。建筑物绕流模拟计算前,应建立对应 的空数值风洞模型,对所模拟的大气边界层端流风场特性的准确性及自保持性进行数值验证,以确保整 个流域的风速、端流强度等流动特性与目标风场一致,且沿流向不发生明显改变, 4.2.5模拟计算方法应符合下列规定: 1数值模拟中,应采用经过验证的适用于钝体建筑结构绕流模拟的端流模型及模型参数 2控制方程中对流项离散格式宜采用二阶迎风格式; 3数值求解过程中应保证迭代计算的收敛性,连续性方程、动量方程及流模型方程的收敛残差应 小于1续性方3,能量方程的收敛残差宜小于1量方程6。 4.2.6风环境数值模拟宜取22.5宜风向角间隔进行全风向模拟,模拟风向角宜与当地风气候风向对应; 如条件受限,所模拟的风向角至少应包括夏季主导风向、冬季主导风向和全年主导风向。 4.2.7数值模拟报告中应包括: 1数值风洞模型信息:包括几何建模,网格尺度及数量、计算域尺寸、边界条件、瑞流模型及参数 离散格式、收敛标准、自保持性边界层风场的模拟验证、标准模型的验证结果、网格独立性检验结果; 2计算和模拟工况:包括模拟软件、风向角工况等; 3模拟结果:包括测点布置图、各风向下各测点风速比、平均风速、阵风风速等内容,同时应提供 各风向下的风速比云图、风速矢量图或流线图等结果。 4.3现场实测

4.2.5模拟计算方法应符合下列规定

2控制方程中对流项离散格式宜采用二阶迎风格式; 3数值求解过程中应保证迭代计算的收敛性,连续性方程、动量方程及瑞流模型方程的收敛残差应 小于1续性方3,能量方程的收敛残差宜小于1量方程6。 4.2.6风环境数值模拟宜取22.5宜风向角间隔进行全风向模拟,模拟风向角宜与当地风气候风向对应; 如条件受限,所模拟的风向角至少应包括夏季主导风向、冬季主导风向和全年主导风向。 4.2.7数值模拟报告中应包括: 1数值风洞模型信息:包括几何建模,网格尺度及数量、计算域尺寸、边界条件、瑞流模型及参数 离散格式、收敛标准、自保持性边界层风场的模拟验证、标准模型的验证结果、网格独立性检验结果:

4.2.7数值模拟报告中应包

1数值风洞模型信息:包括几何建模,网格尺度及数量、计算域尺寸、边界条件、瑞流模型及参数 离散格式、收敛标准、自保持性边界层风场的模拟验证、标准模型的验证结果、网格独立性检验结果: 2计算和模拟工况:包括模拟软件、风向角工况等; 3模拟结果:包括测点布置图、各风向下各测点风速比、平均风速、阵风风速等内容,同时应提供 各风向下的风速比云图、风速矢量图或流线图等结果。

1主导风向区域:尽量选取测试区域外围上游开阔(阻挡较少)区域,以测试主导风向风速; 2主要活动区域:建筑周围地面道路、主出入口、室外活动区等和楼面、屋面等设有露天活动场地 的人可涉足区域; 3最不利区域:无风区(死角)和涡旋区; 4其他区域:有特殊要求的区域,如污染物或热源排放区和通风口等。 4.3.5风环境现场实测测点宜根据如下原则进行布置: 1测点高度应为地面或活动平台以上1.5米高度处 2根据风洞试验或数值模拟结果布置典型测点或关键测点; 3测点数量根据测试区域面积合理确定。 4.3.6现场实测的参考点风速应采用实测相同时刻气象台站的风速资料。 4.3.7现场实测报告中应包含: 1现场实测基本信息:测试时间、气象条件、地貌粗糙度类别、测试权器型号及精度、测点布置图 采样频率; 2现场实测结果:各测点风向、平均风速、阵风风速、风速比等内容

1主导风向区域:尽量选取测试区域外围上游开阔(阻挡较少)区域,以测试主导风向风速; 2主要活动区域:建筑周围地面道路、主出入口、室外活动区等和楼面、屋面等设有露天活动场地 的人可涉足区域; 3最不利区域:无风区(死角)和涡旋区; 4其他区域:有特殊要求的区域,如污染物或热源排放区和通风口等。 4.3.5风环境现场实测测点宜根据如下原则进行布置: 1测点高度应为地面或活动平台以上1.5米高度处: 2根据风洞试验或数值模拟结果布置典型测点或关键测点; 3测点数量根据测试区域面积合理确定。 4.3.6现场实测的参考点风速应采用实测相同时刻气象台站的风速资料。 4.3.7现场实测报告中应包含: 1现场实测基本信息:测试时间、气象条件、地貌粗糙度类别、测试仪器型号及精度、测点布置图 采样频率; 2现场实测结果:各测点风向、平均风速、阵风风速、风速比等内容

式中: gh——峰值因子,取为 2.5:

式中:0一一测点风速标准差。 2当数值模拟方法不能获得风速时程时,1.5m高度处风速脉动系数可按表5.

V= RVn(5.1.5)

B gh = 1 + ghlh

表5.1.71.5m高度处风速脉动系数Bah

表5.2.2风环境的舒适度分类(基于逐时风速)

5.2.3当缺少逐时风速资料时,可采用日最大风速进行评估,所依据的风速资料不应少于10年 5.2.4基于日最大风速进行评估时,风环境的舒适度分类按表5.2.4采用年超越次数进行。

所依据的风速资科不应少于0年 2.4基于日最大风速进行评估时,风环境的舒适度分类按表5.2.4采用年超越次数进行。

表5.2.4风环境的舒适度分类(基于日最大风速)

5.2.5当缺乏气象统计资料时,可采用主导风向下的平均风速比评价风环境舒适度。夏季主导风向下的 平均风速比均不宜小于0.2;冬季主导风向下的平均风速比不宜大于2.0;冬季和夏季主导风向下最大平 均风速均不宜大于5.0m/s。 5.2.6风环境的安全性评估按表5.2.6采用

表5.2.6风环境安全性评估

P (V>15m/s)

意整体安全性评估按表5

表5.2.7风环境整体安全性评估

5.2.8风环境整体评估按表5.2.8进行

5.2.8风环境整体评估按表5.2.8进行

表5.2.8风环境整体评估

5.2.9风环境评估报告中应包含采用的气象资料信息,如气象台站号、数据集名称、气象数据时间跨度 及长度、风向玫瑰图等信息。 5.2.10风环境评估报告应包含各测点的风环境舒适性、安全性评估结果和项目风环境整体评估结果。当 风环境整体评估结果为“差”时,应采取风环境改进措施或者调整规划设计方案,并采用重复测量对风 环境改进措施的有效性或者调整后的规划设计方案进行检验, .2.11评估新建建筑工程对既有建筑周边风环境的影响时,应针对项目建设前后风环境整体评估结果进 行对比,建成后项目风环境整体评估结果不应低于建设前的整体评估结果,且建成后项目各测点风速尚 立满足本标准对风环境舒适性及安全性的要求

A.0.2模型的几何缩尺比可根据实际情况选定,按图A.0.2在中心区域布置78个测点,测点之纵向与 横向全尺度间距均为10m,各测点平面坐标如表A.0.2所示,测点全尺度高度为1.5m。

型的儿何缩尺比可根据实际情况选定,按图A..0.2在中心区域布置78个测点,测点之纵向与 度间距均为10m,各测点平面坐标如表A.0.2所示,测点全尺度高度为1.5m。

0.3应测量标准模型周围的风速分布,风场来流为均匀流,风向角应取0度。

图A.0.2标准模型测点分布图

表A.0.2标准模型测点坐标(单位:m)

为便于在执行本标准条文时区别对待,对执行规范严格程度的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 3)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。 条文中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为:“应符合....的规定”或“应

为便于在执行本标准条文时区别对待,对执行规范严格程度的用词说明如下 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 3)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。 条文中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为:“应符合......的规定”或“应按...执行”。

建筑风环境测试与评价标准

3基本规定 4试验与模拟方法. 4.1风洞试验, 4.2数值模拟 4.3现场实测. :评价标准 22 5.1基本规定 5.2 评价准则 .23 附录A标准模型试验

表1行人活动类别定义

风环境测点的布置原则是选择较多行人聚集的区域,包括建筑主要出、入口、室外开阔区域、公园、 广场、人行道以及对行人高度处风速有专门要求的活动场所,以及可上人屋面、阳台、空中连廊等人可 涉足的区域,参考上表,本标准根据行人活动的不同将行人活动划分为A、B、C、D、E五种类别,见表2, 以便进行行人区域的划分。

注:“短时”指不超过15分钟

4.2.2第1款同4.1.6条。

求行人高度以下不少于3层网格;④整体网格划分应下密上疏,能准确反应大气边界层近地风场特性; 5建筑每一面和两栋建筑之间的通道一般应设置至少10层网格以再现钝体绕流特性;③整体网格分辨率 要能捕捉到目标建筑的旋涡结构等主要绕流特性;③在划分完网格后,要对网格质量进行检查,并加以 平滑和优化。 应选择不少于2种粗细网格划分方案进行数值模拟结果进行网格独立性检验,以确认数值模拟预测 结果并不因为不同的网格划分而发生较大的改变。两个连续的粗细网格划分方案尺度之比在每个方向至 少为1.5倍,即粗细网格的单位体积比至少为3.4。 4.2.4常用的边界条件如下: 平衡态端流大气边界层风场的准确模拟,是进行建筑风环境数值模拟的重要前提条件。因此,在进 行建筑结构绕流模拟前,需对大气边界层模拟的准确性进行验证。,应建立与绕流模型一致的没有任何 障碍物的空风洞数值模型,进行空流域边界层端流风场的自保持性验证,以确保梯度风速、流强度等 边界层风场的流动特性沿流向不发生明显变化

4.2.4常用的边界条件如下:

行建筑结构绕流模拟前,需对大气边界层模拟的准确性进行验证。,应建立与绕流模型一致的没有任何 障碍物的空风洞数值模型,进行空流域边界层端流风场的自保持性验证,以确保梯度风速、端流强度等 边界层风场的流动特性沿流向不发生明显变化。 研究表明,自保持边界层的模拟主要和边界条件及瑞流模型参数等有关,在基于雷诺平均方法进行 建筑风环境的数值模拟中,可采用如下方法和数学模型定义数值风洞的边界条件: ①入口边界条件:可采用如下指数率或对数率数学模型定义梯度风场的平均风速剖面和端流特征参 数面; 指数律模型,

+= D(z / 1,)° +D2 0= au C

GB/T 50568-2019 油气田及管道岩土工程勘察标准(完整正版、清晰无水印)表3地貌类型和风场参数

表4入口边界条件数学模型参数取值

4.2.6进行风环境评估需结合风气候数据开展,风速风向气候统计数据为16个方位角,对应的风向角间 隔为22.5,,因此此处风向角间隔取为22.5处;对于风环境要求更高的情况,可以根据实际需要调整风 向角间隔。

5.1.2风环境舒适度是依据夏季和冬季提出的,主要是因为:广东省为夏热冬暖地区,夏季漫长且闷热, 而冬季和煦而温暖;对于城市区域,夏季热岛效应和弱风加剧了室外热环境的不舒适性,在炎热潮湿的 夏季人们对室外风的需要尤为强烈。而对于冬季,行人可以通过适当衣着来达到适中舒适感。夏季和冬 季是广东省的代表性季节,作为过渡季节的春秋两季相对短暂。因此相比过渡季节,人们也更为关心如 何在冬夏两季中获得可接受的风环境舒适性。在过渡季节广东省整体风环境状态与冬季较为相似,与夏 李则区别较大:因此如有需要,过渡季节可参考冬季进行风环境舒适度评估, 5.1.3因风环境安全性问题通常是由瞬时风速造成,因此安全性评估采用阵风风速较为合理。当采用现 场实测数据进行安全性评估时,可以采用测试获得的平均风速、风速标准差按5.1.3条计算阵风风速,也 可以直接采用记录的瞬时风速作为阵风风速进行评估。

其中,V1o为现场中标准地貌下10m高度处的平均风速(m/s),可以通过气象台站的风气候数据获 得,试验中的地面风速测点对应的原型高度h取为1.5m。V。为模型尺度相当于当地标准地貌10m高度处 的平均风速,试验时测得的参考风速不一定是10m高度处的,试验时的地貌也不一定是标准地貌,此时 需按下式考虑不同地貌和不同高度的换算,z为试验时参考风速对应高度,α为风剖面指数,A、B、C D对应0.12、0.15、0.22、0.3,β为换算系数,A、B、C、D对应1.133、1.000、0.738、0.512。

5.1.6本条假定:

5.2.6本条参考NEN8100制定

表6风环境舒适性与危险性评价标准(NEN8100)

0.3风环境标准模型参考了日本建筑协会进行的城市高层建筑风环境模型风洞试验研究DB11/T 692-2019 历史文化街区工程管线综合规划规范,可通过 点处平均风速(v)与来流建筑顶部未受干扰风速(VH)的比值来判断风洞试验和数值模拟结果 性。

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