|
表5 地下空間采光評分規則
|
面積比例RA
|
得分
|
|
5%≤RA＜10%
|
1
|
|
10%≤RA＜15%
|
2
|
|
15%≤RA＜20%
|
3
|
|
RA≥20%
|
4
|
9 8.2.10 優化建築空間、平面布局和構造設計，改善自然通風效果，評價總分值為13分，并按下列規則評分；
1）居住建築：按下列2項的規則分别評分并累計：
（1）通風開口面積與房間地闆面積的比例在夏熱冬暖地區達到10%，在夏熱冬冷地區達到8%。在其他地區達到5%，得10分；
（2）設有明衛，得3分。
2）公共建築：根據在過渡季典型工況下主要功能房間平均自然通風換氣次數不小于2次/h的面積比例，按表8.2.10（見表6）的規則評分，最高得13分。
表6 公共建築過渡季典型工況下主要功能房間自然通風評分規則
|
面積比例RA
|
得分
|
|
60%≤RA＜65%
|
6
|
|
65%≤RA＜70%
|
7
|
|
70%≤RA＜75%
|
8
|
|
75%≤RA＜80%
|
9
|
|
80%≤RA＜85%
|
10
|
|
85%≤RA＜90%
|
11
|
|
90%≤RA＜95%
|
12
|
|
RA≥95%
|
13
|
10 8.2.11 氣流組織合理，評價總分值為7分，并按下列規則分别評分并累計：
1）重要功能區域供暖、通風與空調工況下的氣流組織滿足熱環境設計參數要求，得4分；
2）避免衛生間、餐廳、地下車庫等區域的空氣和污染物串通到其他空間或室外活動場所，得3分。
6.1.2 距地面1.0m和1.5m是考慮人在室内靜坐和站立狀态下所對應的呼吸高度。空氣齡是反映室内整體或局部氣流新鮮度分布的重要指标，可利用AirPak軟件直接計算，也可通過UDF等實現計算功能。
6.1.3 典型污染物包括二氧化碳以及甲醛、苯、甲苯等可揮發性有機化合物（VOC）及顆粒物等。由人體呼吸和新陳代謝釋放的二氧化碳（CO2）是室内新風需求量的重要衡量指标。可揮發性有機化合物分析主要用于新建建築裝修污染的預測和控制；顆粒物分析主要用于評估室内外顆粒物污染源影響及設備選擇配置；
6.1.4 單/多區域網絡模拟方法假定區域内部氣流分布均勻、污染物瞬時完全混合，适用于以較小的運算量進行從單室建築到大型的擁有很多房間構成的複雜建築内部的通風及污染物濃度動态計算；CFD方法可以詳細描述單個區域内通風效果或污染物濃度在空間的分布特性。
6.2 自然通風
6.2.1 在标準中，針對不同類型建築給出了不同的計算方法。住宅主要通過通風開口面積與房間地闆面積的比值進行簡化判斷。公建有兩種方法，第一種是參考美國ASHRAE标準62.1，自然通風房間可開啟外窗淨面積不得小于房間地闆面積的4%，建築内區房間若通過鄰接房間進行自然通風，其通風開口面積應大于該房間淨面積的8%，且不應小于2.3m2。對于大進深内區、不能保證開窗通風面積滿足自然通風要求從而不容易實現自然通風的公共建築，标準要求計算平均自然通風換氣次數，且要求大于2次/h。
6.2.2 《中國建築熱環境分析專用氣象數據》以中國氣象局氣象信息中心氣象資料室收集的全國270個地面氣象台站1971~2003年的實測氣象數據為基礎，通過分析、整理、補充源數據以及合理的插值計算，獲得了全國270個台站的建築熱環境分析專用氣象數據集。
6.2.3 多區域模型源自單一區域模型，單一區域模型将整棟建築假定為單一的控制體（single control volume）。單區域模型中認為建築内部是單一、充分混合的區域，壓力、溫度分布是均勻的，即隻有一個節點。這個内部壓力點與一個外部壓力點相連，或與多個壓力不同的外部節點相連。與多區域模型相比，單區域模型所要求的條件較少，但無法提供建築外牆上空氣滲透量的分布趨勢。多區模型（multi-zone model）假設每個房間的特征參數分布均勻，則可将建築的一個房間看作一個節點，通過窗戶、門、縫隙等與其他房間連接。其優點是簡單，可以預測通過整個建築的風量，但不能提供房間内具體的溫度與氣流分布信息。該方法是利用伯努利方程求解開口兩側的壓差，根據壓差與流量的關系就可求出空氣流量。它隻适用于預測每個房間參數分布較均勻的多區建築的通風量，不适合預測建築内部的氣流分布。對于多區計算，可利用相應軟件進行計算，例如，CONTAMW、 SPARK、COMIS、EnergyPlus、DOE-2、MIX、DeST等常用計算軟件是基于多區模型來預測氣流及溫度分布的。
6.2.4 多區域網絡模拟方法相比較于CFD方法，具有集總模型、宏觀角度、計算速度較快，計算相對準确，适合長時間動态模拟的特點。以CONTAMW為例，其模拟計算原理為假設空氣混合均勻，各支路中的空氣流動是單向的，應用伯努利方程計算各個時刻各支路中的空氣流量。
6.2.6 軟件及網格條件允許的情況下，宜采室内外聯合模拟法。對具有大開口的建築，不應采用室外、室内分步模拟法。室外、室内分步計算時，利用室外流場模拟計算得到開口處的壓力（或風壓系數）。以開口處的壓力為邊界條件（或根據風壓系數計算）計算室内的自然通風的氣流組織。由于設定的邊界條件沒有涵蓋實際中可能出現的開口處的兩向流動，而采用聯合模拟法則可以計算出開口處的兩向流動。聯合模拟法需要兼顧室外室内流場的結果，對網格要求高，計算量大。室外、室内分布計算時，室外和室内僅需考慮各自流場的結果，對網格要求相對較低，計算量較聯合模拟法小。
6.2.7 可使用室外風環境的模拟結果中的建築開口處（室外模拟中設為牆）的風壓為室内自然通風模拟的邊界條件。也可以根據開口處壓力計算出風壓系數，再根據不同的室外風速（同風向）計算出風壓為室内自然通風模拟的計算中去。
6.2.9 風環境模拟的網格應以計算結果能充分反映模拟對象的物理特性為原則。采用多尺度網格時，目标建築較遠處網格疏松，目标建築近處網格加密。應在網格構建完成後對網格獨立性進行說明。采用室外、室内分步模拟的方法時，當計算域較小優先推薦整個區域網格均勻布置；當計算域較大，采用多尺度網格，靠近通風口及壁面附近參數梯度較大的區域應加密網格，網格過渡比不宜大于1.3。
6.2.10 室外風環境模拟時，應選擇該地區具有代表性的風速、風向和室外設計溫度，并按穩态進行模拟。室内自然通風模拟時可采用k-ε模型或零方程模型。
6.2.11自然通風動力有兩種，風壓驅動及熱壓驅動。大多數時候是兩者共作用的過程。對于風壓驅動為主，可以考慮各個建築門窗開口的壓力均值即可。但對于熱壓驅動為主時，就需要對在CFD模拟中開啟重力設置，同時對室内熱源，圍護結構得熱等因素進行細緻設置，才能得到可靠的CFD通風計算結果。
6.2.12當基于單個計算區域内空氣混合均勻的前提下評估建築各區域（房間）自然通風效果時，多區域網絡模拟方法是奏效的；但當需要詳細描述單個區域（房間）内的自然通風效果時，宜采用CFD方法。 CFD方法與多區域網絡法計算通風的前提不同，得到的結果也不同。CFD法可以得到細緻的房間内各種參數變量的雲圖，而多區域網絡模拟方法應用伯努利方程計算各個時刻各支路中的空氣流量，其可以輸出各個通風節點和支路的流量與壓差。
對于綠色建築評價标準要求而言，房間的通風換氣次數是首先必要的，在此基礎上，多區域網絡模拟方法時，輸出各開口流量和流向示意圖；CFD方法需要佐以主要截面的風速分布矢量圖、室内壓力及溫度分布雲圖，室内空氣齡分布雲圖。
6.3 氣流組織、熱濕環境與空氣品質
6.3.1室内熱濕環境、空氣品質和氣流組織性能指标達标計算是綠色建築設計和評價的關鍵内容。現行國家标準《綠色建築評價标準》GB/T 50378、《公共建築節能設計标準》GB 50189和《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》GB50736規定了大空間室内氣流組織、溫濕度分布和風速、室内污染物和空氣品質等要求，在計算時相應指标應符合上述标準的相關規定。
6.3.2 模拟區域内部或區域之間的空氣混合程度或均勻性是決定不同的模型在實際應用中的關鍵。空氣品質模拟根據側重點不同有兩種模拟方法。CFD模型計算量大，速度慢，耗時長，對于太複雜的結構或者房間數量較多的建築進行污染物濃度的長期模拟時，該模拟方法不太适用。且在建築室内空氣品質設計和控制優化階段，室内平均污染濃度便能夠滿足工程分析要求，因此多區域網絡模拟方法在工程中有更廣泛的應用；若僅考慮房間與室外的通風換氣，則可進一步簡化為單區模拟方法。
6.3.3 理由同本标準第6.2.3條。
6.3.5 對氣流組織有顯著影響的室内物體包括房間隔段、桌櫃等大型家具；當房間内部有不可忽略的熱濕源（如人體）時，該源所在位置和具體形狀需要适當考慮。對污染物濃度計算有顯著影響的室内污染物發生源所在位置和具體形狀需要适當考慮。
6.3.6 網格獨立性驗證的方法和具體要求：網格數量直接影響模拟計算結果精确性，網格越密，計算量越大，計算周期越長，由于工程進度要求，網格不可能無限制的加密，網格越稀疏，模拟計算預測結果與實際會相差較大，因此，CFD模拟計算需要對網格進行獨立性驗證。網格無關性驗證其實是觀察模拟計算結果對于網格密度變化的敏感性，通過不斷的改變網格的疏密度，觀察計算結果的變化，當計算結果的變化幅度相差10%以内，可以認為計算值與網格疏密無關。
6.3.7對計算域形狀相對規整、計算精度要求不是很高的模拟來說，零方程模型是首選的湍流計算模型；當氣流流動預期較為複雜（如出現大曲率流線彎曲）或計算精度要求較高時，可采用标準k-ε二方程模型、RNG k-ε模型或Realizable k-ε模型等修正模型。從工程實用性考慮，不推薦采用DSM、LES等對使用者理論和操作要求較高的模型。
進行空調通風設備氣流組織計算時，熱浮力作用通過采用非等溫狀态k-ε模型及其修正模型，涉及到各種輻射末端的氣流組織計算時，輻射模拟可通過采用商用CFD軟件中自帶的輻射模型進行計算。
污染物在一般情況下按被動标量考慮，采用商用CFD軟件中自帶的組分傳輸計算模型進行計算。
6.3.8 理由同本标準第4.2.5條。
6.3.9 實際的送風口幾何形狀非常複雜，如散流器、百葉風口和孔闆風口等，同時其内部還往往通過導流葉片、格栅、調節閥或閥闆等保證送風方向和初始動量流量。為準确描述送風口形狀，風口本身區域内網格必須劃分至mm甚至更小的量級，這樣一來計算域内整體計算區域内的網格節點數就會非常大，很難直接為一般工程應用所接受。必須采用較少的計算網格、用簡化的處理方法來描述複雜的風口流入邊界條件以适應快速計算的要求，同時又不失一定的準确度。最常用的辦法就是用簡單的形狀來替代實際風口形狀，同時保證當量送風面積和送風氣流狀态不變。可采用比較經典的如“盒子”方法（The box method）、“指定速度”方法（The prescribed velocity method）等。
6.3.10回風口流出可采用自然流出和壓力設定兩種方法，其中，自然流出邊界條件多适用于熱壓自然通風；定壓力出口邊界條件多用于建築在風壓或風壓與熱壓共同作用下的室内自然通風情況；而定流量、定風速和定壓力邊界條件多用于室内空調系統氣流組織模拟。
6.3.11氣流組織和空氣品質CFD模拟中常見的熱邊界條件有恒溫、恒定熱流和第三類邊界條件三種，當建築室内有穩定的熱源時，其溫度恒定時宜采用恒溫邊界條件，其單位時間内的放熱量一定時宜采用恒定熱流邊界條件；當室内熱源與室内溫度有一定溫差，且其表面對流換熱相對穩定時宜采用第三類邊界條件，如建築外圍護結構。
6.3.12 建築材料中各種揮發性有機化合物（VOCs）的散發并在室内擴散的過程，既與材料内部直至表面的污染物傳輸有關，又和室内空氣中的污染物背景濃度、流速、溫濕度等相互影響。如按實際情況進行耦合模拟則勢必增加很大的工作量。故從工程實際應用出發，對于建材散發VOCs造成的污染物模拟也采用簡單的穩态面污染源模拟。
6.3.13 理由同本标準第6.2.4條。
6.3.14 由于計算單元區域（房間）内污染物假定為瞬時完全擴散，與房間的形狀、污染源的形狀和空間分布無關，在建模時可以進行簡化。
6.3.15 顆粒物污染源、二氧化碳等污染物，可直接采用單位數量源發生強度進行描述。
VOC污染源分為幹材料和濕材料，幹材料散發可采用單相傳質模型；濕材料散發可采用雙指數經驗模型。
6.3.16 對于采用單/多區域網絡模拟污染物傳輸時，輸出上述内容及結果具有代表性，可以直觀和便捷的反映污染物的變化情況。
6.3.17為便于使用和理解，除按本标準第6.2.12條規定的輸出結果外，還應給出污染物的分布圖及分析過程。
6.4 室内光環境
6.4.1 室内光環境由天然光和人工照明兩部分組成。現行國家标準《建築采光設計标準》GB 50033中規定了采光系數、采光均勻度和窗眩光等光環境指标。現行國家标準《綠色建築評價标準》GB/T 50378在采光系數的基礎上，規定了采光達标面積比指标。現行國家标準《建築照明設計标準》GB50034中規定了照度、照度均勻度和眩光等人工照明的光環境指标。室内光環境計算時，應符合上述标準的相關規定。
6.4.2 光線反射次數取值越高，光環境模拟結果越接近實際情況。依據實際經驗，當反射次數為5次時，可以滿足對于計算結果準确性的基本要求；當采用百葉、反光闆等特殊的構件時，應适當增加反射次數，以保證采光計算精度的要求。
6.4.3 确定采光建模範圍是計算的一個重要步驟。一方面，拟建建築或造成遮擋的主要建築較高時，其影響的範圍也比較大，是否需要建模，需要逐個做出判斷。此外，在高層建築密集的特大城市中，産生遮擋的建築數量多、範圍大，數據收集工作難度很大，因此需要确定一個合理的範圍。總之，在确定計算範圍時，既要充分考慮到所有可能産生的遮擋，還要注意實際的工作效率和可操作性。在建模時，隻需要遮擋建築的外部輪廓即可，室内以及一些建築細部可以簡化（見圖1）當遮擋物與目标建築的室外地坪15°線有相交時，則應當予以建模；周圍遮擋物的物理模型可适當簡化，以外部主體輪廓為主。
圖1 遮擋建築考察範圍
采光分析的對象是建築的各個功能房間，因此對于待分析對象，建模應細化到房間，包括房間的采光構件等；而對于不需要分析房間，可簡化或不建模。建築的自身遮擋，如遮陽和裝飾性構件，有時是不能忽略的，但可以使用略大于實際形體的幾何包絡體來替代，簡化建模過程和提高工作效率。對于複雜的采光系統，在計算采光系數時，可簡化為同等采光效果的窗。建築室内外飾面材料和門窗應根據設計說明，按現行國家标準《建築采光設計标準》GB 50033的相關規定選取。如果現有的設計資料無法确定建築飾面材料的反射比，則室内表面的反射比取值如下：頂棚0.75，牆面0.60，地闆0.30，室外飾面材料的反射比取0.30。
6.4.4 計算采光系數的天空條件應選擇GB/T 20148《日光的空間分布 CIE一般标準天空》中規定的标準全陰天空，天空亮度分布應符合下式的規定：
（4）
式中，Lq——天空某點的亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2）；
q——天空某點的高度角，單位為度（°）；
LZ——天頂亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2）。
各光氣候區的室外天然光設計照度值應按表7選取。
表7 室外天然光設計照度值
|
光氣候區
|
Ⅰ
|
Ⅱ
|
Ⅲ
|
Ⅳ
|
Ⅴ
|
|
室外天然光設計照度值Es（lx）
|
18000
|
16500
|
15000
|
13500
|
12000
|
|
K值
|
0.85
|
0.90
|
1.00
|
1.10
|
1.20
|
對于矩形場地，宜采用矩形網格等間距布點（圖2）；對于非矩形場地，可在場地内均勻布點（圖3）。測點間隔宜符合表8的規定。
圖2 矩形網格等間距布點
—長度；—寬度；d—網格間距；dq—測點與牆或柱的距離
圖3 非矩形網格等間距布點
—長度；—寬度；d—網格間距；dq—測點與牆或柱的距離
表8 測點間隔的選取
|
面積S（m2）
|
d（m）
|
dq（m）
|
|
≤20
|
0.25
|
0.5≤dq＜1
|
|
20＜S≤50
|
0.5
|
1≤dq＜2
|
|
＞50
|
1
|
1≤dq≤2
|
采光均勻度可按下式計算：
（5）
式中，Cmin——參考平面上的采光系數最小值，用百分比（%）表示；
Cav——參考平面上的采光系數平均值，用百分比（%）表示；
U——采光均勻度。
采光達标面積比的計算可按下列步驟進行：
a) 将房間各測量點的采光系數值按降序排列C= [C1，C2，C3 ，…，Cn ]，并按順序相加求前j（j≤n）個值的平均值Cave(j) 。
b)當Cave(n)≥Caveb（Caveb為标準值），則房間的采光達标面積比為100%；當Cave(j)≥Caveb，且Cave(j+1)<Caveb，則j即為房間采光系數達标的測點數，達标的面積比可按下式計算：
f = j/n （6）
式中，f ——單個房間平均采光系數達标面積比；
n ——房間内總的測點數。
c）單個房間的達标面積可按下式計算：
Aj = Adf （7）
式中，Aj ——第j個房間的采光達标面積。
d）建築的達标面積比可按下式計算：
（8）
式中，Rb ——建築的達标面積比。
6.4.5 全晴天天空亮度分布應按下列公式計算：
（9）
（10）
（11）
式中，L(Z, a)——天空某點的亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2）；
Z——天空某點的天頂角，單位為度（°）；
a——天空某點的方位角，單位為度（°）；
d——天空某點與太陽的夾角，單位為度（°）；
Zs——太陽的天頂角，單位為度（°）；
Lz——為天頂亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2）。
6.4.6 照明計算隻關注各個室内空間，建模時可以整體建築建模，也可以按房間或區域單獨建模。室内構件或家具可能對燈光造成遮擋影響，建模時應考慮。燈具的配光文件對于計算結果的準确性至關重要，應嚴格按照最後的電氣設計或室内裝修圖紙所标識的燈具規格型号選取。室内飾面材料應根據設計說明，按現行國家标準《建築照明設計标準》GB 50034的相關規定選取。如果現有的設計資料無法确定建築飾面材料的反射比，則室内表面的反射比取值如下：頂棚0.75，牆面0.60，地闆0.30。
6.4.7國家标準《照明測量方法》GB/T 5700-2008的附錄A中對各類場所的照度測點進行了詳細規定，照度計算時計算網格可參照執行。國家标準《建築照明設計标準》GB 50034-2013的附錄A規定了統一眩光值（UGR）的計算方法，除體育場館外，其他類型的室内所都适用；附錄B中規定了眩光值（GR）的計算方法，适用于體育場館的眩光評價。眩光計算時，應根據場所特點選擇相應的計算方法。
6.4.8 為便于使用和理解，除各項指标的計算結果外，還應給出采光系數和照度的分布圖。
6.5 室内聲環境
6.5.1 室内噪聲計算中由兩部分組成，一部分是室外經建築圍護結構透射到室内的噪聲，一部分是建築内部設備噪聲傳播到室内的。計算室内噪聲時可用室外環境噪聲模拟預測數據作為取值依據，減去房間建築圍護結構和門窗的綜合隔聲量（綜合隔聲量由不同建築構建牆體、門、窗的隔聲量性能做等透射量計算）得到從建築立面1m外透射到房間内的噪聲，再疊加室内的設備噪聲後，最後計算出室内環境噪聲。具有隔聲模塊的模拟軟件除計算室外建築立面1m處噪聲外，還可以對建築牆體門窗設定隔聲參數，并在室内設定風口噪聲源，通過模拟軟件可一次性模拟計算得到室内噪聲分布數值，更加清晰直接的計算得到目标值。
計算後的室内噪聲數值可查閱現行國家标準《民用建築隔聲設計規範》GB 50118中住宅、辦公、商業、旅館、醫院、學校等不同類型建築主要功能房間的噪聲級限值應分别一一對應。
6.5.2 建築物的主要構件包括外牆、隔牆、樓闆和門窗，構建隔聲性能越好，越有利于提高室内聲環境質量。住宅、辦公、商業、旅館、醫院、學校等不同類型建築主要功能房間的建築構件隔聲性能指标應滿足現行國家标準《民用建築隔聲設計規範》GB 50118中的低限要求。民用建築圍護結構構件隔聲計算分析專項報告中需包括以下内容: 圍護結構構造做法、标準要求、計算方法、計算參數及取值依據、計算結果、結論。 建築圍護結構類型包括外牆構造形式、樓闆構造形式、門窗類型、大樣圖紙等。有條件的可用建築隔聲模拟軟件對建築構建輸入參數進行模拟分析得到隔聲分析結論，或可提供實際構件隔聲性能的實驗室檢驗報告。
6.5.3 近年來，大跨度、造型奇異的建築增多，建築設計中為了減輕荷載，越來越多地采用輕質屋蓋。下雨時，雨滴沖擊屋蓋将在建築室内産生雨噪聲，影響室内聲環境。當住宅、醫院、學校、旅館、辦公、商業等建築采用彩鋼夾心闆、膜結構、金屬屋面、陽光闆等輕屋蓋時，常有雨噪聲問題，為此本标準給出輕質屋頂雨噪聲隔聲計算的标準化方法，為設計提供保障。
計算中的輕質屋頂材料落雨噪聲和計算觀衆聽到的雨噪聲聲壓級建議依據國際标準ISO140-18，标準ISO140-18 :2006 Acoustics- Measurement of sound insulation in buildings and of building elements-Part18: Laboratory measurement of sound generated by rainfall on building elements确定。
6.5.4 在商業建築和會展建築中都有大型的室内空間，醫院前廳也是人流交彙的大型空間，大空間的室内是人流最大的區域，當人員彙集較多時往往人聲嘈雜，聽音不清晰，大大影響了室内環境的品質。當考慮大空間的室内聲環境品質時可進行大空間的聲學混響時間模拟計算。
參考國家标準《民用建築隔聲設計規範》GB 50118-年号中9.2.1條款中對商業空間的聲學要求。“容積大于400m3且流動人員人均占地面積小于20m2的室内空間，應安裝吸聲頂棚；吸聲頂棚面積不應小于頂棚總面積的75%的規定。”
參考第6.3.8條中醫院建築入口大廳、挂号大廳、候藥廳及分科候診廳(室)内，應采取吸聲處理措施;其室内500Hz和1000Hz混響時間不宜大于2s。 這些大型空間可建立室内空間模型，對吊頂、牆面、地面設定吸聲系數參數，通過模拟軟件分析室内聲學混響環境。
6.5.5對公共建築中的多功能廳、接待大廳、大型會議室和其他有聲學要求的重要房間進行專項聲學音質設計，滿足相應功能要求。公共建築中100人規模以上的多功能廳、接待大廳、大型會議室、講堂、音樂廳、教室、餐廳和其他有聲學要求的重要功能房間等應進行專項聲學設計，專項聲學設計應包括建築聲學音質設計及擴聲系統設計（若設有擴聲系統）。專項聲學設計可參考國家标準《劇場、電影院和多用途廳堂建築聲學設計規範》GB/T 50356-2005、《民用建築隔聲設計規範》GB 50118-2010中的相關内容；擴聲系統設計可參考國家标準《廳堂擴聲系統設計規範》GB 50371-2006中的相關内容。
專項聲學設計應将聲學設計目标在相關設計文件中注明。
|
