多功能游泳馆比赛厅微气候CFD模拟与设计对策研究

发布时间：2017-08-05 06:11

  本文关键词：多功能游泳馆比赛厅微气候CFD模拟与设计对策研究

  更多相关文章： 游泳馆 室内微气候 多功能利用 仿真模拟

【摘要】：游泳馆是具有独特体育工艺要求的大空间建筑,需在采暖通风等方面大量耗能。高能耗增加了运营成本,成为赛后利用的障碍;但游泳运动的普及和娱乐性又为可持续性利用提供了契机。因此如何保持热舒适度、节能和利用率的平衡,是设计者不可忽视的问题。游泳馆室内微环境作为设计中的重要因素,与可利用性、热舒适度以及建筑能耗均有着不同程度联系。随着性能化模拟数字技术平台的发展和应用,仿真模拟成为建筑设计和评价的重要工具。通过模拟,可以及时并量化地反馈设计方案在室内微环境方面的优劣。本文以多功能游泳馆比赛厅为研究对象,采用CFD模拟方法,从赛后利用率问题入手,以Airpak软件模拟为平台,以和比赛厅室内微气候密切相关的参数为实验结果,以热舒适度和节能性为评价标准,综合暖通专业和建筑设计专业知识进行研究。研究首先通过案例归纳比较确立典型研究对象为标准游泳池和标准跳水池呈一字型布置、含4480座席的游泳馆比赛厅。然后以大型竞赛后的比赛厅空间布置方式为变量,设立赛时基本空间布置、赛后运动空间布置、展览空间布置和观演空间布置四类模型,对不同变量条件下的室内环境进行模拟实验。每类型含4至12个数目不等的个体实验模型。实验结果取Airpak软件中的截面视图,对相应位置水平截面和垂直截面的温度、湿度、风速、空气龄、PMV和PPD进行比较,从室内微气候角度得出最优解。然后从利用率、节能与热舒适度三方面对实验结果进行综合分析和评价,讨论最优解和非最优解的适用范围。最后基于实验结果和分析,结合现实状况探讨提升场馆赛时合理性和赛后适用性及场馆节能性的优化策略和应用。
【关键词】：游泳馆 室内微气候 多功能利用 仿真模拟
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU119;TU245.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.1.1 大型体育场馆的赛后利用化趋势9
• 1.1.2 大型游泳馆的高能耗问题9
• 1.1.3 建筑设计的数字化模拟手段9-10
• 1.2 国内外研究动态10-16
• 1.2.1 国外研究动态10-13
• 1.2.2 国内研究动态13-16
• 1.3 研究意义与相关概念界定16-17
• 1.3.1 研究意义16-17
• 1.3.2 相关概念界定17
• 1.4 研究内容与方法17-19
• 1.4.1 研究内容17-18
• 1.4.2 研究方法18-19
• 1.5 论文基本框架19-20
• 第2章 多功能游泳馆大型赛后利用率解析20-31
• 2.1 大型竞赛赛后利用方式与利用率20-24
• 2.1.1 赛后利用方式20
• 2.1.2 利用率问题20-24
• 2.2 与利用率相关的影响因素24-26
• 2.2.1 运营节能问题24-25
• 2.2.2 使用者热舒适度问题25-26
• 2.3 利用率与节能及热舒适矛盾和平衡26-28
• 2.4 规模和适用性分析及研究对象确立28-29
• 2.5 实验类型提取依据和确定标准29-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第3章 研究模型建立与实验进程31-54
• 3.1 空间模型的比较与确立31-32
• 3.2 软件选取32-34
• 3.3 实验类型与实验结果34-36
• 3.3.1 实验类型的确定34-35
• 3.3.2 实验结果选取和评价35-36
• 3.4 实验预运行及调整36-42
• 3.4.1 数学模型的选择36-37
• 3.4.2 物理模型和边界条件的确立37-39
• 3.4.3 模拟计算参数的设定39-40
• 3.4.4 实验流程和预运行40-42
• 3.5 实验过程42-52
• 3.5.1 赛时基本空间布置模拟实验43-46
• 3.5.2 赛后运动空间布置模拟实验46-49
• 3.5.3 展览空间布置模拟实验49-51
• 3.5.4 观演空间布置模拟实验51-52
• 3.6 本章小结52-54
• 第4章 赛时基本空间实验结果分析与策略54-64
• 4.1 实验结果与比较54-61
• 4.1.1 坐席布置方式组54-58
• 4.1.2 跳水池尺寸组58-59
• 4.1.3 赛场与坐席分隔方式组59-61
• 4.2 利用率和节能及热舒适角度的分析61-62
• 4.3 优化策略和应用探讨62-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 赛后运动空间实验结果分析与策略64-81
• 5.1 实验结果与比较64-76
• 5.1.1 场地分隔布置组64-75
• 5.1.2 场地与坐席分隔布置组75-76
• 5.2 利用率和节能及热舒适角度的分析76-78
• 5.3 优化策略和应用探讨78-80
• 5.4 本章小结80-81
• 第6章 展览观演空间实验结果分析与策略81-95
• 6.1 实验结果与比较81-89
• 6.1.1 展览空间布置组81-85
• 6.1.2 观演空间布置组85-89
• 6.2 利用率和节能及热舒适角度的分析89-91
• 6.2.1 展览空间实验结果分析89-90
• 6.2.2 观演空间实验结果分析90-91
• 6.3 优化策略和应用探讨91-94
• 6.4 本章小结94-95
• 结论95-96
• 参考文献96-101
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果101-103
• 致谢103

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 邓旭辉,张平,许福,姜勇,王霞瑜;具有滑移边界圆管层流减阻的CFD模拟[J];湘潭大学自然科学学报;2005年01期

2 王继红;张腾飞;王树刚;梁运涛;;水平管道内固液两相流流动特性的CFD模拟[J];化工学报;2011年12期

3 李永乐;汪斌;黄林;廖海黎;;平板气动力的CFD模拟及参数研究[J];工程力学;2009年03期

4 康顺;石磊;戴丽萍;范忠瑶;;CFD模拟的误差分析及网格收敛性研究[J];工程热物理学报;2010年12期

5 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘昊;王宝红;丛北华;韩新;;地铁车站列车火灾烟气特性CFD模拟分析[A];上海防灾救灾研究所20周年庆典会议研究短文集[C];2009年

2 胡雄光;王连尉;陈冠军;钱凯;;首钢热风炉运行过程CFD模拟[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集（2）[C];2003年

3 梁朋栻;汪妮;张倩倩;;小区空气环境的CFD模拟预测与评价[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C];2010年

4 施志钢;盛良薇;王刚;;某列车车厢烟气扩散CFD模拟和实验分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年

5 施志钢;盛良薇;王刚;;某列车车厢烟气扩散CFD模拟和实验分析[A];山东土木建筑学会热能动力专业委员会第13届学术交流会论文集[C];2010年

6 周易;王艳珍;刘春慧;;压缩机泵油系统CFD模拟计算[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年

7 钱忠东;王焱;郑彪;;虚拟泵模型在泵站CFD模拟中的应用[A];2009全国大型泵站更新改造研讨暨新技术、新产品交流大会论文集[C];2009年

8 王文超;李丽;李晋;赵立华;;CFD模拟在某体育馆方案设计前期的应用[A];城市化进程中的建筑与城市物理环境：第十届全国建筑物理学术会议论文集[C];2008年

9 朱晏琳;由世俊;;天津市地铁既有车站两种送风模式CFD模拟结果的比较与分析[A];全国暖通空调制冷2006学术年会资料集[C];2006年

10 方键;凌祥;桑芝富;杨全保;;侧进式搅拌器混合过程的CFD模拟[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘智益;不确定性CFD模拟方法及其应用研究[D];华北电力大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 于歌;多功能游泳馆比赛厅微气候CFD模拟与设计对策研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

2 赵杰;多相泵复合式静叶CFD模拟及流场分析[D];兰州理工大学;2009年

3 蔡惠斌;硫酸法烷基化反应器内流体流动的CFD模拟[D];华东理工大学;2012年

4 徐利宁;内循环冷却吸收塔的CFD模拟[D];郑州大学;2012年

5 孙海亭;利用CFD模拟冷库内苹果箱不同堆码方式下气流分布特征的研究[D];西北农林科技大学;2014年

6 王周杰;弹簧载荷式安全阀热态动作性能实验以及其瞬态CFD模拟方法的研究[D];华东理工大学;2015年

7 邓彩华;活性炭吸附储氢热效应的CFD模拟与优化控制[D];武汉理工大学;2009年

8 何博;基于CFD模拟的加气助送喷射器分析与优化[D];武汉理工大学;2011年

9 杨向劲;地铁侧式站台空调方案CFD模拟[D];天津大学;2003年

10 陈发元;果园风送喷雾气流速度场CFD模拟及试验研究[D];南京农业大学;2010年

，

本文编号：623445