科技生态园配套小学项目--绿色建筑住区热环境设计分析报告.docx

绿色建筑住区热环境设计分析报告科技生态园配套小学项目Ver 3 （版本日期20220707）计算软件：室外热环境设计分析软件PKPM-TED应用版本：计算时间：绿色建筑住区热环境设计分析报告项目名称：科技生态园配套小学项目项目地址：建设单位：设计单位：参与单位：规范标准参考依据：1、绿色建筑评价标准GB/T50378-20192、城市居住区热环境设计标准JGJ286-20133、民用建筑设计统一标准GB50352-20194、绿色建筑评价技术细则20195、民用建筑绿色性能计算标准JGJT449-2018一.项目模型信息1.1 基本信息城市：气候分区：I11c主导风向：北西北1.2 模型信息图1建筑模型图表1建筑信息表建筑物名称考察性质建筑物底标高建筑物高度建筑1考察建筑-10.19m31.80m建筑2考察建筑0.OOm3.75m二.指标要求2.1条文要求绿色建筑评价标准GB/T50378-2019中对建筑室外热环境的具体要求为一条控制项和一条评分项：8.1.2【控制项】室外热环境应满足国家现行有关标准的要求。829【评分项】采取措施降低热岛强度，评价总分值为10分，按下列规则分别评分并累计：1场地中处于建筑阴影区外的步道、游憩场、庭院、广场等室外活动场地设有乔木、花架等遮阳措施的面积比例，住宅建筑达到30%,公共建筑达到10%,得2分"主宅建筑达到50%,公共建筑达到20%,得3分；2场地中处于建筑阴影区外的机动车道，路面太阳辐射反射系数不小于0.4或设有遮阳面积较大的行道树的路段长度超过70%,得3分；3当屋顶的绿化面积、太阳能板水平投影面积以及太阳辐射反射系数不小于04的屋面面积合计达到75%时，得4分。2.2评价指标室外热环境应满足城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013中的规定性设计要求或评价性设计要求。规定性设计：满足城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013中室外环境的通风、遮阳、渗透与蒸发、绿地与绿化的规定性设计指标。平均迎风面积比和遮阳覆盖率为强制要求，其限值如下表。表2居住区的夏季平均迎风面积比及活动场地的遮阳覆盖率限值建筑气候分区平均迎风面积比限值活动场地遮阳覆蛊率限值广场游憩场停车场人行道I0.85>10%>15%>15%>25%II0.8510%15%>15%>25%IIIWO.80N25%>30%>30%>50%IV0.70225%230%>30%>50%V0.8025%30%30%>50%VIWO.85N10%>15%>15%>25%VII0.85>10%>15%215%225%注：根据城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013的要求，建筑气候分区参照民用建筑设计统一标准GB50352,而非民用建筑热工设计规范GB50176-2016其他规定性设计要求如下：(1)在印、IV、V建筑气候区，当夏季主导风向上的建筑物迎风面宽度超过80m时，该建筑底层的通风架空率不应小于10%。(2)居住区户外活动场地和人行道路地面应有雨水渗透与蒸发能力，渗透与蒸发指标不应低于表4.3.1的规定。表3居住区地面渗透蒸发指标地面I、【I、III、IV/陵区IIKIV、V气候区渗透面积比率B地面透水系数k蒸发量m渗透面积比率B地面透水系数k蒸发量In广场40%3ms1.6kgm2d50%3mms1.3kgm2d游憩场50%J()"l停车场60%70%人行道50%(3)居住区内建筑屋面的绿化面积不应低于可绿化屋面面积的50%。当以上3条有任意一条不能满足时候，需要进行评价性设计。评价性设计：采用逐时湿球黑球温度和平均热岛强度作为居住区热环境的设计指标，应满足以下规定：1居住区夏季逐时湿球黑球温度不应大于33;2居住区夏季平均热岛强度不应大于1.5。3.1 原理概要建设项目场地内的热环境不仅和气流流动有关系，同时还和建筑周围的辐射系统有关。受建筑设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响，室外气温有可能出现"热岛"现象。合理地建筑设计和布局,选择高效美观的绿化形式及水景设置，可有效地降低热岛效应，获得清新宜人的室内外环境。因此在方案及设计阶段，应对建设项目居住区内的热环境做出评价，并采取相关措施降低热岛强度。本项目采用城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013中的规定性设计方法和评价性设计方法对住区热环境进行分析评价。采用集总参数法对居住区的太阳辐射量、区域温度、热岛强度进行综合性评价，并对改善热岛强度的设计措施进行评价，为优化热环境提供参考数据。3.1.1 规定性设计规定设计主要考虑通风、遮阳、渗透与蒸发、绿地与绿化等相应指标，其中平均迎风面积匕价口遮阳覆盖率为必须满足的指标。(1)平均迎风面积比计算：平均迎风面积比指建筑物在设计风向上的迎风面积与最大可能迎风面积的比值。迎风面积指在某一方向来流方向上的投影面积，它近似的代表建筑物挡风面的大小。当风向不变,随着建筑物的旋转总能够有一个最大的迎风面积,但这个最大迎风面积不一定是实际迎风面积，所以称之为最大迎风面积。乙二主导风向的迎风面积FW品=最大可能的迎风面积一五v,nm对于有m栋建筑的建筑群来说，其平均迎风面积比取每栋建筑的迎风面积比算术平均值。(2)遮阳覆盖率计算：遮阳覆盖率是指在居住区内活动场地的硬化地面范围内,遮阳体正投射面积总和占该场地硬化地面面积的比率()。计算公式如下：3.1.2评价性设计评价性设计采用集总参数法。居住区夏季逐时湿球黑球温度按下列公式进行计算：遮阳覆盖率二绿化遮阳体面积+人工构筑物面积活动区域面积评价性设计采用集总参数法。居住区夏季逐时湿球黑球温度按下列公式进行计算：居住区夏季平均热岛强度按下列公式进行计算：WBG7'(r)=1.157(r)+17.425,(r)+2.407xl0-3/s/?(r)+(r)-20.550_%.三>8)M。季：“也季11J(T)=L7M)+MSN(r)-()-*(r)HD吃病叫(叶7PM(T) =b%7三+2734-B,Wsvf()%(T)=出飞+%Sob)+"而+e%恤DO»0式中：t)一时刻居住区平均空气温度(Oe)Ztmd一居住区所在城市或气候区的典型气象日空气干球温度的平均值(OC)A&/(7)一及之前时刻太阳辐射阶跃量引起的相邻时刻空气干球温度变化量(Oe)M'S)时刻长波辐射引起的本时刻空气干球温度变化量()I"(丁)一时刻蒸发换热引起的本时刻空气干球温度变化量(°C)3.2分析软件本报告采用室外热环境设计分析软件PKPM-TED进行建模和热环境计算，分析判断住区热环境是否达到绿色建筑评价标准GB/T50378-2019的要求。室外热环境设计分析软件PKPM-TED由北京构力科技有限公司（PKPM）自主研发，PKPM绿建系列软件的操作环境为WindOWS7WinlO系统，并可在AUtOCAD平台、Revit平台、PKPM-BlM平台、中望CAD及浩辰CAD平台上运行。该软件配套绿色建筑评价标准GB/T50378-2019.城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013等，自动生成可溯源的住区热环境模拟计算报告书,帮助用户快速完成我国建筑领域的热环境设计评价工作。四、计算参数设置4.1典型气象日参数表4典型气象日参数表时刻干球温度相对湿度水平总福射照度水平散射辐射照度风速主导风向00:0024.30C91.00%0.00Wra20.00Wm20.90ms北西北01:0023.50eC93.00%0.00Wm20.Oow7m”1.00ms02:0023.30'C93.00%0.00Wm20.00Wm21.00ms03:0022.90C94.00%0.00Wm20.00Wm20.90ms04:0022.70。C94.00%0.00Wn20.00Wm20.90ms05:0022.50'C95.00%0.00Wm20.00Wm20.90ms06:0022.40C95.00%0.00Wmt0.00Wm20.90ms07:0022.50eC95.00%7.77Wm27.77Wm20.90ms08:0022.90°C93.00%74.37Wm266.60Wm20.90ms09:0023.80C89.00%200.91Wm2164.28Wm21.10ms10:0024.8085.00%348.54Wm2241.98Wm21.30ms11:0025.80'C80.00%476.19Wm2309.69Wm21.50ms12:0026.60'C77.00%541.68Wm2355.20Wm21.70ms13:0027.2075.00%521.70Wm2380.73Wm21.80ms14:0027.60'C73.00%475.08Wm2377.4OWm21.90ms15:0027.90C72.00%399.60Wm334.llWm22.00ms16:0028.1072.00%301.92Wm2258.41Wm22.00ms17:0027.90C73.00%209.79Wm2179.82Wm21.90ms18:0027.50C76.00%98.79Wm289.91Wm21.80ms19:0026.8079.00%15.54Wm214.43Wm21.50ms20:0026.OOeC83.00%0.00Wm20.00Wm21.20ms21:0025.30C87.00%0.00Wm20.00Wm21.10ms22:0024.7089.00%0.00Wn20.00Wm21.00ms23:0024.70'C89.00%0.00Wm20.00Wm21.00ms数据来源：城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013五.室外热环境计算分析（控制项81.2条）5.1 规定性设计5.1.1 平均迎风面积比该区域内中各个建筑的迎风面积比统计如下：表5迎风面枳比统计表建筑名称迎风面积最大可能迎风面积迎风方向迎风面积比限值是否达标建筑14102.65m-3273.9Im2北西北79.81%80.00%达标建筑268.30m254.42m2北西北79.67%80.00%达标平均一北西北79.80%80.00%达标结论：居住区的夏季平均迎风面积为0.798,不大于0.80,符合4.1.1条文规定。5.1.2 底层通风架空率当建筑气候区域为皿、IV、V,且建筑夏季主导风向下的迎风面宽度超过80m时需要计算。表6底层通风架空率统计表建筑名称基底面积迎风面宽度底层通风架空率限值是否达标建筑13602.77m2183.67m50.00%NlO.00%达标建筑2101.48m218.21m一一结论：建筑底层的通风架空率符合4.1.4条文规定。5.1.3 遮阳覆盖率该项目中的活动场地遮阳面积及覆盖率统计如下：表7活动场地遮阳覆盖率统计表场地遮阳面积场地面积遮阳覆盖率遮阳覆盖率限值是否达标广场O.OOm29426.87m20.00%225.00%不达标结论：广场户外活动场地的遮阳覆盖率不满足限值，不符合421条文规定。5.1.4 渗透与蒸发指标表8渗透面积比统计表场地类型面积渗透面积达标比例限值是否达标广场9426.87m20.00%250.00%不达标注：满足地面透水系数3.00mms且蒸发量1.30kgm2d的地面为渗透地面。结论：广场场地或人行道路渗透面积比例不满足限值，不符合4.3.1条文规定。5.1.5 屋顶绿化比例表9屋顶绿化面积比统计表建筑名称屋顶面积屋顶绿化面积比率限值是否达标建筑13602.770.00%250.00%不达标建筑2101.480.00%250.00%不达标合计3704.250.00%>50.00%不达标结论：居住区的建筑屋面的绿化面积比为0.00%,小于50.00%,不符合442条文规定。5.1.6 小结表10规定性设计达标统计表规定性指标标准要求达标情况平均迎风面积比居住区平均迎风面积比W80.00达标底层通风架空率底层通风架空率N1000达标遮阳覆盖率场地遮阳覆盖率满足各类型场地要求不达标渗透与蒸发指标场地渗透与蒸发指标满足各类型场地要求不达标屋顶绿化比例屋顶绿化面积比例二50.00不达标结论：热环境规定性设计满足城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013中的要求。5.2 评价性设计5.2.1 夏季逐时湿球黑球温度表11夏季逐时湿球黑球温度时湿球黑球温度限值是否达标09:0022.66W33.00,C达标10:0023.05tC达标11:0023.23C达标12:0023.54达标13:0023.75*C达标14:0023.77C达标15:0023.85。C达标16:0024.OO1C达标17:0024.OlC达标18:0024.18达标19:0024.07*C达标结论：居住区夏季逐时湿球黑球温度最大值为24.18°c,小于33.00°C,符合3.3.1条文规定。5.2.2 平均热岛强度表12夏季逐时热岛强度表时典型气象日空气干球温度平均空气温度热岛强度09:0023.80C24.orc0.21C10:0024.8024.32C-0.4711:0025.80'C24.74X?-1.05*C12:0026.60C25.22,C-1.37*C13:0027.20。C25.62-1.57C14:0027.60*C25.99*C-1.60C15:0027.90C26.24*C-1.65,C16:0028.1026.37C-1.72°C17:0027.90匕26.46*C-1.43*C18:0027.50*C26.43*C-1.06,C19:0026.8026.33-0.46平均-1.OTC结论：居住区夏季平均热岛强度为-LO9,小于1.50°C,符合3.3.1条文规定。5.2.3 小结表13评价性设计达标统计表评价性指标标准要求达标情况夏季逐时湿球黑球温度逐时湿球黑球温度W33.00*C达标夏季平均热岛强度平均热岛强度WL50C达标结论：热环境评价性设计满足城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013中的要求。六.降低热岛强度设计措施计算分析（评分项82.9条）图2建筑阴影等时线图注：建筑阴影区指夏至日8:0016:00时段在4h日照等时线内的区域。lh<t<2h;2ht<3h;3h<t<4h;t4h6.1 活动场地遮阳措施面积比表14室外活动场地遮阳措施面积比场地类型占地面积建筑阴影区域内面积植物遮阳面积阴域物面筑区植阳积建影内遮构筑物遮阳面积面积遮阳措施面积比例限值得分广场9426.87Dl20.OOm20.OOm20.OOm-0.OOm20.OOm"0.00%一汇总9426.870.OOm-0.OOm20.OOm20.OOm20.OOm-0.00%0InI2IIIII10.0ONl结论：场地中处于建筑阻影区域外的步道、游憩场、庭院、广场等室外活动场地的遮阳覆盖率为0.00%,得0分。6.2 道路热环境指标结论：场地中没有处于建筑阴影区外的机动车道，得3分。6.3 屋顶遮阳及高反射面积比例表15屋顶绿化面积比统计表建筑名称屋顶面积绿化面积太阳能板水平投影面积太阳辐射反射系数不小于0.4的屋面面积重合面积达标面积比例限值得分建筑13602.77i112O.OOm2O.OOm2O.OOm2O.OOm20.00%建筑2101.48m2O.OOin'O.OOmjO.OOm"O.OOmj0.00%合计3704.25m2O.OOm2O.OOmaO.OOm2O.OOm-0.00%N75.00%O结论：屋顶的绿化面积、太阳能板水平投影面积以及太阳辐射反射系数不小于04的屋面面积合计达到0.00%,得O分。6.4 小结表16降低热岛强度设计措施小结降低热岛措施指标设计值限值得分活动场地遮阳措施面积比0.00%>10.00%O道路热环境控制指标一一3屋顶热环境指标0.00%275.00%O七.结论根据绿色建筑评价标准GB/T50378-2019.城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013相关规定，本项目绿色建筑住区热环境满足控制项8.1.2条的要求，评分项&2.9条共计得3分表17结论统计表条文标准要求本项目实际情况是否满足得分控制项8.1.2条室外热环境应满足国家现行有关标准要求。规定性设计满足城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013相关要求；评价性设计满足城市居住区热环境设计标准JGJ286-2013相关要求满足评分项8.2.9条采取措施降低热岛强度：1.场地中处于建筑阴影区外的步道、游憩场、庭院、广场等室外活动场地设有乔木、花架等遮阴措施的面积比例，住宅建筑达到30乐公共建筑达到场地中处于建筑阴影区域外的步道、游憩场、庭院、广场等室外活动场地的遮阳覆盖率为0.00%,得O分。不满足O场地中没有处于建筑阴影区外满足310%,得2分；住宅建筑达到50%,公共建筑达到20%,得3分；2.场地中处于建筑阴影区外的机动车道，路面太阳辐射反射系数不小于0.4或设有遮荫面积较大的行道树的路段长度超过70%,得3分：3.当屋顶的绿化面积、太阳能板水平投影面积以及太阳辐射反射系数不小于0.4的屋面面积合计达到75%时,得4分。的机动车道，得3分。屋顶的绿化面积、太阳能板水平投影面积以及太阳辐射反射系数不小于0.4的屋面面积合计达到0.00%,得0分。不满足0总得分-3