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室外風環境

室內外通風

城市熱島

室內氣流組織

室內空調模擬考量空調設備與室內隔間設計的相互關係,並導入人體發熱、設備發熱及日照負荷等因素,藉由設定設備的送風及溫度參數來檢視設備的數量是否能滿足空間的需求。
工廠結露解析

解析概要

 

  在食品加工工廠,由於在食品加工的過程中會使用大量的水,使工廠內部空氣中的水分含量增加。到了冬季,空氣中的水分會凝結(結露)到牆面、天花板和玻璃窗等表面溫度較低的地方。這些結露水有可能會落到工廠內的食品上或周圍導致食品衛生受到影響。
  此建築設計案例利用WindPerfect,解析一個假定的食品加工工廠的冬季結露問題為目的。

解析模型・解析條件

 

(解析空間的尺度・總網格數)40.0m×40.0m×13.0m、2,982,732(圖1)
※解析物件設定為帶有煮面爐的食品加工工廠。
(解析條件)
・季節:冬季・多雲(室外氣溫-2.0℃)
・空調條件
設置18台空調箱(AHU)。設定參數值為風量1000m3/h、吹出溫度18℃、相對濕度50%。
・煮面爐條件設定:
溫度40℃、相對濕度90%的空気以0.5m/sec的速度上升(圖2)
煮面爐旁邊設置排氣筒。
・室內發熱條件 (圖3、圖4、圖5)
照明發熱4500W
人體發熱1000W(50W/人,設定20人)
与室外相接的墙・玻璃窗的传热系数条件设定
牆3.0W/(㎡・K)
玻璃窗6.0W/(㎡・K)
各符合的設定位置、如圖3、圖4所示。
此案例為1200秒(20分鐘)後的結果。

圖1 解析模型
圖2 煮面爐位置
圖3 牆・窗傳熱負荷設定位置
圖4 屋頂傳熱負荷設定位置
圖5 人體發熱負荷設定位置
圖6 照明發熱負荷設定位置
 
解析內容

 

・煮面爐上方形成最大速度為1.5m/sec的上升流。(图7,8)
・室内温度分布结果显示,地面附近的温度在24~28℃之间,然后随着高度升高,在屋顶处最高温度达到37℃。(图9、10)
・地面附近相对湿度在50~70%之间,煮面炉上方以及周边的相对湿度基本接近100%。(图11、12)
・墙面、玻璃窗和屋顶中间的位置显示有结露形成。(圖13~16)

根據以上模擬結果推測出工廠內容易結露的具體位置,所以可以做出有效的措施來防止結露帶來的影響。

  如此案例所示,如食品工廠等運用大量水的工廠,利用WindPerfect可以有效的掌握建築物內氣流、溫度、相對濕度、水分附著量等參數的狀態。而且可以簡便的更換工廠內各參數的設定值及想評估的時間帶,在根據不同的模擬結果做出最合理有效的對策。

圖7 速度分佈+速度向量圖
圖8 速度分佈+速度向量圖 FL+1.5m
圖9 溫度分佈圖
圖10 溫度分佈圖 FL+1.5m
圖11 相對濕度分佈圖
圖12 相對濕度分佈圖 FL+1.5m
圖13 表面附著量圖1
圖14 表面附著量圖2
圖15 表面附著量圖3(底部朝上看)
圖16 表面附著量圖4 (底部朝上看)
圖17 等值面圖(相対濕度90%)
圖18 軌跡線圖

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