中國報告大廳網(wǎng)訊，隨著城市化的快速推進和人們健康意識的提升，體育健身成為日常生活的重要組成部分，中小型體育館的需求持續(xù)增長。為高效利用城市土地資源，高層建筑內的體育場館逐漸增多，其中羽毛球館因對風環(huán)境要求較高，其設計面臨諸多挑戰(zhàn)。自然通風作為節(jié)能降耗的重要手段，在高層建筑羽毛球館行業(yè)設計中備受關注，如何在滿足運動需求的同時保障室內舒適度，成為當前研究的重點。以下是2025年羽毛球館行業(yè)技術分析。
針對廣州市某高層建筑改造項目中 11 層羽毛球館的自然通風設計，在 Fluent 仿真平臺采用 RNG 湍流模型進行室內流場耦合計算，并設置 6 種工況進行模擬對比。模擬重點關注百葉對運動區(qū)域的氣流影響，防雨百葉參數(shù)參考 GREENHECK 防葉 EHH-401，對產品風速與壓降數(shù)值擬合得到二階等式：P=1.876Va2-0.167Va。在 ANSYS Fluent 16.0 軟件中，將百葉設為多孔介質，其壓降等式為 P=-(μ/α Va + C? 1/2 ρ Va2)Δm，其中 μ 為空氣層流的黏滯系數(shù)(1.7854×10??Pa?s)，α 為介質滲透系數(shù)，C?為壓降系數(shù)，ρ 為空氣密度(1.225kg/m3)，Δm 為介質厚度(0.1m)。根據(jù)擬合式計算可得 C?為 30.647。
各季節(jié)典型日邊界條件參數(shù)設置依據(jù)《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB 50736-2012，夏季風速 2.70m/s，風向 67.5°，室外溫度 31.8℃;冬季風速 2.30m/s，風向 292.5°，室外溫度 13.6℃(注：風向逆時針為正，正東為 0°，正北為 90°，正西為 180°)。
模擬流程為通過 Fluent 在夏、冬兩季典型季節(jié)邊界條件下，模擬不同開窗方向、數(shù)量與位置組合的六種工況對場館自然通風環(huán)境的影響，依據(jù)《體育建筑設計規(guī)范》JGJ 31-2003 中羽毛球場地內風速小于 0.5m/s(建議值)的要求評估室內風環(huán)境，并聯(lián)動 Grasshopper 計算各工況的熱舒適(PMV)指標，實現(xiàn)風環(huán)境與熱舒適的協(xié)同優(yōu)化探索。
《2025-2030年中國羽毛球館行業(yè)市場分析及發(fā)展前景預測報告》指出，在夏季工況中，從 1.5m 高和 6.0m 高風速云圖及剖面風速云圖來看，A、B、E 三種通風工況下，場地內部平均風速與最大風速相差較小，風速分布在 0-1m/s，形成自東向西的有效通風風路，室內風均勻度較好，東北區(qū)域存在小范圍風影區(qū);C、F 工況風速明顯較低;D 工況室內接近無風狀態(tài)。
熱環(huán)境方面，D 工況內部空氣溫度遠高于其他工況;A、B、C、E 工況在通風風路上溫度明顯降低，風影區(qū)存在溫度過高情況;A、C 工況平均溫度較低，工況之間整體差異較小，其中 A 平均溫度 32.7℃，B 平均溫度 32.6℃，C 平均溫度 32.07℃，E 平均溫度 34.03℃，F(xiàn) 平均溫度 33.98℃。
PMV 指標計算顯示，A、B、F 三種工況舒適時長接近，分別為 52.5h、62h、58.3h，但主要舒適區(qū)間在 0-6 時與 20-24 時，白天使用期間仍過熱;C 工況舒適時長 41.7h，相較 A、B 明顯更低;D、E 工況基本無舒適使用時間(注：以 6 月 21 日 0 時至 24 時為模擬日，舒適區(qū)間為 - 1 至 1，穿著系數(shù)設為 0.5met)。
冬季典型日條件下，A、B、C 三種通風工況內部平均風速與最大風速相差較小，風速分布在 0-0.3m/s;E、F 北側進風口風速過大，E 整體風速較大，平均風速 0.126m/s，最大風速 1.359m/s，F(xiàn) 平均風速 0.168m/s，最大風速 0.844m/s;D 工況室內接近于無風狀態(tài)，平均風速 0.003m/s，最大風速 0.017m/s。6.0m 高室內風環(huán)境風速分布較 1.5m 高明顯減弱，但 E、F 工況仍存在風速較大的情況。剖面風速云圖中，A、B、E、F 工況形成自東向西的有效通風風路，室內風均勻度較高;D 工況室內仍接近無風狀態(tài)。
熱環(huán)境中，A、B、C 三種通風工況下場館內部空氣溫度差別不大，A 平均溫度 19.30℃，B 平均溫度 19.87℃，C 平均溫度 19.05℃;E、F 工況溫度較低，E 平均溫度 17.38℃，F(xiàn) 平均溫度 17.45℃，風通路區(qū)域溫度明顯降低;D 工況場館內部溫度較其他工況高約 2.5℃，平均溫度 22.22℃。
PMV 舒適分布顯示，A、B、C 三種工況舒適時長均為 50.0%，主要分布在 10-22 時;D 工況舒適時長 58.3%，稍長于其他工況;E、F 工況舒適時長明顯較低，分別為 29.2%、20.8%(注：以 12 月 21 日 0 時至 24 時為模擬日，舒適區(qū)間為 - 1 至 1，穿著系數(shù)設為 1.5met)。
綜合夏、冬兩季典型日邊界條件下各工況風熱環(huán)境的模擬對比分析，依據(jù)相關設計規(guī)范對該 11 樓羽毛球館自然通風條件下的風熱環(huán)境進行評估，得出不同季節(jié)的優(yōu)化建議。
夏季典型日工況下，A、B、E 工況形成自東向西的有效通風風路，室內風均勻度較好，舒適度時長較高，E 工況整體風場均勻度較高;場館部分使用時，可采用 B 工況，部分位置保持低風速狀態(tài)，不影響正常使用。
冬季典型日工況下，A、B、E、F 工況形成自東向西的有效通風風路，室內風均勻度較高。六種工況的舒適度時長接近，為保持更長時間的正常使用，可采用 D 工況。
綜合各工況結果，不同季節(jié)中，兩側百葉全開敞、開啟面積 50% 以及兩側百葉全開敞與北側窗開啟工況能形成較均勻的通風風路，但存在進出風口部分區(qū)域風速過大的情況。因此建議冬季采用封閉工況，夏季優(yōu)先使用非進出風口場地配合，采用上述三種工況，或在臨近進出風口場地采用臨時擋風板避免影響正常使用。
本研究通過設置不同立面工況，對高層建筑羽毛球館在夏、冬兩季典型邊界條件下的風環(huán)境和熱舒適進行耦合分析，得出了不同季節(jié)適用的自然通風優(yōu)化策略。研究方法與模擬流程可結合不同氣候區(qū)特點，基于環(huán)境舒適性和運動需求，為高層建筑羽毛球館等體育場館在自然通風條件下的立面設計優(yōu)化提供思路與參考，有助于提升場館的自然通風效果和室內舒適度，推動羽毛球館行業(yè)技術的發(fā)展。
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