基于实测的超高层建筑烟囱效应模拟优化研究

摘要

为了精细化模拟不同优化措施对超高层建筑烟囱效应的缓解效果,以长沙某地标超高层建筑T1主塔(高度452 m)为研究实例,开展了两次冬季强烟囱效应的现场实测研究,获得了直达电梯在自然气象条件下强烟囱效应压差分布特性的实测数据;基于多区网络模型方法,编制了数值模拟程序HiSTACK,分析电梯的烟囱效应压差特性,并与实测结果对比;采用数值模拟分析三种缓解强烟囱效应的优化效果。实测结果分析表明:直达电梯厅门烟囱效应最大压差实测值达135.71 Pa,超过电梯系统抗压阈值,是导致电梯系统故障的直接原因;建筑抗烟囱效应设计考虑不周如建筑底部与裙楼空间多处联通、室内隔断设置不合理以及围护结构气密性差等,是导致该建筑发生强烟囱效应的主要原因。数值模拟结果显示:直达电梯压差分布和实测结果基本相符,验证了HiSTACK数值模拟程序的适用性和准确性;增强大厅层幕墙气密性、建筑顶部增设前室门和冷却电梯井道等措施可有效缓解电梯烟囱效应压差,可将最大烟囱效应压差降低18.3%~41.5%。