建筑腔体对室内风环境的影响及模拟分析

风环境模拟在城市规划、建筑单体设计中扮演着重要的角色,尤其在绿色建筑评价中是重要的得分项.模拟时不考虑周边建筑对目标建筑的影响,将典型工况下风速梯度公式作为任何项目的边界条件,与实际风环境相差较大.风环境模拟需要将大尺度规划与小尺度单体设计紧密结合,形成一个城区级尺度的风环境模拟周边建筑,使模拟结果更趋真实.通过介绍"粗细网格"的模拟方法,在提高计算精度条件下解决城区级边界条件带来的时间、设备要求及人力成本大幅上升的问题,为城市规划、建筑设计的风模拟工作提供参考.

针对城市建筑物分布对人类活动风环境评价困难问题,引入数值模拟方法。对某大学校园局部建筑物群建立三维分析模型,分别应用三维湍流κ-ε方程中standard湍流模型、kng湍流模型和realizable湍流模型,计算了2m以下人类活动环境的风场,并与实际测量的建筑物风环境数值相比较,最终得到三种模型类型,均能满足工程计算精度要求;但相对而言,在建筑物拐角之处,由realizable湍流模型计算出来的风场更能接近实际。

目的分析非对称外形建筑周围风环境的风场分布及非对称建筑外形对周围风场分布的影响.方法以计算流体力学理论为基础,采用有限容积法对非对称几何体建筑风环境进行了数值模拟,并与宽度和高度相同的对称外形建筑周围风环境进行了比较分析.结果得到了非对称几何体建筑周围速度场、压力场、迹线图的分布,说明建筑的几何外形对其周围风场影响非常大,非对称几何体建筑与相对应的对称几何体建筑周围风场有很大不同.结论该建筑迎风面静压与建筑物后侧的负压相互间存在较大压差,有利于自然通风;hz=1.5(人行高度)风速低于5m/s,满足舒适性标准.建筑背面存在的负压和大的涡旋不利于污染物的排放.

近年来,随着我国经济的持续稳定发展以及城市化进程的不断推进,我国的建筑行业获得了长足的发展,居民加强了对于居住环境的重视程度.现阶段,随着城市建设项目的不断开展,小区建筑室外风环境日益恶化.面对这样的恶劣环境,社会各界加强了对于人居环境的改善,并以此为基础,创建绿色家园.本文基于此,分析探讨树木对建筑小区风环境影响的模拟研究.

选择实用易行的计算机数值模拟方法作为本文研究风环境的切入点,详述了适合风环境湍流数学模型的选择、建立及相应的边界条件。首先应用phoenics软件对风绕单栋建筑时的流场进行了模拟分析,其次通过将三维cad图转换到phoenics软件中的方法,在冬季北风最不利工况下,对某实际复杂建筑小区的风速场进行了模拟,实现了理论与实践的结合。结果证明采用计算流体力学的方法并借助于商业软件phoenics可实现对建筑小区风环境的模拟,其对建筑小区风环境的优化设计有一定的指导意义。

基于计算流体动力学软件ansyscfx,采用剪切应力传输(sst)k-ω湍流物理模型和非结构化网格,对山体环境下低矮民房中较为典型的二层双坡屋面房屋进行数值模拟.在山体环境影响下,分析房屋表面风压随山体高度变化、不同坐落位置和各风向角下的分布规律.结果表明,山体对房屋的影响,屋面的体型系数与平坦地区差异较明显,且与山体高度、山坡度和建筑的坐落位置有关.山体高度的变化对屋盖结构体型系数的影响较小,而房屋的坐落位置影响最为明显.

使用fluentair-pak软件,以同济大学文远楼为例,进行室内自然通风的定量流场分析,提供作为建筑优化设计重要内容的风环境设计方法和原理。

为优化居住区的风环境,选取郑州市区不同方位上距离市中心不同远近、不同布局的4个住宅小区,对其风速进行测量记录,结合数值模拟软件envi-met研究小区的建筑布局对风环境的影响。结果表明:春季静风状态下,距离市中心由远到近,实测风速有减小趋势；不同布局特点的建筑风速大小明显不同,点状式>行列式>围合式；envi-met数值模拟与现场实测结果有较好的吻合度,绿化的改变对风环境有一定的优化作用。

针对上海市某商业街区建立了简化物理模型,采用离散化的数值模拟方法对该街区风场进行三维模拟研究。首先采用caarc标准模型进行可行性验证,探讨了流体力学数值模拟的适用性和精确度。然后对该街区风场及建筑物的风场进行了数值模拟,分析了由于狭长t字型建筑布局而引起的巷道风效应。最后,讨论了街区群楼间间距及建筑布局等因素的改变对风场和风荷载的影响。研究结果表明,商业街区规划时应避免巷道风效应,并建议将行人高度风环境纳入考虑的范畴。

以天津某高层建筑群为研究对象,利用phoenics数值模拟软件对其室外风环境进行模拟,设置夏季、过渡季与冬季等工况条件,分析不同工况下风压、速度场对建筑的影响.结果表明,项目场地在过渡季节天气条件下室外人员活动区域平均风速达到最大,最大风速约为3.0m/s.过渡季节建筑前后压差最大,处于1.2~6pa,夏季、冬季盛行风向平均风速条件下建筑前后压差皆大于1pa,室内满足自然通风要求,且不影响室外行人的舒适性.

利用stream数值模拟软件对某高层建筑群的室外风环境进行了模拟，并分析了冬季、夏季以及过渡季室外风环境的流场、速度分布场以及风压分布场对建筑的影响。结果表明，冬季建筑周围人行区距地1．5m高处最大的风速为3．97m／s，最大风速放大系数为1．07，冬季迎风面建筑物前后压差最大压力为4．37pa，建筑前后压差最大为2．78pa，其他方向建筑物前后压差均小于5pa，不影响行人舒适要求。夏季、过渡季盛行风向平均风速条件下建筑前后压差分别为4．16pa、6．56pa，室内可利用自然通风。

基于室外风环境CFD模拟的建筑规划设计

为解决越来越多的体型复杂、布局多样、规模庞大的建筑群兴建后所带来的建筑风环境问题,文章选取3种典型建筑布局(行列式、错列式及围合式)下的建筑群,利用雷诺平均法及realizableκ-ε湍流模型对各布局下北风及西风下的建筑风流场进行了数值模拟,利用定量与定性分析方法对建筑群风环境进行了评估。研究结果表明,西风比北风风向下的建筑群风环境好；综合对比分析2种风向下3种布局的风环境,行列式建筑群风环境较好。

以某建有高层建筑的居住小区为研究对象,采用数值模拟方法对该小区春季的风速场、压力场进行了模拟。探讨了风环境对小区室内外舒适度的影响。

采用cfd模拟技术,分析了复杂建筑环境中布置冷却塔的气流分布和气流温度分布,比较了不同工况下冷却塔的热工特性,提出了改善冷却塔有效运行的技术措施。算例结果表明,cfd模拟是解决此类问题的有效手段。

介绍了高层建筑与风环境的定义,分析了高层建筑群对内外部空间的影响,并探讨了高层建筑风环境的主要影响因素,提出了增建防风设施、增加绿化防风隔离带、优化设计方案等改善风环境的措施。

研究了行列式、周边式和自由式三种基本的建筑布局对风环境的影响,给出了方案设计中从风环境角度应该考虑的问题,即避免大面积涡流出现,避免建筑群中某个或某些建筑单体的能耗显著增加,避免建筑群中主要通道风力显著增大,以提高建筑群整体空间区域环境的舒适度.

本文以武汉某住宅建筑项目为实例,通过cfd对小区的风环境进行模拟,得到了基于绿色建筑评价标准的相关结论。

本文结合工作经验，分析了气候中的风环境因素对高层建筑影响的基础上，对高层设计中应考虑的问题和方法进行了初步研究，以使高层建筑设计更加合理。

建筑技术的提升使城市中高层双子楼极为常见,双子楼建筑的相互作用在建筑之间形成了独特的风环境。为了分析双子楼布局方式对建筑风环境的影响,探索双子楼设计的基本原则,文章选用数值模拟方法,研究不同风向角和错位距离条件下两栋平行建筑之间的风环境,采用放大因子、无量纲空气流量、冠层平均速度和界面交换速度等指标对其进行评价,得出不同风向角和错位距离下双子楼风环境各个评价指标的变化情况,并基于评价结果和城市季风特征,给出了高层双子楼的设计布局建议。

随着绿色建筑的普及,小区微环境越来越受到重视,其中场地风环境的质量是小区规划中需要考虑的重中之重。风环境的影响因素比较复杂,主要取决于城市的气象参数,以及小区所处的周边环境、小区的建筑布局、建筑结构形式等。通过数值软件cfd对小区风环境仿真模拟,将模拟结果反馈建筑,对建筑布局优化,从而改善小区风环境质量。分析了建筑布局与风场的关系,对绿色建筑小区风环境的设计具有一定的指导作用。

绿化对室外热环境影响的模拟研究——绿化对改善建筑外热环境、提高行人热舒适有重要作用。本文通过建立同时存在非透明体和半透明体情况下的通用辐射计算体系，并结合三维植物冠层流动模拟方法、植物与环境的热质传递模型及地表、建筑等固体表面导热的有限差分计...