街区尺度建筑布局对通风性能的影响及评价方法研究

建筑布局是室外风环境的重要影响因素。为研究建筑布局对住宅小区室外风环境的影响,本文建立了9种典型布局的住区模型,通过各季节条件下的数值模拟,分析各个季节不同建筑布局的风环境特征,研究建筑布局对室外风环境的影响。为了量化空间形态对风环境影响,研究了室外风环境评价指标,并对已有指标"通风阻塞比"进行了修正及验证。为全面分析评价建筑室外风环境,提出全风向评价法,并对比分析了单风向(主导风向)与全风向(16风向)的评价结果的差异。     

混合住区风热环境模拟研究——以Fluent Airpak和Envi-met软件模拟对比为例

计算机模拟建筑群风热环境有别于现场测试等方法。文章选取合肥市某高密度混合住区为研究对象,以合肥市夏季典型平均气候要素作为初始条件,选用Fluent Airpak和Envi-met两个软件,模拟建筑群内部风热情况,以住区空间形态为切入点,结合图表对比,分析两个软件的异同,得出适用于高密度混合住区风热模拟分析的软件,归纳总结两个软件的适用范围。并进一步结合优化建议进行了方案优化,量化分析了建筑室外开敞区、行人密集区、建筑沿路、迎风面等几方面的通风场和温度场、分析涡流、风影区等在建筑周围的分布情况以及其产生的影响,总结高密度住区规划对小区外部环境的影响,并提出优化建议。     

天津市混合住区风环境评价与优化策略研究

存量更新背景下,城市老城区中出现了大量高层与多层相邻的混合型住区,为应对混合住区复杂多变风环境带来的健康、安全与舒适性问题,依据天津市地理气候特征,构建基于行为舒适度、空气质量舒适度和热舒适度在内的风环境综合评价体系与方法,计算得出天津市冬季舒适风速阈值为1.5～4.4 m/s,为定量化评价住区风环境舒适度提供依据。采用计算流体动力学(CFD, Computational Fluid Dynamics)模拟技术,以天津市为例对3种工况下的16类典型混合住区进行风环境模拟。依据风环境评价体系,采用控制变量法对模拟结果进行定量化的对比分析,识别不同布局模式下的住区风环境特征与问题,研判空间布局对近地面风环境的影响机制。从空间布局与场地设计两方面提出混合住区近地面风环境优化策略,并构建风环境管控体系,以提升理论研究成果的可应用性、可操作性。     

基于住宅底层架空的合肥地区点式布局高层住区风环境模拟分析

高层住区风环境与居民室外活动时的安全与舒适、住区内污染物的扩散与空气自净、冬季建筑的防风节能等问题密切相关。文章运用PHOENICS软件,在夏季与冬季主导风影响下,模拟比较了不同住宅底层架空形式下合肥地区某点式布局高层住区风环境状况。并对模拟结果进行了分析,总结出S形、Y形、I形三种不同形式的底层架空处理相对于未架空处理住区内部人行区域风场均匀性、空气新鲜程度得到明显改善,同时又兼顾了建筑冬季防风节能。     

基于CFD模拟技术的深圳市城市风环境分析

常规建筑自然通风设计均是基于城市尺度的主导风向和风速,并未考虑建筑所处地区的地理位置对主导风速和风向产生的影响,然而城市风由于城市街道、河流、建筑高度、布局、以及太阳辐射、温湿度不同,会发生很大的变化,继续利用城市主导风向作为建筑自然通风分析的边界条件,会产生很大的误差。以深圳市为例,通过CFD软件对城市尺度风环境进行模拟分析,初步得出城市不同分区的风环境。     

住区规划布局对其通风环境及节能效果的影响研究——以桂林市居住小区为例

从住区布局形式、道路组织、建筑间距三者出发,借助ECOTECT模拟软件对住区的风速、风向、风压等进行分析,并结合实际能耗数据,对规划布局与风环境及住宅能耗的相关性进行研究。研究发现,住区风环境与住区能耗存在一定影响关系,通过风环境对住区微气候环境的改善,能对室内人居能耗行为产生积极影响。同时,采用南北行列式布局、合理利用道路及周边开敞空间对住区通风散热有利,而底层架空设置及高层建筑的狭管风效应会对建筑局部能耗产生不利影响。     

底部架空住区风环境风洞试验研究

为研究底层架空建筑住区风环境,通过大气边界层风洞试验的方法,以广州地区某建筑底部架空住区为对象,研究了底部架空对于住区人行高度风环境以及建筑表面风压的影响。研究结果表明:对于各组团建筑周边开敞区域的风速测点位置,大部分风向下无架空情况的阵风等效风速比稍大于有架空情况;无架空情况下二层高度平均风压系数略高于有架空情况,而对于整体风压有无架空影响不大;在夏季主导风向下,无架空情况各组团建筑表面平均风压差均略高于有架空情况。     

不同容积率的城市住区风环境模拟比较分析——以赣州市为例

快速的城市化,居民环境意识的提高,人们越来越关注影响自身生活质量的小区室外环境;而小区的室外风环境是小区环境的重要组成部分。从目前对住区风环境的研究成果和要素来看,更多的研究只单纯从风环境模拟技术的角度,又或是单一地从风环境影响要素进行研究,系统性不够。因此,探索不同布局形式下住宅小区容积率与其风环境的关系,是住区环境研究的重要方向。从实验成本、成果周期、表现方法、应用程度等方面综合考量,选用计算机数值模拟方法进行研究。依据前人的研究成果,将城市住宅小区分为4种典型的布局模式:错列式、行列式、围合式、点群式;通过实地调研收集众多赣州中心城区住宅小区的平面图、容积率、建筑密度、户型等基础资料后,综合考虑日照间距、防火间距和卫生距离等要求,结合各布局模式的空间特点,抽象归纳总结得到4种建筑高度下4种典型布局的16种接近极限的容积率住宅小区理想化空间布局模式,作为模拟研究的实验模型。依据赣州市区的气象数据,来设置模拟的具体环境参数,借助CFD数值模拟技术手段进行模拟研究;以小区人行高度处的风速、风速频率作为评价标准,得到各住宅小区的风环境数据;通过对模拟数据的统计和分析,总结得出容积率与小区室外风环境的定量和定性关系,发现小区的平均风速与建筑容积率、建筑密度存在抛物线性关系,小区的最大风速与建筑容积率、建筑密度存在线性正相关,小区最大风速都与建筑高度呈线性正相关;进而对不同容积率的城市住宅的风环境进行评价,得到一个不同布局形式下不同容积率的风环境评价表,供规划设计人员参考选用。在规划建设中给出住宅容积率和空间布局的具体策略及建议,以便在住宅小区设计的初级阶段,就做好小区方案的风环境评价分析,及时发现对风环境的不利因素,进而修改规划设计,以改善住宅小区的室外通风环境。     

严寒地区滨江住区布局对风环境的影响

基于城市可持续发展的需要,居住区风环境受到了建筑从业者的高度重视。在严寒地区,风环境既需考虑夏季通风,又需考虑冬季防风,给该地区住区风环境改善增加了难度,但目前相应研究较少。由于水体会对风环境产生影响,滨江住区的风环境需特别关注。为此,研究以哈尔滨松花江南岸滨江住区为例,采用Fluent模拟研究了滨江住区布局与风环境的关系。基于滨江住区中53个居住地块的风环境模拟结果,发现高层布局的风环境优于其他垂直向布局。除高层布局外,在水平向布局中,混合式布局优于行列式布局;而围合式布局则因不满足夏季通风,其风环境最差。此外,道路走向、建筑密度、容积率、建筑位置、建筑与江岸夹角等要素均对住区风环境有一定的影响。     

严寒地区住区室外风环境数值模拟研究

该文立足于优化建筑小区规划设计的理念,利用CFD软件模拟严寒地区住区在冬、夏季主导风向下的绕流风场,得到住区内人行高度处的风场分布,然后依据相关规范对小区的风环境进行了详细的分析,提出了有助于严寒地区小区规划的措施与建议.     

严寒地区建筑空间布局优化过程中风环境模拟的应用——以沈阳某办公建筑项目为例

建筑外部空间环境是建筑环境的重要组成部分。以建筑群体空间布局方式与建筑外部空间风环境舒适性的相互影响关系作为研究内容,选取地处我国严寒地区的沈阳市市区某工程设计项目作为研究对象,通过计算机软件模拟的方式分析不同气候条件下,建筑室外空间的风速和风向等量化指标,运用现场观测实验法和模拟追因法等研究方法,探讨二者之间的相互影响关系。在建筑空间布局方案设计的不同阶段成果基础上,通过室外风环境同步计算机模拟分析,对建筑设计的目标方向进行有策略的优化调整,在建筑学意义上美学空间形成的同时提升建筑外环境使用者的体感舒适度,归纳出建筑空间营造手法和风环境舒适度的相关性,进而得出对建筑空间布局设计方法的指导原则,为严寒地区室外建筑空间布局提供可参考的设计实践依据。     

基于热环境模拟分析的滨河住区建筑布局研究

城市河流对住区热环境具有显著的改善作用。以深圳气候条件为参考,探讨河流与建筑布局对滨河住区热环境的影响,对改进滨河住区布局,提高住区热环境舒适性有重要作用。研究运用CFD模拟技术方法,分析在不同建筑布局模式下,基于河流影响的住区温度、相对湿度和风速的变化情况;以标准有效温度SET*为评价标准,探讨滨河住区建筑布局与热舒适的关系;基于河流产生的良好微环境气候效应,对住区建筑布局提出优化方法,为营造生态、舒适的滨河住区环境起到重要作用。研究表明,减小建筑面向盛行风的垂直投影面积、创造利于河流风向的通风降温廊道、以及营造相应的住区开敞空间等,是改善滨河住区热环境舒适性的主要建筑布局方法。     

基于建筑类型学下的开放式住区空间布局研究——以合肥市典型住区为例

当前我国城市处于快速发展的阶段,封闭式的住区布局模式已经不能满足城市发展的需要。在城市快速扩张的背景下,文章运用建筑类型学的研究方法,以开放式住区的空间布局为研究对象,选取合肥市典型的开放式住区为研究案例,结合调研结果的分析研究,对城市开放式住区空间布局方面进行深入的探讨,并为未来开放式住区的空间布局规划提供启示和建议。     

大型高层住宅小区室外风环境模拟分析

使用计算机模拟技术对大型住宅小区室外风环境的特点进行了模拟分析;着重对影响人居环境的住区室外风速分布以及建筑外立面的风压分布等特性进行了模拟计算;研究了此类建筑室外风环境优化设计的关键因素;研究结果表明,首层架空以及周围开敞式设计可以有效引导外部气流深入小区内部,从而改善小区的室外通风和热环境。     

室外风环境实测及PHOENICS模拟对比分析研究——以徐州高层小区为例

基于对阿尔卡迪亚小区和紫金东郡小区室外风环境的实测和结果分析,研究了徐州高层建筑室外风环境问题,并在分析高层住区建筑规划设计对室外风环境的影响之后,总结相关优化设计策略。通过中国气象数据网获取实测时间段内室外风速平均值和主导风向,利用软件模拟室外风环境并评价结果。通过对比软件模拟结果与实测结果,得出实测结果与软件模拟结果具有关联性;在相同的室外风环境条件下,所得各测点风速大小规律基本吻合。     

基于数据实测与CFD模拟的住区风环境景观适应性策略——以同济大学彰武路宿舍区为例

以改善提升住区风环境质量为目标。通过同济大学彰武路宿舍区的风环境数据实测与CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟,提出适应风环境的绿地布局优化策略。根据住区规划布局,选取涡流区、迎风区、风影区、角流区、穿流区5处典型点位,记录距地1.5m处的平均风速、瞬时风速、风向等指标。利用CFD计算流体力学方法,对住区近地风环境开展无植栽状态下的数值模拟,并与实测数据做比较,探讨景观布局对住区近地风环境的影响幅度。基于研究结论,提出绿地布局优化策略,运用CFD软件进行模拟验证。     

遮挡效应对行列式住区建筑风压差的影响

研究建筑间遮挡效应对自然通风的影响,是优化住区设计、建设绿色住区和实现节能减排的重要问题。本文针对南方城市典型行列式住区,采用FLUENT软件建立119种不同参数的数值模型,通过TPUAD风洞实验数据验证模拟方法可靠性,通过模拟获取各模型的建筑风压差。分析发现,无遮挡单栋建筑风压差系数与建筑特征长度成正比,与建筑高度成反比。行列式布局对建筑风压差的遮挡效应表征参数为风向偏转角、分离距离、遮挡面积比和遮挡量。本文提出行列式住区的建筑风压差参数化模型,该模型可用于方案总平阶段的风环境评估和自然通风设计。     

高层住区风环境优化策略研究

针对高层住区不当的建筑布局形式导致的恶性气流问题,进行户外空间风环境优化策略研究。利用FLUENT软件模拟不同布局形势下气流的流动特点,并用图示语言阐释减弱不良风效应影响的优化策略。最后,对案例住区进行优化设计,通过分析风速实测数据和计算机数值模拟的结果,探索改善高层住区风环境的对策。     

不同时期住区服务设施可达性的比较研究——以合肥市为例

选取合肥市6个不同时期的案例住区为研究对象,采用空间句法UCL Depthmap工具,将服务设施空间布局纳入整体住区空间组构中加以讨论。比较研究了不同时期住区服务设施空间布局可达性的差异;探寻住区服务设施布局与其整体空间结构的契合关系。     

琴江水师旗营的街巷风环境模拟研究

本研究对琴江村清代水师旗营的街巷布局进行分析和模拟,归纳出其街巷形态的基本特征,运用计算流体力学的方法对三种不同风向下水师旗营的风环境进行模拟,对比三个模拟结果,定量的归纳出街巷几何形态特征与建筑风环境之间的关系。