城市风环境之探讨

针对建筑风环境涉及行人的安全和舒适,小区气候和居民健康,绿色建筑与节能,污染物的扩散与空气自净等问题,提出了一些改善城市风环境的措施和办法,从而改善城市大环境下的微气候.     

截面旋转及朝向对建筑周边行人风环境的影响

基于风洞试验和风环境评估理论对方形、矩形、椭圆形等基本形体及其相应截面旋转形体的超高层建筑周边行人风环境进行研究,分析了不同朝向及不同旋转角度下建筑周边行人风环境的舒适性和安全性。结果表明：朝向变化对方形截面建筑行人风环境影响较小,对矩形及椭圆形等双轴不等长截面建筑影响较大,将短边垂直于主导风向可以显著改善建筑周边行人风环境;截面旋转改变了朝向变化对建筑行人风环境的影响规律,旋转建筑与基本截面建筑的行人风环境分布随朝向的增加呈现相反的变化趋势;截面旋转不利于方形截面建筑周边行人风环境分布;对于矩形和椭圆形截面建筑,截面旋转可以减小朝向的变化对行人风环境的影响。研究成果探明了截面旋转角度及朝向变化对基本形体超高层建筑周边行人风环境的影响规律。     

基于 CFD 风环境模拟下的小区单体建筑受风影响情况分析

随着人们绿色建筑知识的普及,小区内风环境越来越受到重视,其中场地风环境成为影响行人舒适和安全的重要因素。能够改变小区内风环境的因素比较多,主要包括城市的气象参数;小区所处的周边环境;小区的建筑布局和建筑结构形式等。通过数值软件CFD对小区风环境仿真模拟,分析建筑布局与风场的关系,对小区风环境的设计有一定的指导作用。这就需要考虑小区内部总体风环境就涉及到单体建筑受风的影响,本文主要对建筑单体进行模拟,模拟单体建筑在不同建筑尺寸、风速不同情况下的受风情况,通过模拟分析可以对小区布局及前期规划等进行参考。     

新广州火车站风环境数值模拟研究与评估

建筑风环境问题涉及行人的安全与舒适,绿色建筑与节能等,作为新广州火车站风工程研究的专题之一,本文对新广州火车站的室外风环境问题进行数值模拟计算和分析。根据数值模拟计算得到16个方位风向角下的速度场分布,并结合当地气象统计资料,基于大概率发生事件的风环境品质评估标准,按照行人的坐、站立、行走等活动类别舒适性评判标准,对新广州火车站的站台和主出入口区域行人风环境品质进行了细致的定量评估,研究结果具有参考意义。     

某居住建筑室外风环境模拟分析

室外风环境对居住建筑行人活动区域的舒适性有较大影响。通过采用计算流体力学方法,以山东省某居住建筑为例,对不同季节的不同风向、风速条件下的模拟计算,以数值模拟结果为依据,对室外风环境的网格无关性进行了验证。这为数值模拟的网格划分提供了可借鉴的实例。     

建筑架空高度及风向对行人区微气候的影响评估

来流风向与建筑设计对建筑小区内的微气候有重要影响。建筑架空作为亚热带常见的设计之一,已被证明于高密度城市里可改善建筑周围行人区的低风速境况。然而,该设计对其周边微气候(风环境和热舒适)的影响程度并未深入量化分析。本文通过计算流体CFD,探究四种不同架空高度及3种风向对架空建筑周边行人区微气候的影响程度。CFD模拟选用DDES模型,并将CFD预测与风洞试验进对比,两者相关系数为0.96。同时,室外热舒适性选用生理等效温度(PET)作为指标进行评估。结果表明,建筑侧面高风速区随架空高度与建筑高度比h/H的增大而呈缩小趋势。当来流方向与建筑成90°时,架空下行人区的风速显著偏低且体感更热,这不利于改善亚热带城区夏季风环境和行人热舒适。本文给出了DDES模型用于分析建筑架空高度和风向对影响行人区风环境和热舒适的参考,对未来城市微气候设计有指导意义。     

基于超越阈值概率的某千米级摩天大楼室外平台行人风环境评估

为评估某千米级摩天大楼的行人风环境,采用超越阈值概率法评估了该大楼最不利风环境平台的行人风环境,给出了风舒适性与风安全性的实用分区。首先针对大连地区2004—2014年10 m高度处的气象资料进行统计分析,获得了16个风向角下的风向频率及风速Weibull分布函数。基于风环境试验和CFD数值模拟所得的行人高度小时平均风速和阵风风速,比较了Lawson标准和NEN 8100标准的严格程度。并采用Lawson标准对室外平台的行人风环境进行评估,分析了不同挡风板高度和形式的影响。结果表明:相比于Lawson标准,NEN 8100标准对风环境要求更严格;高3 m挡风板基准模型的行人风环境很差,需采取措施进行改善;变化挡风板高度和形式等气动措施对"风安全性"水平的改善效果显著,但对"风舒适性"水平的改善效果有限。     

建筑风环境的舒适性研究

鉴于自然界梯度风呈随机分布,现行规范对建筑风环境的相关规定尚无法满足设计要求,基于国内外建筑风环境的研究成果,以舒适性准则、风环境3种评测方法以及风气象资料等为考量,提出评判风致振动引起的使用舒适度和露天行人区的行人舒适度,同时提出对不满足舒适性准则时的风环境规划设计方法及改善措施,为建筑规划设计、建筑设计及工程应用提供参考依据。     

基于CFD的建筑风环境及油烟排放数值模拟研究

在工程建设之前,对风环境进行模拟能够很好的避免空间规划和风场分布方面的不足以及不利因素的影响。本文运用fluent软件对某一建筑区域的风环境进行了数值模拟。模型计算区域的网格划分采用具有良好适应性的非结构化四面体网格,并采用标准k-ε模型,通过软件模拟给出了计算区域的风速分布图,以及污染物排放的轨迹图和污染物浓度分布图。最后从自然通风和行人安全性、舒适性,以及污染物排放对建筑区域内人员的影响等角度,对模拟结果进行了讨论和分析。     

某大型建筑行人风环境数值模拟研究

伴随着我国城市化的进程,各大城市中出现越来越多的大型公共建筑与设施,其建筑周围行人风环境品质越来越引起人们的广泛关注。本文根据气象统计资料,结合当地典型季节风速风向联合频率分布数据,采用计算流体动力学(CFD)中雷诺平均的方法对某大型建筑周围风环境状况进行了详细数值模拟研究。根据数值模拟计算得到该大型建筑在16个方位风向角下周边的速度场分布,并基于大概率发生事件的风环境品质评估标准,按照行人的坐、站立、行走等活动类别舒适性评判标准,对大型建筑周围人员活动密集场所行人高度位置的224个测点的风环境品质进行了评估,通过数值模拟研究和分析,得到具有参考价值的结论。     

墩柱钢筋骨架及其脚手架抗风计算

对高架桥墩柱等长柱施工时,钢筋骨架及脚手架受风荷载影响较大,通过一算例分析得出结论:长柱的钢筋骨架在施工过程中必须采取有效的抗风措施,否则在平均风压及脉动风压的作用下会产生严重后果.     

风环境对行车安全影响和对策初步研究

本文讲述侧向风对汽车行驶的安全和稳定会产生不良影响。桥梁风障是解决桥面行车安全和舒适性问题的主要手段,尤其是在强侧风作用下,风障对保证轻型车辆行驶安全可能是必需的。     

广东科学中心风洞试验研究

广东科学中心屋面结构形式独特,现行规范无可供参考的体型系数,风振计算也无直接引用的方法。通过风洞模拟试验,得出了该屋面各区域的风压分布和最高最低风压峰值等参数。为确定风振系数,进行结构设计提供了依据。     

绵阳南郊机场航站大楼风压分布研究

以兴建于四川省绵阳市的南郊机场航站大楼为对象,在中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所的4.0m×2.2m×15.0m风洞的工业试验段中,利用几何缩尺比为1∶100的刚体模型,系统地研究了该建筑外表面平均风压分布和脉动风压分布特性,给出了可用于设计的风载荷值,以确保大楼特别是上部悬臂屋顶在100年重现期风速下的安全性与稳定性。     

Cladding wind pressures on the Exchange Square project, Hong Kong

The wind tunnel test that was carried out on the project is described briefly. The effects of the wind climate probability by direction is then examined and design external pressures are determined as a function of the return period. The associated uncertainty in these results is then examined and the problem of determining appropriate design values and load factors is discussed. The results of the wind tunnel test have also been used to test possible scenarios for assessing the effects of internal pressures.     

尾流受扰下复杂体形高层建筑的风压分布特性

本文结合汕头粤东信息大厦的风洞试验,详细分析了复杂结构断面建筑物在其尾流受到下游结构干扰下的风压分布特性。试验表明:处于受扰物体尾流边界上的施扰物体可以降低来流在受扰物体上的分离速度,从而使最大负压系数降低。当施扰物体处于被扰物体尾流边界的某些位置时,被扰物体表面的最大负压系数受到显著影响,最多可降低45%。文中还对典型断面结构进行了进一步的试验研究,在验证以上的结论同时,试验结果也显示,施扰建筑位于被扰结构临近的较大区域,其风压增大15%以上,最大可增大39%。本文所得的一些结论可为相应的工程提供参考。     

膜结构荷载特性和风振响应特性的风洞试验研究

本提供了双坡屋面膜结构刚性模型和气弹模型的风洞试验方法,以及风压系数和加速度响应均方根值的处理结果,着重讨论了模型四周封闭和四周敞开对屋面风压以及风振响应的影响,为薄膜结构抗风设计的理论研究和工程应用提供了可靠的依据。     

某体育会展中心大跨屋盖系统风荷载试验研究

介绍了某体育会展中心会展馆和体育场的大跨屋盖系统模型风洞试验的概况和主要试验结果,通过分析典型测点方法详尽研究了挑篷上平均风压和脉动风压的分布,讨论了脉动风压对总设计风荷载的贡献,并对比了计算围护结构风荷载的规范方法和统计方法;结果表明,正面迎风时,体育会展馆和体育场屋盖边缘的平均风压和脉动风压系数均较大,采用规范方法算得的会展馆围护结构风荷载大部分小于采用统计方法算得的风荷载,而用规范方法算得的体育场围护结构风荷载均小于采用统计方法算得的风荷载,在大跨屋盖设计中应分区域选用两者中较大值作为风荷载设计标准值。     

双坡屋面薄膜结构模型风压系数的风洞试验研究

提供了双坡屋面薄膜结构风洞模型试验的处理方法和实测结果 ,研究了在各种风向角下模型四周封闭和四周敞开时对风压系数的影响 ,同时还计算了突然开孔所引起的屋面风压系数的变化情况。对试验结果进行了总结和分析 ,为薄膜结构抗风设计的理论研究和工程应用提供了可靠的依据     

风洞实验及其在建筑领域应用的研究

近年来,由于建筑工程材料及施工方法的大幅进步,风力成为超高层建筑、体育场馆大跨屋盖、斜拉桥等结构的主要水平荷载。同时随着城市高层及高密度建筑的不断出现,城市空间构成变得非常复杂,由此而产生的各种风环境问题日益受到人们的注意,因此对建筑风环境进行研究很有必要。本文通过探讨风洞实验及其在建筑领域的应用,研究风洞实验在应用于建筑领域的进一步发展中,要注重改进修正的要素及其重要性。