基于FLUENT的高校宿舍建筑风环境数值模拟研究——以长春市某高校为例

本文以FLUENT软件为工具,利用计算机数值模拟方法,对长春市某高校宿舍建筑方案中的室外风环境进行分析。通过生成风环境的风速、风压分布图,直观反映室外风环境中高风速、高风压及涡流的分布位置及具体数值,总结风环境存在的问题。采取优化建筑形体和布局形式、合理位置设置挡风墙和植被的方法改善局部高风速、高风压对使用者的影响,并将优化后的方案导入FLUENT软件生成风速、风压分布图。数据表明,通过优化,高风速、高风压的数值明显减弱,室外风环境得到有效改善。     

学校建筑室外风环境数值模拟研究——以胶州中加中学为例

学校中良好的通风环境不仅可以满足学生室外舒适度需求,而且对于降低学校建筑能耗起到了重要作用.通过Airpak软件建模,对胶州中加中学的室外风环境进行数值模拟,并对模拟结果进行评价,为进一步优化室外风环境提出改善意见.     

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。     

风环境视角下的建筑改造设计研究

建筑的室内外通风是影响城市空气质量的一个重要方面,良好的风环境有助于降低建筑的能源消耗,缓解城市热岛效应,同时也能降低污染物浓度提高室内舒适性,营造健康舒适的人居环境。以长沙地区某办公建筑为研究对象,采用流体力学模拟软件PHOENICS从室内外风速、风压及室内空气龄等方面展开模拟分析,针对建筑不良风环境提出相应的通风优化措施,再对优化后的建筑风环境进行模拟验证,发现在建筑首层制造通风通道可增大夏季建筑室外风速、降低室内空气龄;在建筑表面设置导风装置能够促进室内通风;改变墙体的开口数量能合理组织室内气流,促进通风。     

太原理工大学明向校区图书馆室内外风环境模拟研究

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,人们对于建筑环境舒适度和建筑环境品质的要求不断提升。为了避免建筑布局等原因导致的建筑风速过快,从而使建筑环境舒适度下降,必须运用计算机模拟技术对高校图书馆建筑室外风环境和室内通风环境进行模拟,这是在建筑设计时必须考虑的因素之一。本文运用phoenics风环境模拟软件对建筑室外风环境进行了模拟,运用vent2020软件对建筑室内通风环境进行了模拟,为初次使用风环境模拟的人员提供了一些参考依据。     

建筑通风间距在重庆市小区规划设计中的应用

建筑通风间距选取是否合理,直接关系到小区室外风环境质量的好坏。针对重庆地区目前小区布局存在的问题,从改善室外风环境的角度,利用PHOENICS3.6这一CFD模拟软件对常见小区布置形式的室外风环境进行模拟并推算出最佳建筑通风间距。     

CFD模拟优化商业公建项目室外风环境

建筑室外风环境的影响因素比较复杂,主要取决于城市的气象,以及建筑所处的周边环境、建筑布局、建筑结构形式等。通过数值软件对某商业公建项目建筑室外风环境仿真模拟,对模拟结果分析并优化建筑景观布局,从而改善建筑室外风环境质量,对商业公建项目的室外风环境的设计具有指导作用。     

基于统计分析的室外通风环境综合评价方法及其应用

我国大城市中建筑的高密度化已引起城市通风问题,有必要在建筑规划和设计阶段开展室外通风环境评价。针对室外风速风向存在较大随机性的特点,本文提出了以统计分析为评价手段、以换气次数为评价指标的全风向室外通风环境的综合评价方法。本文对上海地区连续10年的地面气象站风速风向观测数据进行了统计分析,拟合得到了可用于室外通风环境评价的16个风向Weibull参数,在此基础上选取了密集街区模型为研究对象,开展了室外通风环境评价方法的应用分析,探讨了街区朝向对室外通风效果的量化影响。     

青岛市某小区室外风环境模拟及评价

随着居住水平的提高,人们对建筑风环境更关注,良好的风环境不仅可提升居民生活的舒适度,还可在一定程度上减少建筑能耗.基于HY-CFD软件,对青岛市即墨区某住宅小区室外风环境进行数值模拟分析,得到该小区冬夏两季的风速、风压与空气龄,依据相关绿色建筑规范进行评价,提出改善住宅区风环境的建议,为建筑外风环境优化设计提供参考.     

延安市某公共建筑风环境数值模拟研究

风环境会直接影响到公共建筑的热舒适性和建筑能耗,对建筑的室外风环境和室内自然通风进行数值模拟分析,依据模拟结果从而优化设计,可避免不合理设计带来的不利影响。以延安市某公共建筑为例,基于CFD对其室外风环境进行数值模拟,结果表明,该公共建筑室外最大风速约为2.85m/s,风速放大系数最大值为1.35,建筑物前后压差约1.20～3.35Pa;其次,模拟该公共建筑主要功能房间的室内自然通风效果,结果表明,各楼层气流分布较为均匀,且风口处的风速相对较大,可形成有利穿堂风,1、2层空气龄低于300 s,3层空气龄低于200 s,换气次数N≥2次/h。从模拟结果看,该公共建筑的室外风环境和室内自然通风状况基本能满足相关规范要求,同时利用绿化布局可进一步优化该公共建筑的风环境。     

沈阳某建筑室外风环境模拟分析

室外风环境对建筑室内风环境影响很大,尤其对建筑防风、自然通风有着决定性作用。冬季建筑防风,可有效减少气流渗透,降低采暖能耗;夏季与过渡季节的自然通风则能降低建筑空调能耗。通风提高人体热舒适感觉,通过建筑周围气流可将房间内热量扩散到外围空气中,通风还可为室内提供新鲜空气,降低室内CO2浓度。模拟分析了建筑室外风环境,以室外风场、室外风环境对室内环境影响为主要考虑内容。针对沈阳某建筑的2种设计方案,运用CFD软件对该项目在冬、夏季主导风向的典型工况下的室外风环境进行了模拟,通过分析对流场、风压,评价2种设计方案下建筑周围室外风环境质量,从而优化设计方案。     

高层建筑群行人风环境模拟与优化设计研究

高层建筑群的风环境品质,将影响地面行人的舒适与安全。本文采用CFD数值模拟方法,对中国建筑科学研究院(CABR)新建科研大楼与原科研楼组成的高层建筑群的室外风环境问题,进行了详细的数值模拟和方案优化设计研究。首先,利用作者提出新的边界条件数学模型[1-4],准确模拟边界层风场,根据数值模拟计算得到的主导风向角下的速度场分布,结合本地常年风速风频气象统计资料,对重点关注的两座大楼之间的主出入口通道等区域行人风环境舒适性进行了定量评估。其次,配合建筑设计,进行了室外风环境优化设计数值模拟研究,详细比较和分析了楼前增设广告牌等风环境改善措施的效果。本文的研究将为采取有效的技术措施以改善该项目的建筑风环境品质,以及类似工程问题提供参考。     

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。     

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。     

大型住区的室外风环境和热环境研究——以广州万科府前花园为例

通过利用CFD模拟技术软件,按绿色建筑评价要求,对住宅小区的室外风、热环境进行数值模拟以及实际测量。根据各季节主导风向和平均风速,模拟得出建筑周围的风速分布规律,实际测量出各布点位置风速随时间变化的趋势;均能体现较好的室外风环境及热环境,且能为室内自然通风环境提供良好的条件。     

基于CFD风环境模拟技术的兰州地区绿色建筑方案优化研究

以兰州市某小区为例,根据建筑室外风环境影响因素,设计不同的建筑布局和建筑朝向方案,采用Phoenics软件模拟夏季和冬季主导风向下的小区室外风速、风压和建筑前后压差。模拟结果表明,小区某些位置会出现涡旋、无风区或建筑前后压差不满足GB/T 50378-2014《绿色建筑评价标准》对建筑室外风环境的要求。这将不利于行人室外通行、小区大气污染物扩散及建筑室内通风。鉴于此,通过调整小区部分建筑的朝向和布局,得到一种优化的小区模型,使其模拟结果同时满足GB/T 50378-2014《绿色建筑评价标准》中夏季和冬季建筑室外风环境的要求。优化结果可被建筑设计单位参考,用以调整设计方案。     

某大学校园风环境模拟分析及评价

本文采用CFD数值模拟分析技术,建立校园风环境的物理模型,采用k-ε湍流模型,对某大学校区校园风环境进行模拟计算,获取校园内风速分布和压力分布。模拟结果表明,在夏季气象条件下建筑前后压差可以满足室内自然通风的要求,有效降低空调开启时间,达到建筑节能效果;冬季气象条件下基本满足室外风环境的指标要求,可以保证师生室外活动的安全性。     

基于风环境的深圳万科住宅建筑形体优化研究

良好的室外风环境对于增强室外人体舒适性、建筑节能、促进室外有害气体扩散等多方面具有重要意义.建筑的形体对于室外风环境具有重要影响,风环境模拟可以在建筑方案设计阶段帮助建筑师进行建筑的形体优化.针对深圳万科第五园建筑室外通风不畅、居民生活品质受到影响的状况,采用CFD技术进行建筑形体优化研究.对小区东南部多层住宅提出3种改造意向,分别进行CFD风环境模拟,最终确定了最为合理的改造方案.对该实例的研究表明,建筑室外风环境模拟为建筑师提供了优化建筑设计的有效途径.     

基于句法和数值模拟的可认知空间风环境优化

在规划设计阶段,少有学者关注住区可认知空间风环境的模拟与优化。为更加贴近住民对于室外活动空间的风环境需求,研究结合江南水都住区的案例,提出基于句法和数值模拟的可认知空间风环境优化方法。首先,基于句法变量定位出住区可认知空间,基于数值模拟技术模拟出住区室外风环境,从而模拟出住区可认知空间风环境,模拟结果表明,规划方案中有23%的可认知空间风环境区域有待改善;其次,尝试通过底层架空、建筑布局优化及增加风口等措施,优化可认知空间风环境并提出优化方案;最后,对优化方案进行可认知空间风环境模拟,模拟结果表明,可认知空间风环境有待优化的区域由23%减少为5%,优化措施和优化方案较好地改善了住区可认知空间风环境。     

类球冠型连体建筑的室外风环境模拟与最优设计研究

不规则建筑的风环境品质,将直接影响室内自然通风及地面行人的舒适与安全。以某一类球冠型连体建筑为例,对其室外风环境进行了详细的数值模拟计算与方案优化设计分析。引入风向方位角的新概念,结合本地常年气象统计资料,进行了室外风环境的优化设计数值模拟研究,详细比较和分析了建筑表面风压分布及人行区风环境的舒适度,得出连体建筑间距及布局设计对此类建筑室外风环境影响的耦合关系。分析发现此类连体建筑在间距7.5 m、风向方位角范围为75°~130°时为最佳设计方案,室外风环境的研究也为此类建筑形式的规划建设及建筑室内通风效果、节能潜力的预测提供了科学依据。