植物改善老旧小区街道风环境模拟研究

老旧小区建筑密度大,人口多,公共空间狭窄,风速低,通风性差。本文以湿热气候区中静风城市——成都市的老旧小区为例,结合实测数据,建模拟合分析验证模拟软件的可行性,由此进行植物配置、植物空间布局对风环境的优化模拟。研究结果：一是提出了客观科学地验证风环境模拟软件合理性的普适性方法与程序;二是为老旧小区提供了适宜场地需求、节约化、适老化的风环境改善途径。研究结果具有代表性和推广意义。     

平面布局对建筑群体风环境的影响模拟研究

目前一些住宅建筑群在布局规划对室外风环境考虑欠缺,导致建筑群的风环境状况不理想,以致影响建筑室内通风。这种情况既不利于建筑节能,也影响了居住建筑的健康性和舒适性。对并列式、错列式、斜列式和周边式四种布局下建筑群的风环境进行了模拟,探讨了人行高度(1.5 m)处流场25个代表性测点的风速、建筑群周边150 m×200 m区域的平均速度、最大速度等在不同参数情况下的数值,得出各布局的建筑群流场风环境规律。从获得良好风环境的角度,为建筑群的布局规划提出建议。     

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。     

泉州传统民居冬季风环境评价研究——以杨阿苗故居为例

随着滨海城市发展的不断推进,人们生活环境景观不断提升,但也面临着越来越突出的风环境问题。泉州传统民居布局形式是其适应当地自然与人文环境的智慧结晶,其中蕴含着古人风环境营造的智慧,值得在营造风环境舒适的现代民居设计中进行借鉴学习。以泉州市杨阿苗故居为原型,在其矢量数据基础上构建5种典型"几张间几落大厝"民居模型,并以民居开间、进深与护厝变化为自变量运用PHOENICS软件进行风环境模拟,通过数据对比分析发现:(1)进深保持不变的情况下,随着大厝开间的增加,风速变化越趋于平缓且给人的风感变得更好;(2)开间保持不变的情况下,随着大厝进深的增加,风速变化越趋于平缓且给人的风感变得更差;(3)进深保持不变的情况下,随着护厝的增加,民居风速变化越起伏且给人的风感变得更好;(4)整体而言,只有五间张双边护厝与五间张榉头止两类民居风环境都使人感觉"舒适",适合人们短时间站或坐。     

建筑物周围行人高度风环境的质量评估

采用计算机软件对某建筑物周围风环境进行数值模拟,根据已有的模拟数据对该建筑周围风环境用风速比和相对舒适度进行评估,得出预测结论,为进行建筑设计时如何考虑周围风环境提供了一定的理论依据。     

板式建筑通风廊道的多角度构成对风环境的影响

为考察板式建筑构成的通风廊道对风环境的影响及其内在机理,本文以既有的风洞实验为基础,采用单一因素的建筑夹角变化构建典型建筑通风廊道模型,形成0°到180°共12个模拟工况。采用精细的六面体网格实施数值模拟,考虑计算域的水平均匀性和网格无关性并进行实验验证。结论表明风环境变化规律与建筑迎风面积变化显著相关;认为建筑角隅风是廊道中高风速的主要组成部分,上游位置角隅风大导致扩张型廊道的最大风速较汇聚型大;15°和30°2个工况在整个通道内K值小于1,无文丘里效应。同时,文章依据通风廊道的风速分布分析结果为建筑和规划领域提供了指导性的布局依据。     

建筑布局对住宅小区风环境的影响研究

城市住宅小区风环境是城市环境中至今尚未得到合理有效解决的重要问题之一。针对行列式、错列式、斜列式、混合式4种典型的城市住宅小区布局形式,采用ANSYS-CFX软件建立76种不同参数的数值模型,并通过CAARC标准模型对本文采用的网格划分、模拟方法及边界条件进行验证分析,对数值模型进行三维流场模拟,研究不同参数(风向角、布局形式、建筑尺寸等)对典型城市住宅小区风环境的影响。分析结果表明:微风环境下,当来流风速垂直建筑长度进入小区时其内部风环境较差,不同工况下人行高度(离地1.5m)处高风速主要发生区域为小区过道入口,建筑物长度对小区风环境的影响较为显著,当长度比L/B=3∶1及采用斜列式布局能够有效改善小区内风环境状况。     

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。     

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。     

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。     

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。     

考虑弹性支承的整体张拉膜结构风振动力响应分析

根据线性滤波法中的自回归(AR)模型,模拟膜面部分节点的风速时程曲线,结合结构随机振动理论并考虑耦合效应,通过Matlab进行程序化编程模拟风速功率谱,并经过同Davenport谱的对比验证其可靠性。利用模拟的风压在ANSYS平台上对整体张拉膜结构进行风振时程分析,结果表明膜面在脉动风的影响下波动幅度很大,可能会出现应力集中。文章对此作了比较详细的分析,并在与静力分析对比后发现风振响应分析是实际工程中必须要考虑的。     

三维脉动风模拟技术在大跨机库风振分析中的应用

风荷载在大跨度屋盖结构设计中往往起主要作用,这使得该类结构的风荷载及风致动力响应研究日益受到关注与重视。结合大跨度机库屋盖表面脉动风作用特点,依据改进的Iwatani线性回归滤波器法并结合中心采样定理,实现了基于Matlab的超大跨度网架结构三维空间相关脉动风速时程模拟。以Davenport谱为目标谱对首都机场六机位机库网架所有上弦节点位置处的随机脉动风速时程进行了模拟。进而结合风洞试验数据,依据屋盖各节点风压系数将模拟的风速时程加载于机库结构并进行风振响应时域分析,以研究三维脉动风作用下超大跨度机库屋盖结构的响应特点。分析结果表明本文模拟空间随机脉动风的方法可以较好地考虑大跨机库表面的脉动风特点,为结构的风振时域分析提供准确的荷载时程。     

某TOD商业综合体室外风环境绿化改进研究

以公共交通为向导开发(TOD)的商业综合体因其复杂特征容易造成室外风环境的局部恶化,但是,绿化能够改善室外风环境.采用CFD模拟方法和LES湍流模型,结合上海市风环境特征,以上海市某TOD商业综合体为例,研究满足绿色建筑评价标准中满足人行高度处风速＜5 m/s和儿童活动区域风速＜2 m/s的目标,依据种植树木前后的数值模拟对比,对综合体周围无绿化和现有绿化方案进行分析,并根据树木特性及对TOD商业综合体周围风环境的影响提出更为合理的绿化布局,以此满足室外行人和儿童活动区域的舒适度要求.研究结果表明:在风速过大的区域,树木阻风作用好,在冬季,项目地块内风环境最大风速下降约1 m/s,可为利用绿化树木阻风的室外风环境绿化改进提供参考.     

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。     

杏林湾CBD人行区域风环境模拟评价与实测对比

为了评估厦门地区高层建筑对周围人行高度风环境安全性和舒适性的影响,选取杏林湾CBD为研究对象,通过PHOENICS软件对不同工况的风环境进行模拟与评价。分析模拟结果,结论表明:(1)该片区夏季人行区域风环境良好,冬季和过渡季节部分区域风速偏大导致舒适度下降。(2)该片区大风天气行人区域发生危险的概率较高,需引起重视。(3)将模拟结果同实测数据进行对比,风速分布较一致,大小存在一定的误差。其次,针对风环境舒适性和安全性,提出了相应的措施和建议。     

中新天津生态城中心CBD风环境数值分析

风环境作为绿色建筑评价中的一个重要方面,是城市规划时必须考虑的因素。通过采用CFD流体力学软件Airpak,建立中新天津生态城城市中心CBD的风环境数字化模型,模拟出小区整体的风速和风压分布状况。通过对数值模拟结果分析,得到中心CBD风环境相关参量的数据分布,为后续的方案优化提供了指导。     

合肥市环城公园对旧城区风环境影响研究

旧城区由于普遍存在绿地率低、建筑密度高等问题,对风环境研究极具紧迫性。以合肥市环城公园旧城区为研究对象,选取逍遥津公园、包河公园、杏花公园及其周边环境为例,采用CFD技术模拟场地风环境,探究影响合肥市旧城区风环境的各项空间组合要素。结果表明:(1)旧城区平均风速在0.57 m/s,明显低于合肥市平均风速;(2)杏花公园地块风环境最好,逍遥津地块建筑群组对风环境阻碍明显,包河公园地块静风区面积最大;(3)旧城区风环境主要影响因素为环城公园绿地和水体、建筑群的空间组合方式、建筑与风向之间的夹角、建筑单体形态。最后将城市公园绿地环境效应和建筑布局综合研究,基于原有旧城肌理,提出改善旧城区风环境的建筑布局与绿地布局策略,为旧城区风道规划与更新方式提供了新思路。     

大跨度桥梁结构风荷载模拟研究

基于数值模拟方法的风速时程曲线在桥梁结构风振分析中被广泛采用。本文基于自然风特性,通过考虑结构节点间的风速时程相关性,采用AR模型模拟节点随机脉动风速时程。利用AIC准则确定模型阶数。对模拟所得的大跨度桥梁节点风速时程统计分析表明：AR模型可有效地模拟具有空间相关性、时间相关性的节点脉动风速时程,模拟精度、速度和计算稳定性均满足实际工程应用要求。     

中新天津生态城中心CBD风环境数值分析

风环境作为绿色建筑评价中的一个重要方面,是城市规划时必须考虑的因素.通过采用CFD流体力学软件Airpak,建立中新天津生态城城市中心CBD的风环境数字化模型,模拟出小区整体的风速和风压分布状况.通过对数值模拟结果分析,得到中心CBD风环境相关参量的数据分布,为后续的方案优化提供了指导.