基于室外风环境CFD模拟的建筑规划设计

立足于优化建筑小区规划设计的理念,介绍了如何建立适合建筑小区模拟的模型与相应的边界条件.通过建筑小区自然通风的CFD模拟实例,说明了评价室外风环境的方法,以及如何在建筑规划设计前期与建筑方案结合,及时评价小区风环境设计的合理性.建筑小区风环境CFD模拟在规划前期的介入,对建筑规划设计的优化具有指导建议.     

建筑室外风环境CFD模拟技术研究现状

本文通过开展广泛的国内外建筑群风环境模拟技术相关的文献调研,归纳总结了目前建筑风环境模拟技术在问题简化、计算模型、网格处理、边界设置、方程求解、模拟工具选择等方面已有的研究成果,指导和规范建筑风环境模拟评价分析过程,可用于绿色建筑咨询、设计及工程实践。     

基于数值模拟的城市建筑室外风环境研究

随着我国城市经济的发展,在城市发展中环境问题也日益增多,城市建筑室外风环境是城市环境的重要组成部分,在参考国内外建筑风环境评价方法的基础上,基于计算机数值模拟的方法,介绍计算机数值模拟相关软件,探讨国内外学者在城市建筑风环境进行的相关研究,并对其未来研究方向作出展望.     

亚热带建筑室外风环境CFD模拟分析

为了研究亚热带气候条件下建筑群的室外风环境,以广州地区自然气候条件为基础,以可压缩空气为研究对象,建立了不同布局建筑群的物理和数学模型,并应用CFX软件模拟了建筑群的室外稳态湍流流场,结合得到的速度场、压强场和WBGT值,分析比较了不同布局建筑群的室外风环境,得到了最大风速区域和涡旋产生区域,确定了最佳的建筑布局,并对风环境恶劣的区域提出了改善措施．     

某小区建筑风环境数值模拟分析研究

以某小区为例,对其风环境进行了数值模拟计算与分析,引入梯度风的概念,指出了小区内建筑分布对小区风场的影响。为住宅小区建筑布局的规划建设及建筑室内通风效果预测提供了指导和优化途径。     

复杂建筑环境中冷却塔风环境的数值模拟

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。     

北京当代MOMA风载及风环境数值模拟研究

根据计算流体动力学(CFD)的基本原理,基于计算流体力学软件Fluent平台,对当代MOMA工程的建筑群进行数值风洞模拟.获得12个不同风向下建筑物表面风压分布参数和建筑群区域不同高度的风环境参数.结果表明,建筑群的互相干扰既会影响建筑物表面的风压分布,又对不同区域的风向和风速有重要影响.来流上游建筑物的阻挡,会造成下游建筑物迎风表面压力值的减少,局部的风速加剧又会加大周围建筑物表面压力值;在产生流动分离和涡脱落的区域风速较高,而背风区域的风向与来流风向有较大差异.数值模拟获得的结果为建筑群的优化设计提供了重要参考.     

基于CFD的住宅小区风环境研究

宅小区的平面布局对于小区内人行高度处的室外风环境有着重要的影响。通过对一个由12幢建筑物组成的建筑群,采用基于Reynolds时均化方程(RANS)和Renormalization group(RNG) k-ε湍流模型的数值模拟方法,得到小区的流场分布,以分析建筑群周围的风环境舒适性问题。改变相邻建筑物的左右距离和前后距离,比较不同布局下的风环境,获得了上述两个因素对于小区风环境的影响规律。     

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。     

某绿色建筑风环境数值模拟分析

以青岛某绿色建筑项目为例,分析了室外风环境对人生活及环境的影响。通过查阅有关青岛地区典型气象年的参数确定了3种模拟工况,根据k-ε湍流模型的控制方程及当地地形条件、基本风速和所在高度等因素,模拟出该位置的平均风速及压力差。通过对各项风环境指标的分析,得出结论:冬、夏两季建筑1.5m高度处人行区域的风速均低于5m/s,气流较平缓,符合行人舒适性,对于风速较高的迎风面转角和风通道处,可以通过在该区域种植植被来降低该区域的风速。建筑物表面压力差小于5Pa,有利于夏季通风并且符合冬季防风要求。该项目达到中国绿色建筑评价的标准,可以为今后绿色建筑规划建筑设计提供参考。     

温州某工业建筑室外风环境的CFD模拟分析

建筑室内风环境受室外风环境影响很大,尤其是自然通风、建筑防风效果受室外风环境决定性影响。通过采用Fluent对温州某工业建筑的室外风环境进行了模拟计算,对比分析了2个规划方案在冬夏2种工况下的速度场与压力场。在模拟结果分析基础上,提出了建议规划方案。     

基于风环境数值模拟的住宅区规划设计优化研究

城市住宅小区内的建筑风环境状况是营造宜居居住空间的重要环境因子。以常州某一住宅小区规划设计方案为例,运用计算流体力学Airpak软件中的RNG k-ε湍流模型,对规划初期形成的方案A与基于风环境影响优化推导基础上形成的优化方案B这两个方案的建筑群进行了风环境数值模拟;通过比较分析近地面1.5m处风速、风压差、空气龄等风环境评价指标的风场效应模拟效果,归纳和验证从总体空间布局到建筑形态布局不同尺度建筑群空间组合关系产生的微气候风环境作用效应。本研究对于居住区规划风环境优化提供方法支撑,为构建健康舒适的小区风环境提供理论指导。     

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。     

住宅小区风环境数值模拟

建立了某典型住宅小区风环境的物理和数学模型,并应用计算流体动力学方法求解了三种来流角度下的稳态三维湍流流场,给出了速度、压力、湍流度参数的分布;分析了街区涡流、巷道风及活塞风等效应,研究了风压作用下建筑群的迎风及背压区,讨论了湍流入流边界对合理湍流分布的作用;比较了不同来流角度下五个观测点位置的风环境参数。     

小区风环境数值模拟方法

小区风环境质量是小区规划中需要考虑的重要方面。本文经过几例实验验证的建筑风环境的模拟工作，总结了小区风环境的一般模拟方法，提出了简化几何模型、划分网格方法、选择解法、确定边界条件、后处理及风环境评估等方案。本文提出的方法对有效预测小区风环境、合理优化小区规划方案有实际意义，对绿色建筑小区风环境的设计有一定的指导作用，     

营口市奥体中心体育场风压分布及风环境的数值模拟研究

基于CFX10.0软件及LINUX大型并行服务器操作平台,采用剪切应力输运(SST)k-ω,模型对营口市奥体中心体育场屋盖进行了风压分布及风环境的数值模拟,得到了体育馆屋盖表面的平均风压系数,并分析了屋面的风压、湍动能分布特性,比较了屋盖在各风向角下总升力,得出了最不利风向角和分区风载体型系数,同时给出了双屋盖、仅ROOF1、仅ROOF2等三种计算模型时屋盖表面的风压分布.通过分析可以得到,随着区域位置的变化.体型系数值有很大不同,且其对风向角的敏感程度也不同;位于上游风场的屋盖和下部建筑(看台)的存在对体育场内流场及下游风场屋盖表面风压分布有很大的影响.     

武汉地区住宅小区风环境的数值模拟分析

风,作为城市气候环境的一个重要组成部分,它和热环境、声环境、光环境并列,是规划建筑环境设计的一项主要内容。群体建筑的风环境研究是建筑学、城市规划、城市气候学和环境保护等学科领域共同探讨研究的课题之一。本文结合武汉市实际情况,运用Airpak软件的RNGk-ε湍流模型进行风环境的数值模拟,研究得出不同高度类型的住宅小区的风环境状况,从构建良好风环境的角度为住宅小区规划设计提供了一定的参考依据。     

高层建筑密集区的风环境数值模拟研究

高层建筑密集区的风环境问题日益受到关注,因此在项目建设前期对其周围的风场特性进行研究与评估十分必要。本文通过某高层建筑密集区的CFD数值模拟研究,计算了16个风向角下其周边450m半径范围内的流场特征,分析了其兴建前后该区域的风速比分布特征,并据此分析关键点风速随风向的变化,最后比较了工程建设前后其周围区域的总体风环境水平。     

某小区建筑群室外风环境的数值模拟

建筑风环境对于行人的舒适性与安全、建筑的节能和污染物的扩散等都具有很大影响.通过对东风、东南风和东北风3种风向下南京某小区内的风环境进行数值模拟,并对小区的风环境品质进行了评估.结果表明:在3种风向下,小区内部行人高度处(Z=1.5 m)的风速均不会超过4.5 m/s,不会影响人的舒适性;在东南风和东北方风向时大部分建筑前后的风压为2～3 Pa左右,能够较好地利用自然通风,节约能耗;但由于小区建筑群面积较大、建筑较多,有小范围内的无风区域和涡旋区,不利于污染物的扩散.