某高层建筑行人高度风环境试验研究

通过缩尺比为１：３００的模型风洞研究了在１６个来流风向下某高层建筑建成前后周围的风环境，并结合当地的气象风速资料，分析了建筑周围２６个位置的行人高度风环境在坐，站，行３种情况下的舒适性状况结果表明，该建筑周围风环境基本上满足舒适性条件，最后对个别区域提出了改善局部风环境的建议和措施。     

局部开洞对高层建筑风荷载特性的研究

通过运用计算流体动力学软件ＦＬＵＥＮＴ对有局部开洞的高层建筑风荷载特性进行了风洞 实验和数值模拟研究,得到了不同风向角下洞口周边风压系数风布以及风环境变化．本次风洞试验 主要在大气边界层风洞中进行,主要对模型进行了测压试验．数值模拟采用ｒｅａｌｉｚａｂｌｅ　ｋ－ε湍流模 型,使用ＳＩＭＰＬＥＣ算法分析了４种工况下贯穿开洞周围风压系数和周围风环境特性．研究结果表 明：风压系数在洞口一侧增大,另一侧减小,影响区域的大小接近洞口尺寸．当风向角与建筑呈４５° 时,洞口内风速达到最大值,可以看出在高层建筑上安置风力发电机能够有效利用风能．     

某高层建筑行人高度风环境试验研究

通过缩尺比为１：３００ 的模型风洞试验,研究了在１６ 个来流风向下某高层建筑建成前后周围的风环境,并结合当地的气象风速资料,分析了建筑周围２６ 个位置的行人高度风环境在坐、站、行３ 种情况下的舒适性状况．结果表明：该建筑周围风环境基本上满足舒适性条件．最后对个别区域提出了改善局部风环境的建议和措施     

天津地区居住区采光与室外风环境模拟研究

随着居住区建筑密度的不断增大,其采光与室外风环境已成为影响人居品质的重要因素,并关系到行人的舒适性甚至安全问题,通过计算机对居住区风环境进行模拟研究,以便在建筑设计阶段通过调整建筑群的布局来进行室外风环境的改善,已成为评价居住区规划优劣的必要手段和重要途径.文章通过计算机仿真系统采用计算流体动力学(CFD)数值模拟技术和多区域网络模型方法,配合相应的评价标准和指标体系,对天津地区居住区室外风环境进行了计算机模拟,对室外行人高度风环境进行定量评估;并结合建筑采光模拟进行综合分析评价,针对居住区中行人高度风对建筑外形设计、布局分布影响提出了相应的改进建议.     

非对称建筑外形对周围风环境影响的数值模拟

目的分析非对称外形建筑周围风环境的风场分布及非对称建筑外形对周围风场分布的影响．方法以计算流体力学理论为基础，采用有限容积法对非对称几何体建筑风环境进行了数值模拟，并与宽度和高度相同的对称外形建筑周围风环境进行了比较分析．结果得到了非对称几何体建筑周围速度场、压力场、迹线图的分布，说明建筑的几何外形对其周围风场影响非常大，非对称几何体建筑与相对应的对称几何体建筑周围风场有很大不同．结论该建筑迎风面静压与建筑物后侧的负压相互间存在较大压差，有利于自然通风；hz=1．5（人行高度）风速低于5m／s，满足舒适性标准．建筑背面存在的负压和大的涡旋不利于污染物的排放．     

用于建筑绕流预测的非线性涡粘模型改良

为了改良非线性涡粘性模型模拟建筑绕流问题的表现,首先介绍了采用涡粘性模型预测建筑绕流问题的现状,分析了模拟中存在的问题,然后基于Craft非线性涡粘性模型提出了一种用于预测建筑绕流的改良的非线性涡粘性模型,并利用日本建筑学会提供的风洞实验数据对改良的非线性模型进行分析验证．结果表明:改良的非线性涡粘性模型一方面改善了标准k-ε模型建筑前端湍动动能预测过大的问题,预测出了建筑顶部的分离和再附着;另一方面通过增大尾迹区的湍动动能,改善了涡粘性模型在预测建筑尾迹区流动中的表现．通过改良,非线性涡粘性模型可以较好地预测建筑风环境．     

风环境视野下高层建筑群朝向——以杭州钱江新城四季青路地块为例

由于现在城市建筑呈现高层化和密集化的趋势,高层建筑对其所处地块内的风环境的影响十分显著,并且进一步影响到其室外行人的舒适性.改善高层建筑周边风环境是一个亟待解决的问题.首先,通过对杭州市钱江新城四季路地块6栋高层建筑群的周边风环境进行实测,筛选出建筑群体朝向对室外风环境影响较大的部位并确定测点.其次,针对所发现的风环境不佳问题,通过建立地块模型,不断改变各建筑单体的朝向角度,得到8种典型朝向布局.最后,利用CFD流体力学数值分析模拟软件phoenics对8种布局进行模拟,得到人行高度(1.5m)上的风速比的分布情况.对比发现,通过建筑朝向的改变能够达到优化高层建筑群周围风环境的目的,通过探求风环境与建筑朝向之间的关系,研究结果为本地区进行高层建筑群体朝向设计时提供参考.     

被上游建筑遮挡的下游建筑表面风压CFD模拟的可靠性研究

研究城市通风或建筑风环境的主要目的是探索建筑之间和建筑内外的气流运动及污染物扩散规律,主要手段有风洞实验和计算流体动力学（CFD）模拟,后者相对前者的优点是易操作且成本低,但由于流体运动的高度不确定性,其结果的准确性存疑。在城市中,建筑之间的互相遮挡是主要特征之一,提取其中最基本单元,把两个建筑之间的遮挡问题分为上游建筑有孔（如穿堂风）与无孔两种情况,运用CFD中的雷诺平均模型（RANS）模拟下游建筑表面的风压,并与风洞实验进行严格对比,以讨论CFD方法在这一基本单元问题中的可靠性。网格敏感性分析显示,建筑表面最小网格为建筑高度的2%时,可获得可靠的结果。5种常用RANS模型的结果与风洞实验严格对比表明：RANS模型对模拟上游有孔遮挡的可靠性明显高于模拟无孔遮挡;RANS模型对于建筑上部的风压模拟结果普遍好于建筑下部;其中,SST k-ω模型准确性最高,在上游有孔时,平均误差11%,上游无孔遮挡时,则为16%。     

生态建筑周围行人高度风环境的数值预测

为保证舒适性和良好的自然通风,生态建筑对室外风环境,特别是行人高度的风环境有着明确的要求.为此,在生态建筑的规划和设计时,有必要借助风洞试验或数值模拟方法对规划和设计方案进行检验和修正.本文采用有限体积法和SIMPLE算法,对天津中心生态城中首个绿色建筑的设计模型周边行人高度风环境进行了数值模拟分析,并根据数值模拟结果对设计方案提出了参考建议.     

应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价

选择实用易行的计算机数值模拟方法作为本文研究风环境的切入点,详述了适合风环境湍流数学模型的选择、建立及相应的边界条件.首先应用PHOENICS软件对风绕单栋建筑时的流场进行了模拟分析,其次通过将三维CAD图转换到PHOENICS软件中的方法,在冬季北风最不利工况下,对某实际复杂建筑小区的风速场进行了模拟,实现了理论与实践的结合.结果证明采用计算流体力学的方法并借助于商业软件PHOENICS可实现对建筑小区风环境的模拟,其对建筑小区风环境的优化设计有一定的指导意义.     

复杂体型高层建筑表面风压分布及风荷载特性试验

以成都某复杂体型超高层建筑为研究对象,在大气边界层风洞中对其进行了单体建筑刚性模型测压试验,对模型表面风压的分布规律进行了讨论;利用随机振动理论在频域内计算了基础等效静力风荷载和结构顶部加速度响应,并将风荷载试验结果与中、日两国最新规范的计算结果进行对比分析。结果表明：复杂体型高层建筑表面风压的分布规律与常规截面高层建筑基本保持一致,但是受到建筑体型的影响,个别立面的风压分布会出现与中国规范规定值完全相反的结论;同时,在局部区域会出现比规范值偏大的结果,由风洞试验结果计算得到的顺风向基底剪力和弯矩均大于中、日两国规范的计算结果,且日本规范的计算结果要大于中国规范的计算结果。所得结论可为类似工程提供参考。     

复杂体型高层建筑单体和双塔时的风荷载

通过风洞试验来确定复杂体型或有干扰时高层建筑的风荷载，为了使试验结果直接为结构设
计软件所用，将风压沿截面进行积分求出沿柱网方向的合力，然后反算为沿柱网方向的整体体型系数。通
过分析某D形高层建筑的风荷载，发现风压沿高度变化不大，整体体型系数沿高度递减；分析弧面体型的
影响，发现基于矩形截面的整体体型系数取值不一定适用于复杂体型。双塔时高层建筑的风压分布更加复
杂，整体体型系数的最大值比单体时大，必须考虑附近建筑物的气动干扰。     

高层建筑周围行人高度风环境试验研究

通过缩尺比为1∶300的模型风洞试验,研究了在16个来流风向下某高层建筑建成前后周围的风环境的变化,结合当地的气象风速资料,分析了建筑物周围26个位置的行人高度风环境在坐、站、行三种情况下的舒适性状况,并根据试验结果提出了改善局部风环境的建议和措施.     

重庆英利大厦表面风荷载研究

针对高耸建筑物风荷载分布特征的复杂性,在北京大学环境学院国家重点实验室2号环境风洞中,对缩尺比为1:300的英利大厦模型进行了试验研究.用本文提出的试验数据处理方法对该试验结果进行分析、计算,得到了该建筑物的风振系数和体型系数,给出了建筑物表面最大和最小(吸力)风荷载值,为其结构抗风设计提供了依据,以确保该建筑物在100年重现期风速下的安全性和稳定性.     

复杂体型超高层建筑风压脉动特性

为研究超高层建筑顺风向和横风向脉动风压功率谱的变化规律,以某X型超高层建筑为工程背景,进行刚性模型测压风洞试验.利用Tamura等基于准定常假定提出的由顺风向脉动风速谱转化得到顺风向脉动风压谱的方法将Davenport和Kaimal风速谱转化为脉动风压谱,并将两者得到的风压谱与试验结果进行了对比;利用Ohkuma等提出的矩形建筑横风向风荷载功率谱的数学模型来拟合侧风面测点脉动风压谱,结果能够与试验很好的吻合.分析了相同高度处各测点之间以及不同高度测点层各测点脉动风压之间的相关性;最后研究了测点风压的水平和竖向相干性,并利用基于单参数最小二乘算法的计算程序对测点空间相干函数曲线进行拟合,结果与风洞试验吻合较好.     

不规则外型高耸建筑物的体型系数研究

对于外型不规则的高耸建筑结构,特别是存在相邻建筑物干扰时,其体型系数值将会发生显著变化,导致所得到的风荷载误差很大.为了研究这一问题,在北京大学环境学院国家重点实验室2号环境风洞中,对缩尺比为1:300的英利大厦模型进行了风洞试验,获得了作用于该建筑物上的静、动态风压,通过对试验结果进行分析、计算,直接求出了该建筑物的体型系数值.     

数值模拟风荷载下低矮房屋屋架结构应力响应

为进一步指导建筑物结构防风设计的进行,将计算机数值模拟、风洞试验和工程算法有效地结合起来,运用大型有限元分析软件ANSYS 11.0对房屋结构进行有限元建模,将风洞试验各测点得到的风压值施加在有限元模型上,得到不同风向角下房屋结构对风荷载的应力响应,并重点对主承力屋架结构进行了工程强度校核。分析结果证明这种研究方法对房屋结构设计具有更直接的指导意义。     

巨型高层开洞建筑刚性模型风洞试验研究

用缩尺比为1：300的刚性模型对巨型高层开洞建筑进行了风洞测压试验,研究了C类场地、16个来流风向条件下,模型各表面(包括洞口内部)的风压分布特性等,并确定了结构总体风荷载及最不利风向角．结果表明：洞口的设置减小了建筑物所受的总体平均风荷载,但并非洞口越大减小风荷载越多．在建筑物上部开洞,对减小基础所受弯矩非常有利,而在中上部开洞则对减小总体平均风荷载更为有效,并且当风向与开洞方向平行时基础所受的总平均风荷载最小．风荷载沿建筑高度的变化并非按规范中的规律分布,而是中上部大、两端小.