基于CFD的夏热冬暖地区高校校园室外风环境模拟分析与设计优化——以汕头大学东校区项目(三期)规划设计方案为例

校园室外风环境一直是绿色校园评价的重点,但针对夏热冬暖地区高校校园的风环境研究很少.以汕头大学东校区项目(三期)规划设计方案为例,采用计算流体动力学风环境数字化模拟技术(Phoenics软件)对规划设计阶段校园室外风环境进行数字化模拟分析,在保持用地指标和前期校园规划设计整体思路不变的前提下,分别从校园组团及建筑单体层面提出优化策略,为师生提供舒适的室外风环境.     

赤峰某住宅建筑风环境及自然通风的CFD模拟

建筑风环境对室内空气质量及建筑节能有重要影响。为了评估赤峰某住宅小区的建筑设计方案,在夏季、冬季、过渡季3种工况下对其室外风环境、室内自然通风进行了数值模拟。模拟软件采用Fluent,湍流模型采用k-ε两方程。首先,进行室外风环境模拟,获得室外风速、风压数据。其次,以室外风环境模拟所得风压为条件,进行室内自然通风模拟,得到其换气次数。模拟结果表明,夏季、过渡季工况下建筑小区人行区域无漩涡,没有无风区;室内自然通风换气次数大于2h~(-1)。冬季迎风面与背风面的压差小于5 Pa。总体上,该建筑方案在室外风环境以及自然通风方面满足我国相关行业技术标准要求。     

某高层建筑空调室外机运行环境的数值模拟

采用CFD模拟软件对某高层建筑空调室外机组附近环境的速度场和温度场进行数值模拟,并考虑当地气象条件的影响,通过对比有无室外风情况的模拟,观察室外机冷凝热的散发情况,得出各层空调外机互相之间的影响,结果表明本次设计中,空调室外机组的运行环境良好,外机的布置结构合理。     

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。     

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。     

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.     

武汉地区住宅小区的风环境模拟及评价——以武汉大学茶港小区为例

建筑室外风环境模拟是绿色建筑认证模拟中的重要一项内容。该文以武汉地区的自然气候条件为基础,运用Airpak软件的RNG模型对武汉大学茶港小区冬夏两季风环境进行了数值模拟和评价。通过模拟住宅小区建筑环境的室外舒适度和建筑单体压力分布的情况,研究得出该小区基本符合国家绿色建筑评价标准中对住宅室外风环境的要求:冬季室外行走舒适及夏季自然通风。同时,该模拟可从构建良好的风环境角度来指导当地住宅小区规划设计和方案决策。     

大型工业建筑群室外风环境优化设计探索与实践

工业建筑在其使用过程中会产生大量的余热和有害气体,良好的通风可以带走工业建筑室内外的污染物,对改善生产环境和城市微气候具有重要的作用;在设计阶段对工业建筑群的室外风环境进行优化,可以有效改善建成后的通风效果。在分解工业建筑风环境数值模拟步骤的基础上,借助数字技术建立了常用的计算模块,实现了数值模拟中重复步骤的自动运行,引入舒适风速区比率、静风比率等评价因子,构建了快速、准确、便于方案比选的数值模拟方法。最后以包装材料工厂为例,在设计阶段通过数值模拟对工厂室外的风环境进行分析,并针对精整车间各分区之间的距离进行了优化,在建成后对室外风环境进行了测试,室外风速基本满足工厂室外通风的要求。     

基于CFD的底商住区室外风环境模拟分析

针对底商住区的室外风环境问题,以武汉某高层底商住宅小区为研究对象,利用BIM技术创建小区的几何模型,基于计算流体力学(CFD)数值模拟的方法,采用PHOENICS软件对小区夏、冬两季主导风条件的室外风环境进行模拟计算。对比分析小区有无底层商业建筑时,不同工况下室外人行高度处风速、气流分布、空气龄和风压的模拟实验结果,为高层底商住区的规划提供设计参考。通过模拟结果的对比分析得出:底商住区在不同工况下的室外风环境整体评价良好,底层商业建筑对小区室外风环境的影响范围有限,需注意其可能产生的负面影响。     

大型商业综合体室外风环境模拟分析

通过利用CFD模拟技术对典型大型商业综合体室外风环境的特点进行了模拟分析,包括室外流场的形态、速度分布特点以及建筑外立面的风压分布。研究了此类建筑室外风环境优化设计的关键因素。     

基于Phoenics的大学园区风环境模拟研究

风环境对营造舒适健康的校园氛围十分重要。大学校园人员密集,风环境的优劣直接影响师生工作学习。以某大学园区为例,运用Phoenics软件模拟分析夏季、冬季以及过渡季的室外风环境,利用RNG k-ε低速湍流数值模型,对校园风环境进行了数值模拟和分析,得出了风环境向量图,根据仿真结果进行防风策略分析,对校园风环境存在的问题提出了优化策略。     

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.     

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。     

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。     

居住建筑室外风环境模拟研究

本文对居住建筑室外风环境进行了模拟研究。模拟分析了行列式布局下建筑群室外风环境状况。为建筑群布局提供了应用参考,也为进一步研究行列式布局等常见居住建筑群布局下的室外风环境状况提供了相应的研究基础。     

阜阳某住宅小区室外风环境模拟分析

通过对住宅小区的室外风环境计算模拟,可对小区建筑物的体型、布局等进行指导,改善住区的风环境质量;良好的室外风环境有利于室内的自然通风和污染物的扩散;通过对阜阳某住宅小区的室外风环境模拟,分析其是否达到室外风环境舒适度指标要求。     

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。     

某学校综合教学楼室外风环境模拟分析

采用CFD计算流体力学方法对上海市某学校综合教学楼室外风环境进行了数值模拟计算,分析其室外人行区和活动区的风环境及建筑单体压力的分布情况。研究得出该建筑基本符合国家绿色建筑评价标准的条文要求:场地内风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风。可指导当地公共单体建筑的规划设计和方案决策,构建良好的室外风环境。     

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。     

基于模拟的教学楼风环境优化研究——以成都地区为例

建筑风环境作为绿色建筑的重要评价指标之一,在新冠肺炎爆发后愈发受到设计师的关注。教学楼作为教育建筑中的主要组成部分,对室内外风环境质量具有更高的要求。针对成都地区,通过CFD模拟技术对不同布局形式的教学楼室外风环境进行模拟分析,并结合不同开窗方式研究教室内部风环境变化情况,探讨适应成都地区的教学楼室内外风环境优化策略。模拟分析结果显示,不同布局形式下教学楼室外风况差异较大,可通过优化建筑形体进行改善,营造舒适的室外风环境,同时选择基于"走班制"教学模式下的教室平面进行不同开窗方式的教室内部风环境模拟对比分析,证明了在增加门斗处侧墙开窗时能有效改善室内空气质量环境。