基于软件模拟室外环境规划设计实例分析

本文利用Fluent软件模拟规划小区的热环境。通过Fluent对风绕小区建筑时的流场进行了模拟分析,在得出模拟结果和对所选春季流场数据进行分析的基础上,提出小区在规划前期需考虑建筑物密集程度、风向及朝向位置的重要性,以及其方案的可行性。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。引出了建筑规划设计的重要性,同时说明了计算机模拟软件结合小区规划的优越性。通过对建筑楼的室外环境的模拟分析实例,给出了小区在规划前期的室外环境布局的相关建议。     

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。     

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。     

面向方案阶段的建筑室外风环境参数化模拟探索

文中主要研究构建建筑室外风环境参数化模拟方法和工具,为建筑室外风环境优化设计提供技术支撑与案例参考。研究综合应用建筑环境信息建模技术、参数化编程技术和CFD仿真模拟技术,基于OpenFoam在Grasshopper平台中建构了室外风环境参数化模拟模型,通过实测验证模型准确性,并结合寒地某建筑实践项目展开了应用验证。结果表明建筑室外风环境参数化模拟能够显著提高室外风环境模拟效率,精度较好。项目建构的建筑室外风环境参数化模拟方法和工具适于方案创作阶段的建筑设计多方案比较,可为建筑室外风环境优化设计决策制定提供技术支撑,改善建筑室外风环境品质。     

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。     

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.     

基于室外风环境CFD模拟的住宅小区设计策略

CFD模拟是建筑风环境研究的重要方法。基于住宅小区空间布局及风环境特性,以寒冷地区围合式住宅小区简化模型的CFD风环境模拟为例,阐述室外风环境的模拟方法。通过比对风环境模拟结果,及时评价优化住宅小区空间布局设计,确定最优规划布局方案。同时,提炼总结了一套基于室外风环境数值模拟的住宅小区规划设计工作流程和方法。     

建筑风环境模拟在方案设计优化中的应用

以某建筑群为例,采用计算流体力学法,模拟了夏季与冬季两种工况下的室外风环境,通过对速度场、压力场的分析,评价了现有设计方案下相关建筑周围的室外风环境质量,并提出了优化建议。     

基于室外风环境和室内自然通风模拟优化的建筑体形可持续设计方法研究——以昆明市某项目可持续设计为例

建筑体形是形成室外风环境和室内自然通风条件的主要因素之一。提出应用可持续设计的方法对建筑体形进行优化设计来提高室内外风环境的舒适性,并以昆明市某科研建筑为例分析研究了基于室外风环境和室内自然通风模拟优化的建筑体形可持续设计方法,建议综合风速舒适性区域所占比例和建筑物前后压差大于1.5Pa的面积比例等指标,对建筑方案的室内外风环境影响进行评价。     

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。     

闽南某体育场内风环境的数值模拟

风速对某些运动项目影响较大,因此当体育场内风场复杂时,其场内的风环境不容忽视。本文采用SSTk-ω湍流物理模型,对闽南某体育场内的风环境进行数值模拟,得出了场内跑道区域行人高度处的风速比,并对体育场内的风环境进行了预测和评估,提出了改善风环境的一些方法。     

适应风环境特征的小城镇空间布局优化研究

为改善城市风环境和热环境品质,将气候学的相关成果引入城市规划领域成为业内众多学者研究的方向,并且相关成果已在我国诸多大城市展开实证探索。以风环境为例,选取气候特征鲜明且处于快速城镇化阶段的小城镇为研究对象,通过建立"分析模块"、"策略模块"和"模拟反馈模块"将适应"风环境特征"的设计方法引入小城镇规划布局的技术路径中;进而借助相关成果构建风环境评估标准和风环境模拟技术,为该设计方法的规划应用提供技术平台;最后以陕南山区某镇为例,对该方法的核心内容——"风环境模拟反馈"的具体操作方式展开论述,探讨基于气候特征的小城镇空间优化方法与实践应用。     

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。     

岭南旧城更新改造规划中风环境评估方法研究——以广州市黄埔区鱼珠旧城更新改造规划为例

在经济平衡导向下进行的广州市三旧改造规划,设计容积率普遍较高,又由于岭南地区气候湿热,高容积率的设计方案可能会对城市通风环境产生不利影响,因此在规划中进行风环境评估十分必要。基于CFD技术提出旧城更新改造规划风环境评估方法、指标及判断标准,以广州市黄埔区鱼珠旧城更新改造规划为例,模拟改造前后的风环境状况。研究表明：①CFD技术能够较为准确、直观的反映旧改前后风环境状况;②案例的“规划评估范围风速比”0.7787＞“现状评估范围风速比”0.6783,“规划评估范围平均风速”1.293m/s≥1m/s,满足风环境评价标准的要求。     

探讨住宅群体布局对风环境影响的数值模拟

以某住宅小区风环境研究为例,综合分析住宅建筑群两种行列布局的室外风环境情况,通过建立室外风环境的物理和数学模型,应用专业CFD软件FLUENTAIRPAK对其进行科学专业的探讨研究。研究表明,使用数值风洞模拟方法对住宅小区的风环境进行评价研究,对利用建筑布局改善室外风环境有着显著的指导作用和重要意义。     

基于人群活力的北京市延庆区城市公园风环境评价

[目的]已有风环境研究多从单一条件对城市空间风环境进行评价并提出优化策略,忽略了人群有效活动空间的影响,以简化体块代替公园物理环境部分要素,一定程度影响了风环境模拟分析结果的准确性。[方法]以占北京市风力资源70%的延庆区4个典型城市公园为对象,从公园人群游憩活力视角,结合场景建模技术、通讯探针和人工智能识别技术,确定公园游客活动范围,以此作为公园风环境评价的研究区域;利用不同季节风速、风压和涡旋分布等评价要素量化评价公园风环境质量,并以公园风环境质量综合评价来表征公园现状风环境质量优劣程度;以公园风环境质量评分方式相关性评价来表征公园进行风环境适应性改造的难易程度。[结果]结果表明：百泉公园现状风环境质量最差,且评分随季节变化呈现出明显差异性和不规律性;集贤城市森林公园风环境质量评分随季节变化有规律地逐渐减小,且进行风环境适应性改造难度最小。[结论]研究建立了全面的公园风环境质量评价体系,对延庆区城市公园建设和管理具有应用价值,为华北地区城市公园风环境质量评价提供创新方法。     

拟建高层建筑风环境对周边建筑遗产影响评估——以广州同盛机器厂旧址为例

高层建设项目将对风环境造成严重影响,给遗产保护利用带来新的问题与隐患。于是在城市规划设计早期,评 估拟建高层建筑风环境对周边建筑遗产的影响显得尤为重要。以规划中的广州白鹅潭国际中心商贸区及其中文物建筑 群——同盛机器厂旧址为例,应用 CFD 软件 Phoenics 模拟典型工况下拟建高层建筑风环境的影响。结果显示：①强台 风工况下,屋面风荷载未超过安全限值,由风压分布得出易受破坏部位;②“回南天”工况下,区域通风效果较好,但 风影区影响较大,存在加重生物侵害的隐患;③夏冬季工况下,风廊改善夏季风环境的作用明显,冬季在高层建筑附近 出现下行的高速冷风。依据建筑遗产受影响情况作出预评估,可指导城市高层建筑建设与周边建筑遗产保护协同进行。     

基于风洞可视化的环境性能建筑生形方法研究

响应环境的性能化建筑正构建起可持续的建筑未来。城市空间密度的激增带来了愈发严重的室外风热环境的不断恶化,应对这些问题需要建筑师从根本上去认识风这一复杂而又不可见的自然现象。文章介绍了基于定制化物理风洞的建筑生形研究方面的最新成果——在已搭建的适用于设计初期方案优化的小型物理风洞和实验室级大风洞基础上,进行了风环境可视化的定性和定量实验,以此作为建筑形体环境性能评价的依据;同时引入可动模型装置,利用Arduino平台和程序语言进行信号传输控制,选取“扭曲”的建筑形式进行风环境性能找形实验,得出一套系统化的、适用于建筑设计初期、以风环境性能为导向的建筑生形方法。     

绿色建筑中风环境模拟流程的标准化研究

采用计算机辅助设计对建筑室外风环境进行分析是绿色建筑区域规划的重要内容.然而,风环境的模拟流程工作千差万别,有必要对风环境的模拟工作建立一套标准化的模拟流程.从绿色建筑规划设计优化角度对风环境模拟的模型简化、计算区域选择、边界条件设置、数学模型选取、迭代次数设置、网络无关性检验等方面建立了一个完整的风环境模拟流程,用于...