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。     

街区尺度建筑布局对通风性能的影响及评价方法研究

建筑布局是室外风环境的重要影响因素。为研究建筑布局对住宅小区室外风环境的影响,本文建立了9种典型布局的住区模型,通过各季节条件下的数值模拟,分析各个季节不同建筑布局的风环境特征,研究建筑布局对室外风环境的影响。为了量化空间形态对风环境影响,研究了室外风环境评价指标,并对已有指标"通风阻塞比"进行了修正及验证。为全面分析评价建筑室外风环境,提出全风向评价法,并对比分析了单风向(主导风向)与全风向(16风向)的评价结果的差异。     

合肥城市混合住区风环境的模拟比较与评价

住区风环境直接影响居住环境的空气质量以及人的健康和舒适程度。通过调查分析合肥市混合住区现状,从不同规划布局、不同建筑高度、不同建筑朝向三个方面得出合肥市混合住区的典型布局形式。同时运用软件Phoenics分别模拟了在夏季主导风向与冬季主导风向影响下的三方面住区空间布局室外风环境,并对模拟结果进行了分析,总结出南部开敞,北部紧凑式的布局、偏向与东西向的夹角控制在15°左右的住宅;西面开敞式空间布局的住区在合肥地区混合住区群体空间处理中优势明显。     

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。     

基于CFD的某校园宿舍区室外风环境模拟分析和优化设计

与商业、住宅建筑相比,现阶段针对大学校园的风环境研究较少。考虑到气候环境的变换,现应用"五日滑动平均值"方法,确定了该校园风环境的主要参数,并运用CFD模拟分析的方法,对宿舍区室外风环境进行定量分析和设计优化。模拟得出结论如下:宿舍区在自然通风条件下,内部风环境相对稳定,不会对行人造成明显干扰,同时有利于空气流动;由于建筑物的整体朝向,导致外围建筑迎风面与背风面的风压明显,易造成冬季冷风渗透;外围建筑易因"拐角效应"形成连片的拐角风等。由此提出在宿舍区的西北与西南方向之间密植绿化带、栽种常绿植被代替冬季落叶乔木、增加建筑立面粗糙度等优化措施来改善宿舍区的内部环境,并进行相关的模拟验证,结果表明,提出的措施对宿舍区风环境有较大的改善。     

风环境视角下的建筑改造设计研究

建筑的室内外通风是影响城市空气质量的一个重要方面,良好的风环境有助于降低建筑的能源消耗,缓解城市热岛效应,同时也能降低污染物浓度提高室内舒适性,营造健康舒适的人居环境。以长沙地区某办公建筑为研究对象,采用流体力学模拟软件PHOENICS从室内外风速、风压及室内空气龄等方面展开模拟分析,针对建筑不良风环境提出相应的通风优化措施,再对优化后的建筑风环境进行模拟验证,发现在建筑首层制造通风通道可增大夏季建筑室外风速、降低室内空气龄;在建筑表面设置导风装置能够促进室内通风;改变墙体的开口数量能合理组织室内气流,促进通风。     

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。     

某大学校园风环境模拟分析及评价

本文采用CFD数值模拟分析技术,建立校园风环境的物理模型,采用k-ε湍流模型,对某大学校区校园风环境进行模拟计算,获取校园内风速分布和压力分布。模拟结果表明,在夏季气象条件下建筑前后压差可以满足室内自然通风的要求,有效降低空调开启时间,达到建筑节能效果;冬季气象条件下基本满足室外风环境的指标要求,可以保证师生室外活动的安全性。     

生活垃圾填埋场随填埋年龄增长对周边大气环境的影响趋势研究

针对生活垃圾填埋场的主要恶臭污染物NH3、H2S、臭气浓度,以某城市生活垃圾填埋场为例,采用该填埋场自运行至今近10年的历史监测数据进行统计分析.结果表明,随着填埋年龄的增加,厂界处恶臭污染物浓度先增加后降低,在填埋场运行的第5～7年,恶臭污染物浓度达到最大值;通过监测数据和现场调查分析可知,该填埋场对周边800 m以外的村庄影响不明显.     

洛阳乡村民居建筑通风优化策略及效能

寒冷地区风环境设计策略是冬季防风、夏季通风,但通过分析洛阳多年气象站观测数据,结合现场测试,发现洛阳四季主导风向大致相同,故冬、夏季节风需求相互制约。长期以来,传统乡村民居建筑迫于经济和技术限制,采取"重防寒、轻通风"的布局策略,解决生存需求,将就舒适需求。基于洛阳气象数据及室内外实际测试数据,分析风压通风特征并结合理论,在冬季防风前提下,提出改善夏季通风的若干策略。通过模拟不同工况下来流方向差异压差验算效能,得出:当室外平均风速为3 m/s时,室内平均风速比改动前最高提高0.36 m/s,最多可以降低居室温度1.47℃。     

颗粒物对围护结构的穿透系数与换气次数关系的探讨

室外颗粒污染物可以通过建筑围护结构缝隙进入室内,并对室内空气品质产生影响。通常用穿透系数来表征室外颗粒污染物穿过建筑围护结构进入室内的通过性。考虑到建筑围护结构在室内外空气交换流通和室外颗粒物进入室内的过程中所起到的关键作用,建立了室外颗粒物对围护结构的穿透系数与换气次数的关联性模型。分析、阐述了换气次数对颗粒物穿透系数的影响。通过模拟工况的数值计算,讨论了在研究室外环境对室内颗粒污染物浓度的影响中考虑穿透系数与换气次数之间关联性的必要性。     

雾霾天气下住宅开窗通风与空气净化联合策略可行性研究

雾霾天气的频繁出现导致关窗并开启空气净化器成为住宅中常用的净化手段,而长时间关窗带来的危害往往被忽视。模拟了雾霾天气下住宅中全时开窗及短时开窗2种开窗方式与空气净化联合使用时对室内细颗粒物(PM2.5)和CO_2浓度的控制情况,结果表明:当室外雾霾在中度污染(室外PM2.5质量浓度200μg/m~3)以下时,可以采取全时开窗与空气净化联合策略控制室内污染物的浓度;当室外雾霾污染严重(室外PM2.5质量浓度300μg/m~3)时,可以采取短时开窗与空气净化联合策略将室内污染物浓度在大多数时间段内控制在限值以下。合理的开窗通风与空气净化联合控制策略为住宅中应对室外雾霾与室内多种污染物提供了一种途径。     

基于CFD模拟的绿色高层大跨建筑“形体—风适应”研究

自然通风是一项重要的绿色建筑被动式技术措施,一方面能降低室内污染物浓度,提高建筑室内舒适度,另一方面能降低空调和机械通风能耗,节能减排。采用基于计算流体力学的PKPM-CFD软件,以高层大跨建筑为建模原型,并连续变化建筑朝向,以长沙地区各个朝向的逐时风况作为输入条件进行自然通风模拟,得出不同朝向的平均换气次数,分析得出,长沙地区最有利于自然通风的朝向为西南向。风向对自然通风会产生很大的影响,风向最好垂直于建筑。影响自然通风的因素是多方面的,应当综合考虑。     

基于住宅底层架空的合肥地区点式布局高层住区风环境模拟分析

高层住区风环境与居民室外活动时的安全与舒适、住区内污染物的扩散与空气自净、冬季建筑的防风节能等问题密切相关。文章运用PHOENICS软件,在夏季与冬季主导风影响下,模拟比较了不同住宅底层架空形式下合肥地区某点式布局高层住区风环境状况。并对模拟结果进行了分析,总结出S形、Y形、I形三种不同形式的底层架空处理相对于未架空处理住区内部人行区域风场均匀性、空气新鲜程度得到明显改善,同时又兼顾了建筑冬季防风节能。     

高层建筑室内自然通风特性模拟研究

基于三维RNG k～ε湍流模型的CFD数值模拟方法,对某带中庭的高层建筑分别进行了室外群体建筑物的风压模拟和室内复杂户型的自然通风模拟研究。通过室外群体建筑物风压模拟,获得了主导风向下建筑外窗、避难层等关键部位的风压分布情况,在此基础建立精细化了的室内户型模型,通过自然通风模拟研究,获得了建筑室内各功能区的风速分布与风量。结合当地风气侯数据和自然通风舒适温度,对自然通风效果进行评价,以指导工程设计。     

上海高层住宅夏季室内热环境调查研究

2006年夏季对上海高层住宅的建筑概况、空调设备、生活方式、能源消费及舒适度等进行了问卷调查并测试了室内温湿度,分析了室外气候条件、住宅形式、人员活动等因素对室内热环境的影响。研究结果表明,底层、中间层、顶层室内温湿度和舒适度差别不大,住户对中午时热环境的不满意率高于早上和晚上,但在能够采取一些降温措施时,不满意率会降低。     

医院室外风环境对病房室内风环境的影响分析

本文以南京市某医院为研究对象,通过数值模拟的方法,对夏季主导风向下的室外风环境进行了模拟分析;利用模拟结果,分析了处于不同风压区的病房的室内气流组织状况,提出了对病房布局及室内空调设计的一些建议。     

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。     

凹廊式高层建筑火灾烟气蔓延数值模拟分析

以某火灾事故建筑为原型,运用FDS模拟凹廊式高层建筑火灾的蔓延过程,对比室外凹廊处和室内起火的条件下烟气蔓延情况,分析凹廊处起火烟气蔓延速度、温度、遮光率和烟气的质量浓度等参数的变化以及有无主导风向对火灾蔓延的影响。结果表明:烟气垂直方向蔓延速度表现为距离着火点越近速度越快;有凹廊设计的高层建筑更易形成"烟囱效应",加速火势蔓延,应提高凹廊处耐火限度,增加防火、防烟设施;凹廊式建筑设计施工中应对主导风向的下风向一侧提升耐火限度。     

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。