基于热环境模拟分析的滨河住区建筑布局研究

城市河流对住区热环境具有显著的改善作用。以深圳气候条件为参考,探讨河流与建筑布局对滨河住区热环境的影响,对改进滨河住区布局,提高住区热环境舒适性有重要作用。研究运用CFD模拟技术方法,分析在不同建筑布局模式下,基于河流影响的住区温度、相对湿度和风速的变化情况;以标准有效温度SET*为评价标准,探讨滨河住区建筑布局与热舒适的关系;基于河流产生的良好微环境气候效应,对住区建筑布局提出优化方法,为营造生态、舒适的滨河住区环境起到重要作用。研究表明,减小建筑面向盛行风的垂直投影面积、创造利于河流风向的通风降温廊道、以及营造相应的住区开敞空间等,是改善滨河住区热环境舒适性的主要建筑布局方法。     

太原理工大学明向校区图书馆室内外风环境模拟研究

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,人们对于建筑环境舒适度和建筑环境品质的要求不断提升。为了避免建筑布局等原因导致的建筑风速过快,从而使建筑环境舒适度下降,必须运用计算机模拟技术对高校图书馆建筑室外风环境和室内通风环境进行模拟,这是在建筑设计时必须考虑的因素之一。本文运用phoenics风环境模拟软件对建筑室外风环境进行了模拟,运用vent2020软件对建筑室内通风环境进行了模拟,为初次使用风环境模拟的人员提供了一些参考依据。     

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。     

专业的建筑节能与绿色建筑设计、咨询服务

<正>绿色系列软件:Phoenics模拟软件是一款集室内、室外通风、热岛分析功能于一体的绿色建筑节能评估软件,可准确模拟建筑内部、建筑周围风速、风速放大系数、风压、温度等分布情况,为优化建筑布局,改善建筑物朝向、开窗位置等提供方案指导。同时Phoenics软件在消防安全火灾、烟雾、城区污染物扩散等方面也有广泛应用。     

基于风环境的高层与周围低层、多层建筑的布局方式选择

居住区高层建筑与低层建筑之间存在相互影响的作用,为选择最优的布局方式改善居住区夏季通风条件,文章运用数值模拟的方法,对同一地块3种不同布局方式的风环境进行模拟,并通过模型内部观测点,着重分析出入口、休息区及住区周边街道等区域,运用相对舒适度评估标准对结果进行评价。对比分析表明3种不同布局中,高层建筑布置在住区四周对住区内部有较强的遮挡作用,引起周围道路风速增加,住区内部风速减小;高层建筑在住区两侧的风速情况优于高层建筑在住区中部的风速情况。     

不同容积率的城市住区风环境模拟比较分析——以赣州市为例

快速的城市化,居民环境意识的提高,人们越来越关注影响自身生活质量的小区室外环境;而小区的室外风环境是小区环境的重要组成部分。从目前对住区风环境的研究成果和要素来看,更多的研究只单纯从风环境模拟技术的角度,又或是单一地从风环境影响要素进行研究,系统性不够。因此,探索不同布局形式下住宅小区容积率与其风环境的关系,是住区环境研究的重要方向。从实验成本、成果周期、表现方法、应用程度等方面综合考量,选用计算机数值模拟方法进行研究。依据前人的研究成果,将城市住宅小区分为4种典型的布局模式:错列式、行列式、围合式、点群式;通过实地调研收集众多赣州中心城区住宅小区的平面图、容积率、建筑密度、户型等基础资料后,综合考虑日照间距、防火间距和卫生距离等要求,结合各布局模式的空间特点,抽象归纳总结得到4种建筑高度下4种典型布局的16种接近极限的容积率住宅小区理想化空间布局模式,作为模拟研究的实验模型。依据赣州市区的气象数据,来设置模拟的具体环境参数,借助CFD数值模拟技术手段进行模拟研究;以小区人行高度处的风速、风速频率作为评价标准,得到各住宅小区的风环境数据;通过对模拟数据的统计和分析,总结得出容积率与小区室外风环境的定量和定性关系,发现小区的平均风速与建筑容积率、建筑密度存在抛物线性关系,小区的最大风速与建筑容积率、建筑密度存在线性正相关,小区最大风速都与建筑高度呈线性正相关;进而对不同容积率的城市住宅的风环境进行评价,得到一个不同布局形式下不同容积率的风环境评价表,供规划设计人员参考选用。在规划建设中给出住宅容积率和空间布局的具体策略及建议,以便在住宅小区设计的初级阶段,就做好小区方案的风环境评价分析,及时发现对风环境的不利因素,进而修改规划设计,以改善住宅小区的室外通风环境。     

通过建筑外壁绿化改善城市热环境的研究

运用CFD的方法，对进行绿化后建筑外墙壁面的漫漫国度以及室外空间的风向、风速、空气温度、相对湿度、平均辐射温度（MRT）的空间分布进行数值模拟，从而对建筑物外壁绿化所产生的城市热环境改善效果进行定量的分析。     

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。     

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。     

住宅布局对城市风能利用影响的数值模拟研究

以某住宅建筑群室外风速场研究为例,通过建立室外风场的数学和物理模型,应用专业CFD软件FLUENT,综合分析住宅建筑群两种行列式和错列式布局形式的室外风速分布情况和风能利用潜力。研究表明,建筑布局对风能分布有很大影响,行列式布局的楼间风大于错列式,而错列式布局的楼顶风能优于行列式。使用数值模拟方法对优化建筑布局来优化室外风环境和提高城市风能利用率有着显著的指导作用。     

绿化和建筑布局对住宅小区的风热环境影响的数值模拟分析

良好的住宅小区风热环境可以加快室外热量的消散和污染物排放,保证居民的健康和舒适。影响小区风热环境的因素主要有小区布局、建筑形态及下垫面形式等。以青岛市一个实际小区为案例采用数值模拟的方法分析小区冬夏季行人高度的风场及温度场分布,评估设计的合理性,找出小区内风热环境不满足要求的区域。通过调整小区内建筑的布局和改变下垫面形式等方法改进小区的设计,并对改进后的方案进行模拟计算。通过模拟结果的对比发现:1合理布局建筑位置,在小区内形成风道可有效改善风环境;2改变下垫面热物性,提高地面材料的反射率,能够降低地面附近的空气温度和体感温度,改善小区热环境。     

某住宅室外风环境模拟研究

选择新疆石河子地区某拟建住宅组团,在规划设计阶段初步方案确定后,进行室外风环境模拟,判断是否达到绿色建筑对室外风环境舒适度指标要求。结果表明,冬季工况下,住区主要干道及活动区域风速、室外风压、全区域最大风压差等均满足要求。夏季工况下,在室外主要活动区域出现局部无风区及涡旋区,不满足要求。通过调改拟建方案中建筑朝向后,模拟结果满足要求,住区室外风速为0~7.44m/s,平均风速为3.23m/s,住区风速在平均风速以上的区域占40%,住区室外主要活动区域未出现无风区和涡旋区。     

建筑规划布局对高层住宅小区风环境影响浅析

建筑布局方式的合理性决定了住宅小区能否获得较舒适的住宅小区室外风环境,良好的建筑布局有利于净化住宅小区被污染的空气。本文对小区环境的设计和现状进行了分析,拟提出规划布局中适宜华南地区的营造风环境措施。     

Ventilation of air-conditioned residential buildings: A case study in Hong Kong

More and more studies reported that there were insufficient ventilation and excessive CO_2 concentration in air-conditioned residential buildings, but few solutions were provided. This study investigates the overnight evolution of CO_2 concentration in air-conditioned residential buildings and then focuses mainly on the evaluation of three ventilation strategies, including overnight natural ventilation, short-term mechanical ventilation and short-term natural ventilation. On-site measurements were conducted in a typical residential bedroom in Hong Kong in September. The indoor and outdoor CO_2 concentration, air temperature and relative humidity as well as the outdoor wind speed during the measurements were analysed. Ventilation rates were calculated based on the time series of CO_2 concentration. This study confirms that additional ventilation is usually needed in air-conditioned residential buildings. Overnight natural ventilation with even a small opening is associated with excessive energy consumption and deteriorated indoor thermal environment. Short-term natural ventilation strategies are inefficient and uncontrollable. Compared to the best short-term natural ventilation strategy, a reasonably designed short-term mechanical ventilation strategy requires only a 41% of ventilation period to complete one full replacement of indoor air and to reach a lower indoor CO_2 concentration. Nighttime case studies and a theoretical analysis suggest that a few several-minute mechanical ventilation periods could potentially maintain an acceptable indoor air quality for a normal sleeping period of 8 h.     

Simulation analysis of site design and layout planning to mitigate thermal environment of riverside residential development

The present study explains the application of a numerical simulation to investigate the thermal environment of a new riverside residential development in summer. The case study area consists of more than one hundred two-story detached houses built next to a river near Tokyo, Japan. According to the meteorological data, prevailing wind directions are at an angle to the northbound river flow affecting the microclimate of the study area in terms of surface temperature of land and buildings, air temperature and wind distribution at pedestrian height. These factors have been estimated using the stepwise CFD (computational fluid dynamics) simulation of radiation, conduction and convection. This method leads to an improvement of outdoor thermal environment by manipulating the site design and layout planning scenarios. The effect of river, permeable pavements and green space on thermal environment is examined by the site design options. Likewise, the impact of building arrangement is evaluated using alternative layout planning scenarios. In total, five scenarios have been simulated for the proposed sustainable development as explained in the paper. Above simulations provided an insight into the mitigation effects of each countermeasure. It is also shown that the management of inflow paths and the creation of wind paths for the interior of the site have the potentials to improve the outdoor thermal environment of riverside residential development.     

对比住宅底层架空调节区域微气候

以浙南地区的温州大学教师公寓为例,借助计算流体软件STAR CCM＋,对小区夏季的风环境进行了模拟与分析。基于《绿色建筑评价标准》对建筑室外风环境的指标要求,探讨了建筑底层架空与不架空两种不同的设计形式对小区风环境的影响,结果表明：建筑物采取首层架空设计后,明显改善了该区域内的人行高度的风环境,促使小区内的流场趋向平稳,无明显紊流区出现,有利于空气流通,有效减少了污染空气的滞留。由于浙南地区的建筑主要受夏季风的影响,所以本次实验选择夏季风（东偏南45°）进行模拟,对比架空与不架空这两种设计形式对小区内风环境的影响,并运用模拟分析的方式探讨如何调整建筑造型及整体布局,并在最终的设计阶段进行合理运用,在一定程度上改善风环境,使之符合我国《绿色建筑评价标准》中的相关要求。     

深圳居住建筑夏季自然通风降温实验研究

以深圳市六种布局不同、楼层不同的居住建筑为对象，调查了夏季室内热环境，测试了不同通风工况下围护结构内表面以及室内外温湿度，分析了居住建筑在夏季采用自然通风降温的可行性，比较了持续自然通风与间歇自然通风的优劣以及不同遮阳方式的遮阳效果，提出了采用自然通风降温方式的条件及建筑设计中应改进之处。     

基于“风道”理论的大城市旧城风热环境优化研究

城市室外风热环境，尤其是旧城住区中的风热环境对于提高居民生活品质意义重大。以武汉大智门地区老城区为例，针对武汉夏热冬冷的地域气候特征，结合城市风道改善风热环境的理论，提出在旧城改造中构建通风廊道空间设想。通过综合数学模型描述气流和热传导特征，考虑外界横向侧风（盛行风）、自然对流和热辐射传导机制的影响，得出研究区域内现状情况下以及改善方案中的温度和风速分布。经过分析对比不同改造方案，提出在旧城区内营造连续、贯通风道的优化措施。