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。     

基于 CFD 风环境模拟下的小区单体建筑受风影响情况分析

随着人们绿色建筑知识的普及,小区内风环境越来越受到重视,其中场地风环境成为影响行人舒适和安全的重要因素。能够改变小区内风环境的因素比较多,主要包括城市的气象参数;小区所处的周边环境;小区的建筑布局和建筑结构形式等。通过数值软件CFD对小区风环境仿真模拟,分析建筑布局与风场的关系,对小区风环境的设计有一定的指导作用。这就需要考虑小区内部总体风环境就涉及到单体建筑受风的影响,本文主要对建筑单体进行模拟,模拟单体建筑在不同建筑尺寸、风速不同情况下的受风情况,通过模拟分析可以对小区布局及前期规划等进行参考。     

建筑布局对住宅小区风环境的影响研究

城市住宅小区风环境是城市环境中至今尚未得到合理有效解决的重要问题之一。针对行列式、错列式、斜列式、混合式4种典型的城市住宅小区布局形式,采用ANSYS-CFX软件建立76种不同参数的数值模型,并通过CAARC标准模型对本文采用的网格划分、模拟方法及边界条件进行验证分析,对数值模型进行三维流场模拟,研究不同参数(风向角、布局形式、建筑尺寸等)对典型城市住宅小区风环境的影响。分析结果表明:微风环境下,当来流风速垂直建筑长度进入小区时其内部风环境较差,不同工况下人行高度(离地1.5m)处高风速主要发生区域为小区过道入口,建筑物长度对小区风环境的影响较为显著,当长度比L/B=3∶1及采用斜列式布局能够有效改善小区内风环境状况。     

基于风环境数值模拟的住宅区规划设计优化研究

城市住宅小区内的建筑风环境状况是营造宜居居住空间的重要环境因子。以常州某一住宅小区规划设计方案为例,运用计算流体力学Airpak软件中的RNG k-ε湍流模型,对规划初期形成的方案A与基于风环境影响优化推导基础上形成的优化方案B这两个方案的建筑群进行了风环境数值模拟;通过比较分析近地面1.5m处风速、风压差、空气龄等风环境评价指标的风场效应模拟效果,归纳和验证从总体空间布局到建筑形态布局不同尺度建筑群空间组合关系产生的微气候风环境作用效应。本研究对于居住区规划风环境优化提供方法支撑,为构建健康舒适的小区风环境提供理论指导。     

青岛市某小区室外风环境模拟及评价

随着居住水平的提高,人们对建筑风环境更关注,良好的风环境不仅可提升居民生活的舒适度,还可在一定程度上减少建筑能耗.基于HY-CFD软件,对青岛市即墨区某住宅小区室外风环境进行数值模拟分析,得到该小区冬夏两季的风速、风压与空气龄,依据相关绿色建筑规范进行评价,提出改善住宅区风环境的建议,为建筑外风环境优化设计提供参考.     

严寒地区居住小区室外风环境研究

通过调研严寒地区大庆市的居住小区,归纳总结出4种基本建筑布局类型,并运用ENVI-met软件进行室外风环境模拟,分析对比4种基本类型的风速及风速变化比率。可得出如下结论:类型A的风速变化比率较小,风环境相对较好,人体感觉较舒适;类型B的风环境比较复杂,建筑间产生了大范围的风影区;类型C和类型D风速变化比率的分布情况与类型A相似。4种基本类型最大风速变化比率经常出现在建筑的拐角处,导致了周边范围内人体舒适度下降。     

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。     

沿海城市住宅小区风环境研究

随着城市的飞速发展,住宅小区风环境问题日益突出。沿海地区受海陆风影响明显,全年风速一般较大,其住宅小区的风环境研究需特别考虑。本文通过IECM CFD10.0建立数值风洞,采用SSTK-ω湍流物理模型求解住宅小区内风速的方法来研究某沿海城市住宅小区的群体建筑风环境。研究表明,数值方法能准确模拟小区风流场,建筑布局和来流方向对小区风环境影响明显,可结合城市风玫瑰图合理规划建筑布局。采用数值方法,可以对己建小区提出措施改进不良风环境,还可以指导、优化未建小区的规划与设计,以营造健康舒适的居住区微气候环境。     

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。     

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。     

超高层建筑的风荷载及风洞试验研究

风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一,鉴于越来越多的国外工程设计的要求,了解并掌握国际常用规范中风荷载的计算分析相关规定非常重要。结合超高层混合结构科威特中央银行总部大楼,对美国规范风荷载的相关规定及本工程的风洞试验进行介绍和研究,对类似工程的风荷载分析有一定的参考作用。     

干煤棚结构风荷载风洞试验研究

以干煤棚网壳结构为研究对象,根据工程设计和试验研究的需要,对干煤棚建筑结构进行了风洞试验。考虑风向角、仰角和堆煤等对干煤棚风载体型系数的影响,经对不同工况下各测点的体型系数分析,得出体型系数的极值。考虑到干煤棚结构形状和不同工况的影响,分别将其表面划分为7段区域和21块区域,得到不同工况下网壳结构表面的分块体型系数,横...     

被动格栅紊流场横向风速相关性实验研究

被动格栅紊流场常用于各类风洞试验中,桥梁断面气动参数均与来流风参数有关。文中对顺风向脉动风速在不同水平间距和紊流积分尺度下的相关性进行实验研究,得出其与水平向间距和紊流积分尺度的比值相关。随着比值越大,其相关性变弱;顺风向脉动风速根方相干曲线随着水平间距增加,指数衰减曲线会在折减低频区会出现＂掉头＂的情况,并且给出在不同水平间距下更精确的拟合公式。     

风力发电风机吊装事故原因分析

对广西某风机吊装事故的原因进行分析,运用ANSYS软件建立吊具计算模型,根据吊具在吊装过程中可能存在的各种受力状态对模型分别进行计算,同时对风机吊装工艺进行分析。结果表明,专用吊具平面外刚度过小是造成该事故的主要原因,吊装工艺不当也是事故的原因之一。     

对球形穹顶风载取值的探讨

通过对三个球形穹顶风洞试验结果与规范风载系数计算结果的比较，对完善规范风载系数计算公式提出了建议。     

大跨度火车站结构的风荷载效应综合研究

大跨度结构的风荷载效应问题,给大型火车站的设计带来了较大的挑战。利用风洞试验及结构有限元计算等手段对外部自然风作用下车站的平均风荷载、风振响应进行计算与分析;利用计算流体动力学CFD软件对内部列车快速过站时列车风引起的屋盖动态风压力变化进行深入研究,得到详实的主体结构分区等效静风荷载、围护结构风荷载数据,同时对高速列车过站引发的列车风效应问题进行预测和评估,为火车站整体结构设计以及内部站台设计提供参考。     

大跨悬挑屋盖风压数值模拟及减风措施

运用计算流体动力学(CFD)方法进行了屋盖表面风荷载数值模拟,并与风洞试验结果进行了对比。在此基础上对加设女儿墙后的屋盖进行了CFD建模与计算,结果显示加设女儿墙可有效降低屋盖悬挑部分的最大风压和弯矩,并使屋盖上表面风压均匀化,可改善屋盖结构的受力状态。     

深海风电张力腿平台研究进展

深海区域具有发展风电的独特优势。对支撑风力机的张力腿平台的概念及形式进行简单回顾,并对该平台进展和特性研究。可知张力腿平台因稳定性好、风浪作用下动态响应小和造价相对较低而具有较强的发展潜力,对深海风电的发展具有重要的意义。     

导管架风电基础的分析

在实际的工程地质参数及荷载的基础上,借助大型通用有限元软件ABAQUS对四导管架和五导管架基础进行模拟,分析其应力、位移,研究其受力特点。     

大跨度桥梁随机风场的模拟

本文针对用于大跨度桥梁抖振时域分析的随机风场和Davenport相干函数的特点,对模拟多变量平稳随机过程的谐波合成法进行了改进.文中直接导出了互谱密度矩阵S(ω)的Cholesky分解的显式表达式;在不失精度的前提下,适当减少了部分余弦项;同时在模拟中运用了FFT技术,从而简化了计算过程,提高了计算速度.文章最后利用改进后的方法模拟了跨度为1000m的一座悬索桥的主梁随机风场,验证了方法的有效性.