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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

高层住区风环境优化策略研究

针对高层住区不当的建筑布局形式导致的恶性气流问题,进行户外空间风环境优化策略研究。利用FLUENT软件模拟不同布局形势下气流的流动特点,并用图示语言阐释减弱不良风效应影响的优化策略。最后,对案例住区进行优化设计,通过分析风速实测数据和计算机数值模拟的结果,探索改善高层住区风环境的对策。     

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。     

CFD模拟优化商业公建项目室外风环境

建筑室外风环境的影响因素比较复杂,主要取决于城市的气象,以及建筑所处的周边环境、建筑布局、建筑结构形式等。通过数值软件对某商业公建项目建筑室外风环境仿真模拟,对模拟结果分析并优化建筑景观布局,从而改善建筑室外风环境质量,对商业公建项目的室外风环境的设计具有指导作用。     

居住区建筑组团室外风环境数值模拟研究——以徐州市某居住区组团为例

室外风环境对居住建筑的影响是绿色住宅的一项重要指标。近年来诸多学者、教授对居住区室外风环境做了大量研究,但现阶段的研究多针对单一居住区,并没有将周边其他住区建筑组团考虑在内。文章通过对徐州市某居住区建筑组团及周边建筑进行室外风环境模拟,分析居住区组团的风速和风压分布情况,评价该组团室外风环境的质量,并提出了合理的建议。     

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。     

不同建筑密度及容积率下架空层的设置对自然通风影响的量化分析

利用PHOENICS软件,以室外舒适风区比例、建筑组团中的平均风速、准静风区的平均风速及舒适风区的平均风速为指标,系统、定量地分析了不同建筑密度及容积率下建筑底层架空的设置对自然通风的影响。结果表明,建筑底层架空时,对建筑组团的风环境状况有较好的改善作用,其中对于改善高建筑密度、低容积率建筑组团的风环境状况更为有效。     

交错布局轻型双坡房屋群表面风压特性

为了研究交错布局轻型双坡房屋群表面风压特征及周围风环境,基于流体动力学基本原理和大气边界层理论,采用流体动力学分析软件FLUENT,结合风洞试验数据研究计算域大小、网格数量及湍流模型等关键技术与参数,建立了双坡房屋群的数值风洞模型。以横向疏密系数、纵向疏密系数及风向角为参数,运用数值风洞对轻型双坡房屋群进行60种工况的风压分布特性研究,得到风致干扰效应下房屋群表面风压分布规律;引入干扰因子将目标房屋相对单体的受扰程度量化,得到房屋群的风荷载体型系数;计算了90°风向角下房屋间监测点的风速,借助风速比指标对室外风环境进行评估。结果表明:90°风向角下,交错布局群体房屋的纵向无干扰间距为4L（L为房屋长度）,横向无干扰间距为5B（B为房屋宽度）;房屋群横向间距为0.5B、纵向间距为2L~4L时室外风环境较好。     

绿色校园的环境适应性研究

学校作为一个城市单元,校园的风环境和自然通风情况都会影响着师生的学习生活环境品质。运用计算流体力学对某中学建筑周围的风环境流场及建筑物表面的平均风压进行数值模拟,借助FLUENT软件计算分析,结合相应指标对校园建筑不同高度的自然通风情况、宜居性进行了评价,对我国的中学校园规划设计、建筑舒适性的改善及建筑节能有一定的指导意义。     

老旧小区冬季室外风环境模拟分析研究——以徐州市王陵路49号院为例

风环境是评价建筑室外舒适度的重要指标.目前城市中仍存在大量老旧小区,由于年久失修,室外舒适度已不能满足生活在其中的居民需要.以江苏徐州市的老旧小区为例,运用Grasshopper参数化平台与CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟软件,对老旧小区的室外风环境进行模拟,得到模拟范围内的风速、压强与风矢量分布图,分析老旧小区目前风环境方面存在的问题,提出合理的改善措施,探寻通过计算机模拟改善老旧小区环境品质的潜力.     

夏热冬冷地区板式高层周边冬季防风策略

夏热冬冷地区冬冷问题没有得到应有的重视,板式高层建筑引起风压聚集,使得周边建筑室外风速急剧增加,而在建筑规划和设计过程中缺乏对冬季风环境的考虑,使其在冬季造成室外行人舒适度降低。该文首先通过问卷调查的方法研究夏热冬冷地区板式高层建筑周边风环境,然后通过CFD模拟与问卷调查结果进行对比验证,分析产生的原因并探索改善和解决的方法,然后提出策略,最后对其策略进行验证。这对建筑规划设计风环境优化具有一定的指导建议。     

某高层建筑群室外风环境数值模拟分析

利用Stream数值模拟软件对某高层建筑群的室外风环境进行了模拟,并分析了冬季、夏季以及过渡季室外风环境的流场、速度分布场以及风压分布场对建筑的影响。结果表明,冬季建筑周围人行区距地1.5m高处最大的风速为3.97rr/s,最大风速放大系数为1.07,冬季迎风面建筑物前后压差最大压力为4.37Pa,建筑前后压差最大为2.78 Pa,其他方向建筑物前后压差均小于5Pa,不影响行人舒适要求。夏季、过渡季盛行风向平均风速条件下建筑前后压差分别为4.16Pa、6.56 Pa,室内可利用自然通风。     

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。     

基于句法和数值模拟的可认知空间风环境优化

在规划设计阶段,少有学者关注住区可认知空间风环境的模拟与优化。为更加贴近住民对于室外活动空间的风环境需求,研究结合江南水都住区的案例,提出基于句法和数值模拟的可认知空间风环境优化方法。首先,基于句法变量定位出住区可认知空间,基于数值模拟技术模拟出住区室外风环境,从而模拟出住区可认知空间风环境,模拟结果表明,规划方案中有23%的可认知空间风环境区域有待改善;其次,尝试通过底层架空、建筑布局优化及增加风口等措施,优化可认知空间风环境并提出优化方案;最后,对优化方案进行可认知空间风环境模拟,模拟结果表明,可认知空间风环境有待优化的区域由23%减少为5%,优化措施和优化方案较好地改善了住区可认知空间风环境。