CFD在绿色建筑室外风环境评价中的应用研究

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随着我国绿色建筑行业的高速发展,绿色建筑评价标识项目的质量受到了越来越多的关注,现有标识项目的“绿色化程度”成为了焦点。如何让绿色建筑走出设计室,让用户可感知、可监督,营造更生态友好、更人性化的绿色建筑成为当务之急。借鉴中国传统文化里模仿大自然的智慧和创造,将这种理念与节能减排结合起来,绿色建筑的内涵便可得到进一步的延伸。而这其中,最引人关注的焦点之一便是绿色建筑与风环境的融合设计。如何通过合理的建筑室外风环境设计,达到舒适、安全的风环境营造目的,并进一步改善建筑室内风环境成为业界的研究热点。由于在方案设计阶段,设计方仅可通过CFD(Compututional Fluid Dynamic计算流体力学)软件对建筑室外风环境进行模拟分析,而风环境模拟预测分析报告是参评时的唯一重要支撑资料,因此CFD技术的应用方法便成为建筑室外风环境评价工作中的关键因素。本文首先综合建筑风工程学、计算流体力学的基础理论,集成现有的理论研究成果,对不同建筑布局、地形地貌、气候条件的建筑风环境进行了理论分析。通过对比分析不同研究机构及地区的标准条文中关于CFD在建筑室外风环境中的应用要求,总结出我国现有标准中关于建筑室外风环境CFD模拟要求的技术要点及其差异性。在此基础上,基于24个我国绿色建筑标识项目,从工程应用的角度分析我国绿色建筑室外风环境CFD模拟及评价应用现状,并与现有标准中CFD应用指导要求进行对比,提出了部分技术关键点的修改意见,同时总结出适用于我国绿色建筑室外风环境评价的CFD模拟计算报告模板。最后,通过构造典型建筑模型,采用多方案对比的研究方法,对湍流模型选择和地形物理模型简化问题进行了深入分析,提出适用于建筑室外风环境CFD模拟的湍流模型选择方法及关于地形物理模型再现的要求。
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