全国各地城市化的进程逐步加快,然而城市化带来的将是能源的巨大消耗。传统能源已经出现危机,除此之外,全球环境恶化带来的极端气候增加也给人类敲响了警钟。挖掘新能源,采用洁净、可再生的绿色能源是顺应节能减排号召的重要举措。风能正是具有这些特点而逐渐被各国重视。我国风力发电场主要设置在偏远人烟稀少的地区,而城市人口密度高耗能巨大,为了缓解这一问题考虑利用建筑对风流场的影响,将风力发电机置于屋顶,采取不同措施有效提高屋顶处风速以增加可利用风能。这一方法突破了传统风力集中器对建筑体型的高要求及严重的资源浪费,不仅大大节约成本,更为将来彻底实现风能发电进入千家万户奠定了基础。本文运用CFD数值模拟技术采用SSTk ?ω模型及相关理论,做出以下工作:分析建筑屋顶处风场的特点,整理总结前人已有研究成果,得到单个建筑和两个建筑时各种因素对绕流的影响,为研究如何在屋顶处提高风速利用风能做铺垫。在一规则高层建筑屋顶两侧增加同样尺寸的突出部分,称之为塔楼;分析其存在对屋顶处风速和风能利用的影响。此外,改变塔楼的外部尺寸如迎风面长度、高度、风向角等分别研究各因素对风能利用的优劣,并得出最佳风能利用高度。无法改变建筑形状时,考虑在建筑屋顶上方加设一水平顶板,顶板使得风场发生明显改变。通过调整顶板离屋面的高度来提炼出最好的风力机安装方式。最后本文还对一个行列式排列的建筑群进行了分析,研究在有建筑干扰情况下采取以上措施后屋顶风能的利用情况,结果显示可利用风能有相当显著的提高。这些研究更具普遍性和实用性,可为今后建筑风能利用以及风力机的技术发展作参考。