小区建筑风环境数值模拟研究

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随着城镇化进程加快,建筑物高度不断增大,建筑物密度不断增强,对室外风环境的影响也更加明显。小区建筑室外风环境是小区环境的重要因素之一,小区建筑风环境直接影响到小区行人风舒适、室内自然通风效果,以及小区污染气体输运。因此,在小区建筑设计阶段有必要通过调整建筑群的布局来改善室外风环境。对建筑风舒适性评价,特别是人行高度处风舒适性评价是绿色建筑设计重要环节。风舒适性是评价风环境质量一个重要判据,而对于风舒适性的评价主要采用人行高度处的二个主要风特性,风速和风压。对小区建筑室外绕流场的分布进行实测不方便,在实际工程中进行风洞实验不仅周期长,且则需要耗费大量资金,而应用CFD计算可方便的对小区建筑物绕流风场进行数值模拟,得到室外风速和风压分布。本文采用CFD对建筑室外绕流场进行数值模拟,具体的研究内容如下:(1)系统阐述了大气边界层内风特性,同时介绍了建筑小区风环境基本理论。(2)系统阐述以基于CFD技术的建筑(群)绕流的数值模拟方法,以单体建筑绕流为对象,数值模拟了单体建筑绕流流场,分析了速度和压力分布特征,通过与文献中风洞实验结果的对比,验证本文所采用数值模拟方法的可靠性和有效性。(3)采用数值方法,研究由双体建筑绕流的流场特征,分析了双体建筑高度、间隔、朝向,以及自然风梯度分布等对双体建筑绕流的影响,并对双体建筑周边区域风舒适性进行了分析和评价。(4)数值模拟了中南地区小区建筑群3种不同布局形式(行列式、错列式、围和式)绕流流场,并对首层架空和不架空围和式建筑布局方式绕流流场进行对比研究,模拟结果表明,首层架空后小区内流场平稳,风舒适性得到很大改善。
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