应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价
论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法论文
论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
phoenics实例(风环境、气流组织模拟设定要点)
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结束语
若有不当之处，请指正，谢谢！
一、室外风环境
5.1.7 建筑物周围人行区风速低于 5m／s，不影响室外活动的舒适性
和建筑通风
2omain大小（理论上来说越大越好） • 湍流模型选取（标准ke/kemmk/durbin） • 网格划分（理论上来说越密越好） • 边界条件设置（可以用wind类型） • 迭代步数和松弛因子设置（1000~3000步，
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界面使用
• 菜单Settings-rotation speed/zoom speed/depth effect 改变旋转 速度/缩放速度/三维视距
• 菜单options-background colour 改变主界面背景色 • 右下面板reset：fit to window/nearest head-on • 右下面板箭头：右键点击为移动/左键点击为旋转 • 右下面板mouse：凸起时可选择物体/凹下时左键拖动窗口旋转
– 目标建筑边界H范围内应以最大的细节要求再 现，即应把这一范围内的建筑以建模形式重现。
• 网格划分
– 重点观测区域的网格尺寸约为计算区域内目标 建筑平均尺度的1/10，
– 高梯度区域网格相邻网格长度比小于1.3。在数 值梯度不大的计算区域边界可采用小于25的大 长宽比来减少网格数目。
• 地面边界条件
– 热源（表面温度+对流换热细数、表面热流密 度、体热源），有些场合可以简化成发热的空 气块
– 风口模型
• 收敛控制
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四、冷却塔返混率计算
网格划分技巧 Result文件查看
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要点
• 建模 • 边界条件设置
深圳某项目室外风环境模拟分析
深圳某项目室外风环境模拟分析摘要：城市中高大建筑的数量和高度与日俱增，这些建筑的建成显著改变了城市的风环境。
一方面高大密集的建筑群，降低了城市的通风、自净能力，加剧了在低风速条件下城市的空气污染和热岛效应；而另一方面在风速较大时，高大建筑周围会产生局部强风，影响到行人的舒适与安全，引出行人风环境问题。
本文采用基于CFD原理的计算模拟软件PHOENICS作为模拟工具，分析和评价本项目小区的室外风环境现状与室内自然通风的潜力。
关键词：室外风；坏境模拟；风速；1.概况1.1项目概况本工程为深圳某医院项目。
总用地面积20844.41平方米，总建筑面积109084.35平方米，计容积率面积61567.01平方米，框架结构。
地上18层，地下3层。
本项目主要有医疗综合楼、行政后勤楼、发热感染楼及高压氧仓综合楼、门卫等。
其中医疗综合楼、行政后勤楼、发热感染楼及高压氧仓综合楼为一级耐火等级，门卫为二级耐火等级。
根据深圳市多年的气象资料，深圳的地面风向存在非常明显的季节变化，秋、冬季偏北风为主，春、夏季则以偏东风为主；根据深圳市近多年风向观测记录，深圳市全年的风向频率以东北风最高，秋季与冬季盛行东北风，春季与夏季盛行东南风。
2风速边界条件2.1入口边界条件：由于随着高度的增加，风速会增大，因此，模拟中采用沿高度方向梯度风设置。
考虑实测存在的周围遮挡情况，城市梯度风按照以下公式计算：2.2出流面的边界条件：假定出流面上的流动已充分发展，流动已恢复为无建筑物阻碍时的正常流动，故其出口边界相对压力为零；建筑物表面为有摩擦的平滑墙壁。
3.风环境模拟分析根据报告前面的项目地点气象特点分析，项目的室外风环境研究分为三部分进行：夏季主导风：风速为2.7m/s，风向为东南；冬季主导风：风速为3.4 m/s，风向为东北；过渡季主导风：风速为3.0m/s，风向为东南偏南。
3.1夏季风工况夏季主导风向为东南，平均风速2.7m/s。
图3-1～图3-3为夏季东南风向情况下室外风环境模拟计算结果。
应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价
Abstract : The practical and easy method of computer numerical simulation is selected as an incisive approach to the research of wind environment ,and the selection and establishment of the turbulence mathematical model suit2 able for wind environment and its boundary conditions are introduced in detail . Firstly ,the flow field around a single building is simulated by the CFD software PHOENICS. Secondly ,through converting the three dimensional CAD drawing into PHOENICS , the wind speed field around a real complex building cluster is simulated under the most unfavorable operation condition with the winter north wind , and this combines theory with practice com2 mendably. The result is proved that the wind environment of building clusters can be simulated with the business software PHOENICS ,which is very useful to the optimization design of the wind environment of building clusters. Key words :CFD ;wind environment ;building cluster ; PHOENICS
phoenics基础内容中文版-建筑风环境模拟
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PHOENICS2010版培训
• CAD File可以导入CAD文件，Import by group可以导入多个CAD文件。 • 单击CAD File，打开对话框，找到所建的STL文件；
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PHOENICS2010版培训
浏览找到stl文件所在的地方，（存放stl文件的路径为英文路径）将文 件读入进来之后
specific heat
conductivity
thermal expansio n coefficie nt
compressibility, or the reciprocal of Young's Modulus in the case of solids
kg*degC m*degC
(degC)**(-1) m**2/Newton
➢航空航天、船舶、汽车、环境、能源动力、化工等领域 ➢还可模拟流体流动、传热、化学反应及相关现象
船舶
动力机械
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PHOENICS2010版培训
1.3 VR操作界面
菜单栏
工具栏 计算域
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标题 8
PHOENICS2010版培训
计算域尺寸定义
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PHOENICS2010版培训
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PHOENICS2010版培训
第一章 PHOENICS软件基本介绍 第二章 PHOENICS-VR应用设置 第三章 案例操作练习
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PHOENICS2010版培训
第一章 PHOENICS软件基本介绍
1.1 基本简介 1.2 应用范围 1.3 VR操作界面 1.4 PHOENICS主要结构 1.5 PHOENICS模拟思路
phoenics室外通风操作详解
Phoenics室外通风操作详解概述Phoenics室外通风系统是一款能够提供室外空气质量改善的智能化系统，深受广大用户的喜爱。
该系统可以有效地解决室内气味、烟雾等问题，为用户带来更加舒适的生活环境。
本文将详细介绍Phoenics室外通风系统的操作步骤及注意事项，供读者参考。
操作步骤本部分将详细介绍Phoenics室外通风系统的操作步骤。
步骤一：开启系统首先，需要按下 Phoenics 智能控制面板上的电源按钮来开启系统。
此时，显示屏会显示欢迎界面，提醒您正在启动Phoenics室外通风系统。
步骤二：设置通风模式系统启动后，您需要选择合适的通风模式。
Phoenics室外通风系统提供了多种模式可供选择，如全自动模式、强制排气模式和自然排气模式等。
您可以根据实际需要选择合适的模式，确保系统能够达到最佳效果。
步骤三：设置通风时长在选择通风模式后，您需要设置通风时长。
Phoenics室外通风系统可以根据您的要求自动调节通风时长，也可以手动设置通风时长。
您可以根据实际需要进行设置，确保系统能够满足您的需求。
步骤四：启动系统设置好通风模式和通风时长后，您可以按下系统启动按钮，启动通风系统。
此时，Phoenics室外通风系统将会开始工作，并不断调节通风状态和通风时长，确保系统能够达到最佳效果。
注意事项本部分将介绍操作Phoenics室外通风系统时需要注意的事项。
事项一：保持通风口清洁在使用Phoenics室外通风系统时，需要保持通风口清洁。
如果通风口被堵塞或者存在废气等污染物，将会影响通风效果甚至损坏系统。
因此，需要定期对通风口进行清洁及维护。
事项二：避免通风时段在使用Phoenics室外通风系统时，需要避免通风时段，以免影响邻居和外界环境。
建议在凌晨或者早晨使用通风系统，以便达到最佳效果。
事项三：定期检查系统为了确保Phoenics室外通风系统的正常运行，需要定期检查系统的硬件和软件设置，及时维护和保养系统。
PHOENICS-风环境模拟教程
HONKONG BOLESONG LANDSCAPE PLANNING DESIGN LTD. BLESONG
同理，截取 X 轴 500m 处的截面观察来流风绕过建筑的流场变化情况
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图十八
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(STL\3DS) 导入
PHO置 wind 风环境边界条件 选择具体求解模型、设置求解步长等 计算机求解 取图：风速图、风压图、热环境图等
前处理操作 求解 后处理操作
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图九
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图十
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主要操作过程（以浅水湾为例）
基于PHOENICS的广州某办公建筑室内自然通风模拟研究
的 自然通 风效 果 。通过 模拟 结 果的 对 比分析得 出结论 ：采 用 中悬窗 时室 内大部 分 区域 的空 气龄低 于 ３ ０ ０ ｓ ．
舒 适 风速 区域 的 面积 比例 最 大 ，室 内 自然通 风 量 最 大 ， 自然通 风 效 果 最好 ，为该 建 筑优 化 自然通 风提 供 了技 术 支持 。
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｏ ｆ ｆ ｉ ｃ ｅ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ；ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
０引 言
随 着 全球 能 源 的 日趋 紧缺 ，发 展 节 能 建 筑 已
大楼 并发 症 （ Ｓ Ｂ Ｔ ） 以 及 多 种 化 学 物 过 敏 症 （ ＭＯ Ｓ ）发 病 的人 数 越来 越 多 ，室 内空气 污染 日益 严重。
（ １ ． 广 州工程 总承 包集 团有限公 司 ，广州 ５ １ ０ ３ １ ０ ） （ ２ ． 华 南理工 大学 ，广 州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ）
摘 要 ：针 对 广 州某 办公 建筑 ，应 用 Ｐ ＨＯＥ ＮＩ Ｃ Ｓ软件 模 拟分 析 采 用不 同悬开 窗形 式 时该 建筑 标 准层 室 内
ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ． Ｏｕ ｒ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｎ ａ ｔ － ｕ ｒ ａ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍｉ ｌ ａ ｒ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ．
phoenics操作详解之室外通风模拟
CAD 绘图要点： 1. Stlout导出的模型为体； 2. 建筑方向布置使得来流风向水平或垂直；
文件存入的目录:
模型存入此目
可执行该操作调 出编 辑框等各操作窗口
风速入口 深圳夏季热岛: 东南偏东风 22.5°2.1m/s; 冬季室外风环 境：东北偏北 22.5°3m/s。
OK
点击OBJ出现 如下对话框架
点击Reset,出 现右图对话框
此窗口用来调整视 图区对象的位置、 方向、大小等
双击视图中的体， 出现如下对话框
设置颜色
选择对象，在此处 设置位置及尺寸
新建PLATE
将对象移 至合适位置
双击对象，进 行如下操作
点击MENU为项 目标识名字
设置成Manual
单击网格区域 跳出如左窗口
CFD之phoenics模拟
PHOENICS 1、首先CAD建模（闭合的PL线——ext拉伸体——union组合体——stlout输出 为.stl格式的文件。 注意：stl文件名命名要以项目名称命名，且尽量增加可区别的名称（但不能太 长），同时也是为区别和其他项目名的重名。 2、打开PHOENICS软件，新建flair模块。 3、导入物体。 4、计算区域：一般进风口边界调为模型大小的1.5倍，出风口边界调为2倍，左、 右各1～1.5倍，边界高度调整为实体模型最高高度的3～5倍。 5、设置进出风口。 6、画网格。 7、PHOENICS设置：点击Models： Energy Equation——Temperature——off；Turbulence models——KEMODL Comfort indices——settings——Mean Age of Air——on——previous panel; 点击Sources：Gravitational forces——off； 点击Numerices：Total number of iterations设为5000（针对小区）； 点击properties： 点击下图红色位置，出现左边对话框，选中gas——ok——选20度空气－ok－退 出即可。
phoenics_风热环境资料
建筑物
草地 水系
道路
此案例模型包括：建筑物，草地，地面 ，道路，水系
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网格设置
风环境边界条件
风向： 东风 风速： 2.5m/s 10米高处 梯度风： 对数方程求解 大气温度： 12摄氏度 地面温度： 9 摄氏度 物体表面发射率： 地面： 0.9 草地： 1.0 道路： 0.5 水系： 1.0 建筑物：1.0
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热环境边界条件
当地维度：51 太阳直射：400 太阳散射：100 计算月份：2011年4月1日14时
也可以导入energyplus气象数据 数据格式为epw
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PHOENICS模拟-计算机求解 略 PHOENICS模拟-后处理取图
日照阴影分布图
物体表面温度分布图
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浙江省民用建筑节能评估
风环境、热环境模拟软件应用培训资料
上海飞熠软件技术有限公司 地址：上海钦州南路81号1917室 网址： 邮箱：support@ 电话：021-64822252 64821011 联系人：崔凤兰 15214335524 cuifl@
XY面网格
方向网格
1.5m高度以内3个网格 6
PHOENICS模拟-设置风速放大系数：Vc 添加Vc变量
Vc
风速放大系数公式
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PHOENICS模拟-设置风环境边界条件
指北针
风向标
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PHOENICS设置-计算机求解
监测点
残差曲线
PHOENICS模拟-取图
1.5m风速矢量图 1.5m风速云图
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1.5m风速放大系数
导则要求： 模型的计算区域：建筑覆盖区域小于整个计算区域面积％； 以目标建筑为中心，半径（建筑物高度）范围内为水平计算区域。建筑上方计算区域要大于（建筑物高度）；
phoenics操作详解之室外通风模拟
点击此处,出现左侧对 话框(Viewer Options), 设置风速显示范围
输入显示的 风速最小值、 最大值。
风速标尺由整 个计算区域的 速度值勤范围 调整至设置值 勤范围
调整速度值显示范围后的效果如下图
轮廓更清晰
调整矢量图的疏密
调整矢量箭 头大小
设置矢量箭头 X、Y、Z三个 方向的距离
同理，截取X轴180m处的截面观察来流风绕过建筑的流场变化情况
各方向Free all
建立进出口边界面
建立出口边界面
双击入口 边界面
设置成Power Law
双击出口，设置 为OPENNING
Run-solver 进入计算
计算过程当中将出现如下对话框显示计算状态
鼠标在此供停 留数秒将出现 此红色进度条
计算未完成但收敛良好的情况下 可中途停止计算，方法如下： 1.按键盘任一键; 2.鼠标点击视图中的”Endjob”.
点击此图标 流场显示为 云图
同理，截取不同截面观察建筑周边压力的变化情况
图形界面元素显示选择
右击此键，弹出 View Options对话框 架，设置图中相关 元素是否需要显示。
此处可以设置 相关对象是否 在视图中显示
右击此图标 出现左侧对 话框
设置为Paint all， 使建筑表面显示 压力分布云图
流线图的产生方法
1.右击设置指针、 坐标显示
3.设置流 线形状 4.设置流 线粗细
3.设置流线 绘制方式
2.右击弹出流线设置对 话框(Streamline options)
1.左键单击此流线绘 制图标出现Streamline Management对话框
2.调整指针位置作为 流线绘制起点 3.新建流线
基于Phoenics软件的某文化广场风环境模拟及评价
１ 引言
为了建没资源节约型 、 环境友好型社会 ， 国家正在积极 推 动绿 色建筑 Ｔ程，绿 色建筑发展 已经逐步从理 论研究走 向工 程实际 。风 环境作 为绿色 建筑 的一项 重要评价 标准 ． 同家标 准对建筑 周隔环境的风环境状况提 了严格 要求 。 《 绿色建筑 评价标准》 规定 ， 建筑 物场地 内风环境应 有利于 室外行走 、 动舒适和 自然通 风 ， 且应满 足以下条件 ： 存冬 季典型风速和 风 向条件下 ， 建筑物周 围人 行区风速小于 ５ ｍ ／ ｓ ， 且窜外 呲速 放大 系数小 于 ２ ， 除迎 风第一排建 筑外 ， 建筑迎 风面与 背风面表 面 风压差不大于 ５ Ｐ ａ ； 过渡季 、 夏季典型风速和 风向条件 下 ， 场地 内人 活 动 区 不 出 现 涡旋 或无 风 区 ， ５ ０ ％以上 可 开 启 外 窗 室 内外 表面的风压差应大 于０ ． ５ Ｐ ａ 。因此非常有必要对建筑物进行风 模拟 分析 。 目前 ， 建筑物 室外风 环境的 评价方法 主要有 风洞试验 法 和基于计算流 体力学理论 （ Ｃ Ｆ Ｄ） 的数值计 算方法 。风洞试 验 法存 在模型制作费 时费力 、 试验周期长 、 难 以同时研 究不同的 建筑 设计 方案等缺点 ， 同时缩小 尺寸 的试 验模 型并 不能反 映 全 比例结构 的各方 面特 征 ， 另外 ， 在测 点布置 、 同步测 等 一 系列 问题上也存 在很多不足 ； 数值计算方法具有快速 简便 、 准 确有 效 、 成本较 低等优点 ， 已经 得到 了广泛认可 ， 并 且大量地 应用 在工 程实践 中。本文 借助 于 Ｃ Ｆ Ｄ分析 软件 Ｐ ｂ ｏ ｅ ｎ ｉ ｃ ｓ ，模 拟 了某文化广 场的周边风环境 ， 根据数值计算结果 ， 对该小 区 的风 环 境 状 况 进行 了评 价 分 析 。
phoenics基础内容中文版建筑风环境模拟
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• 选择New Object，打开新建物体对话框。设置物体的类型、大小、位置 和形状。
• 给物体命名，设置类型（实体Blockage、风口Inlet、风机Fan等）
• 设置物体形状，打开shape，从Geometry对话框可以找到PHOENICS自带 的各种各样几何形状的物体。
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• 设置新建物体的大小 • 设置新建物体的位置
标题
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计算域尺寸定义
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9
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1.3 VR操作界面-菜单栏 File
新建算例 打开已有的案例 从案例库中调入例子 打开监视窗口 保存 保存图片
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读入Q1文件 打开结果文件
11
Settings
检查点参数设置 添加文本
后处理时可用 绘制线性图 调整鼠标旋转速度 调调整整光缩线放速度
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标题
12
View
调整视窗
*
常用控制面板
工具栏管理
阵列 复制 定义位置
定义尺寸
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Run
*
前处理 求解：一般求解及并行求解 后处理
修补工具
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修补工具介绍：
/phoenics/d_polis/d_docs/facetfix/building.stl , 经过修补后的文件会自动保存为building0.dat
1.坐标系的选取，有笛卡尔坐标，圆柱极坐标，贴体坐标； 2.定常和非定常求解选择； 3.计算域的设置，即Domain Size； 4.网格的设置，即Number of cells
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PARSOL
坐标系选择
计算域尺寸 网格数
分块网格 加密处理
基于PHOENICS的高校空间风环境设计研究——以安徽航空职业技术学院为例
0 引言建筑室外风环境对行人舒适度和降低建筑能耗有重要的影响。
习近平总书记强调：“规划科学是最大的效益，规划失误是最大的浪费，规划折腾是最大的忌讳。
”高校作为一个体量庞大的建筑群，应科学规划，充分利用自然通风，改善区域的微气候，形成丰富的空间环境，同时也能营造舒适风环境。
因此，在规划设计阶段对高校建筑群进行风环境模拟分析，为校园规划提供参考和建议具有十分重要的意义。
目前研究风环境的方法主要有实地检测法、风洞模型试验法和计算机模拟法。
但由于实地检测法和风洞模型试验法耗费巨大的财力和物力，且随着CFD 技术的进步，成为当今计算机风环境模拟的主要方法。
CFD 是计算流体力学（computational fluid dynamics）的简称，利用计算机快速的计算能力得到流体控制方程的近似解，有着操作简便、造价低、可控性强、精度高等特点[1]。
市面上较为常用的CFD 模拟软件有PHOENICS、VENT、FLUENT、AIRPARK 等。
近年来，越来越多规划学者开始关注风环境，将其作为衡量居住环境的重要因素。
如胡春等人运用AIRPAK 软件对合肥市某高层住宅的两套规划方案进行风环境模拟，继而从风环境视角指导居住区建筑布局设计[2]；张梓霆等人运用PHOENICS 软件模拟分析夏季和冬季青岛市城阳区人民医院室外风环境，研究绿化布局和绿化模式对医院室外风环境的影响[3]；张仕奇等人采用ANSYS 摘要 在全球气温持续升温和新冠疫情背景下，自然通风和空气品质的保障尤为重要。
高校拥有一个庞大的建筑群，规划师更应重视校园风环境设计，营造良好的风环境可以使学生更为舒适地进行户外活动，夏季凉爽，冬季御寒保暖，以及便于污染气体的排出，同时还能减少对能源的需求和对环境的破坏。
文章采用PHOENICS 软件对安徽航空职业技术学院进行风环境模拟分析，从总体布局、建筑单体和场地环境三个方面提出提高室外人体风环境舒适度的策略，希望对构建绿色校园提供一定的参考价值。
论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法
论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法(共11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法成员组长：黄瑞云 14组员：赵小玲 11组员：王丹 09摘要：本论文论述了风环境对建筑设计的重要性以及各种风环境的模拟方法介绍，最后利用风环境模拟方法中的PHOENICS软件模拟了行政服务中心项目的风环境。
关键词：风环境绿色建筑舒适流通风速风压 PHOENICS正文：随着人们生活水平的提高，人们对居住、办公环境的要求越来越高。
如何在建筑室内各部分维护良好通风的同时避免废弃回流，在室外环境规划中维护“风道”，促进城市空气流通更新与人们聚集区域的风速舒适与减轻污染，成为设计建筑风环境的基本考虑。
建筑群风环境与建筑室内通风是营造人体生理舒适性的主要因素，而且通风效率与建筑节能直接相关，是可持续发展的“绿色建筑”的重要主题。
对于中国这样广大地区的气候环境差异，造成南北方、长江流域以及亚热带地区完全不同的风环境考虑，建筑布局如何适应当地气流条件，以及采暖节能与制冷节能对风环境的完全不同要求，都对建筑设计提出了要求。
随着人口密度的提高，用地开始紧张，高层建筑成了开发商们的首选。
风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一。
1926年9月美国迈阿密市麦芽喀隆大楼在台风袭击后发生塑形变形，顶部残余位移达米。
我国深圳一座超高层建筑在多次不同风洞测验中，还发现横风向强烈风震现象。
众多工程实例表明，结构抗风分析是高层建筑重要设计计算的因素。
当然风环境不仅对建筑产生影响还会对建筑周边的行人产生影响。
当一栋大楼矗立起来，不可避免地改变了原来吹经此处的风的走向，即改变此片地块的风环境。
这种改变有可能产生不良影响。
例如商业街和成排成列的住宅区两旁，形成人工“街道峡谷”，也可以说是弄堂，风汇合在街道弄堂里，由于“峡谷效应”，风速加大，出现局部强风，加上建筑物的阻滞，形成漩涡和强烈变化的升降气流等复杂的空气流动现象。
两种建筑群室外风环境数值模拟分析
收稿日期：2020-10-14作者简介：陈浩（1993-），湖南科技大学研究生毕业，主要研究方向：室内热环境动态分析，E -mail ：****************陈浩（深圳市华阳国际工程设计股份有限公司广州分公司，广州 广东 510000）[] 摘要建筑风环境对行人的舒适性与安全、建筑节能和小区污染物的扩散等具有很大的影响。
通过对点式建筑群和板式建筑群的风环境进行数值模拟，并对小区的风环境品质进行评估。
结果表明：板式建筑群中易产生无风区域和涡旋区，不利于污染物的扩散，且当采用板式建筑群时，应当在四周种植植被抵挡来解决建筑群中风速过高问题，因此在城市建设中应多采用点式建筑群。
关键词风环境；自然通风；数值模拟] 中图分类号TU831文献标志码A doi ：10.3969/J .ISSN. 1005-9180.2020.04.005] [] Numerical Simulation Analysis of Outdoor Wind Environment ofTwo Kinds of BuildingsCHEN Hao（Guangzhou Branch of Shenzhen Huayang International Engineering Design Co .,Ltd ., Guangzhou ,Guangdong , 510000）Abstract: Building wind environment has a great impact on pedestrian comfort and safety, building energy saving and the diffusion of pollutants in the community. Through the numerical simulation of the wind environment of the point type building group and the plate type building group, the wind environment quality of the community is evaluated. The results show that The wind free area and vortex area are easy to be produced in the slab building group, which is not conducive to the diffusion of pollutants. When the plate type building group is used, vegetation should be planted around the building group to solve the problem of high wind speed in the building group. Therefore, the point type building group should be used more in urban construction.Key words: Wind Environment；Natural Ventilation；Numerical Simulation.两种建筑群室外风环境数值模拟分析由于建筑扰流的复杂性，最初的学者均采用风环境问题涉及行人舒适、安全以及建筑的设计功能是否合理等。
校区建筑风环境仿真分析与绿色建筑评价 王浩
校区建筑风环境仿真分析与绿色建筑评价王浩摘要：风环境是绿色建筑关键评价指标，影响建筑室内和室外舒适度。
运用PHOENICS软件模拟苏州郎江小学的建筑风环境，首先通过模拟夏季、过渡季节和冬季的场地风况，获取室外风速和建筑物表面的风压。
在此基础上，模拟夏季和过渡季节的室内自然通风。
基于《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019，对不同季节典型工况下的流场、风速、风压、空气龄等因素进行考察，评价该小学建筑方案是否满足二星级绿色建筑对风环境的要求。
关键词：绿色建筑；场地风环境；自然通风；模拟；标准引言绿色建筑，是指在全寿命周期内，最大限度地节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑[1]。
我国自2006年初步建立绿色建筑评价体系以来，以“政策引领、资金支持、研发加持、技术推广”为路线，绿色建筑实现跨越式发展，截至2017年12月底，我国共评出绿色建筑标识项目10927个，绿色建筑面积超10亿平方米[2]。
随着《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019的推出，“高质量”将成为绿色建筑新时代的发展主题，极大推动“以人为本”的感知性佳、获得感强绿色建筑体系的形成。
气候是影响建筑使用性能的关键因素之一，与用户舒适度和建筑能效直接相关。
绿色建筑将风环境作为控制评估的不可忽视的指标，由室外风和室内自然通风两部分内容组成，具体为：①场地内风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风[1]；②优化建筑空间和平面布局，改善自然通风效果[1]。
对于学校建筑而言，良好的热舒适性有利于改善学习环境，集中学生注意力，高效课堂学习，而通风可以有效提高热舒适性，是良好学习环境必不可少的部分[3，4]。
本文采用PHOENICS软件模拟苏州郎江小学的建筑风环境，即室外风环境和室内自然通风，以《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019为依据，对不同季节典型工况下的流场、风速、风压、空气龄等因素进行考察，评价该小学建筑是否满足二星级绿色建筑对风环境的要求。
应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价
应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价
王菲;肖勇全
【期刊名称】《山东建筑大学学报》
【年(卷),期】2005(020)005
【摘要】选择实用易行的计算机数值模拟方法作为本文研究风环境的切入点,详述了适合风环境湍流数学模型的选择、建立及相应的边界条件.首先应用PHOENICS 软件对风绕单栋建筑时的流场进行了模拟分析,其次通过将三维CAD图转换到PHOENICS软件中的方法,在冬季北风最不利工况下,对某实际复杂建筑小区的风速场进行了模拟,实现了理论与实践的结合.结果证明采用计算流体力学的方法并借助于商业软件PHOENICS可实现对建筑小区风环境的模拟,其对建筑小区风环境的优化设计有一定的指导意义.
【总页数】4页(P39-42)
【作者】王菲;肖勇全
【作者单位】山东建筑工程学院,热能工程学院,山东,济南,250014;山东建筑工程学院,热能工程学院,山东,济南,250014
【正文语种】中文
【中图分类】TU119.4
【相关文献】
1.基于Phoenics软件的某文化广场风环境模拟及评价 [J], 张雷;赵腾飞;刘璐
2.某建筑群室外风环境的CFD模拟与评价 [J], 刘少锋;任杰
3.基于PHOENICS软件模拟的医院室外风环境优化 [J], 张梓霆;周春玲
4.基于Ladybug+phoenics的寒冷地区幼儿园建筑室外风环境模拟研究 [J], 王国荣;张植
5.基于PHOENICS的校园宿舍室外风环境模拟研究 [J], 成思维;赵祥
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PHOENCIS在建筑行业方面的应用
PHOENICS-FLAIR 建筑暖通专用模块
软件优点 自然通风应用 室外热环境 室内环境应用
《绿色建筑评价标准》
建筑室外环境要求：风速小于5m/s
•城市规划师 城市环境与规划方面需要考虑风环境的影响
•暖通工程师 考虑空调布局、送风方式、排风口位置影响 评价室内环境，如空气品质、舒适度、湿度等
•交通运输设计师 考虑隧道/地铁送风口和喷淋口布局 进行污染物控制、防排烟设计
•环境工作者 大气污染物扩散、泄露、河流排污
应用范围
小区通风
火灾
城市热岛
建筑暖 通行业
直接导入epw数据格式 engerplus官网可以获 取epw格式的中国标准 气象数据CSWD
(由江亿院士领导的清 华大学建筑科学与技术 系和中国国家气象局开 发的)
优点2 建筑暖通专用模块Flair
①自然通风模型
1.可以导入气象数据文 件 2.没有气象数据文件， 可以输入当地的风速、 风向等气候数据。 参数化设置，无需用户 编程
指北针
风向
②太阳辐射模型
当地维度：31 上海 太阳直射：600 太阳散射：100 计算月份：2011年7月1日12时
Hale Waihona Puke 1.可以导入气象数据文件 2.没有气象数据文件，可以输入当地的纬 度、计算年月日、直射和散射强度等。 参数化设置，无需用户编程
③建筑暖通物理模型
可视化结果： 速度场、压力场、温度场、舒适度、空气龄、湿度、烟气浓度、能见度 PPD、TRES、PPDR、PLOS—ISO7730
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Simulation and evaluation of building cluster’ s wind environment with PHOENICS soft ware
WANG Fei , XIAO Y ong2quan
( School of Thermal Energy Engineering , Shandong University of Architecture and Engineering , Jinan 25004 , China)
[3 ]
: ( 6)
其中 : U Z 为高度 Z 处的水平方向风速 ; U0 为参考高 度 Z0 处的风速 ;α 为由地形粗糙度所决定的幂指 数。 我国规范将地形分为 A 、 B、 C、 D 四类 ,其相应的 值见表 2 。
( 4) K 方程 5 (ρ ui k ) t 5 (η η 5k = [ + ) ] σ 5 xi 5 xi 5 xi k ρ ε+ η t ( 5 uj 5 ui 5 uj ) + 5 xi 5 xj 5 xi
[2]
。
3 边界条件的处理
( 1) 来流面梯度风的选取 由于地表摩擦的作 用 ,接近地表的风速随着离地高度的减小而降低。 只有离地 300～500m 以上的地方 , 风速才不受地表 的影响 ,可以在大气梯度的作用下自由流动。来流 面风速的变化规律以指数率表示为
UZ Z α = ( ) U0 Z0
Abstract : The practical and easy method of computer numerical simulation is selected as an incisive approach to the research of wind environment ,and the selection and establishment of the turbulence mathematical model suit2 able for wind environment and its boundary conditions are introduced in detail . Firstly ,the flow field around a single building is simulated by the CFD software PHOENICS. Secondly ,through converting the three dimensional CAD drawing into PHOENICS , the wind speed field around a real complex building cluster is simulated under the most unfavorable operation condition with the winter north wind , and this combines theory with practice com2 mendably. The result is proved that the wind environment of building clusters can be simulated with the business software PHOENICS ,which is very useful to the optimization design of the wind environment of building clusters. Key words :CFD ;wind environment ;building cluster ; PHOENICS
CFD 技术和计算机技术的发展 , 使用计算机对建筑
小区的风环境进行模拟成为可能 。本文探讨了用
PHOENICS 软件模拟建筑群风环境时 , 物理模型的
收稿日期 :2004 - 06 - 28 作者简介 : 王菲 (1979 - ) ,女 ,山东临沂人 ,山东建筑工程学院热能工程学院在读硕士 ,主要从事建筑小区微环境的研究 .
图3 山东建筑工程学院学生公寓区整体效果图
(1) 典型计算条件的选取 为使计算具有意
义 ,应选取最不利条件进行模拟 ,由于建筑群坐北朝 南 ,若在冬季 ,风向为北风的话 , 及易形成较强的巷 道风效应 ,因此本文针对冬季北风的特定工况 ,对学 生公寓区的风环境进行了模拟计算 。查阅济南市的 气象参数标准 , 济南市冬季的平均风速为 3. 2mΠ s ( 10m 高处的气象数据) , 本文选取的典型风速略大 于平均风速 ,为 5mΠ s。 ( 2) 计算结果及分析 图 4 ～ 7 是从不同视角 表示的建筑群流场图 。之所以选择离地面高 1. 5m 的流场作为考察点 , 是由于 1. 5m 高度处常是人们 脸部感受到的区域 。由图可见 , 该建筑绝大多数地 区的速度均在 5mΠ s 以下 , 而在迎风面的拐角处 , 风 速明显升高 ,可达到 6mΠ s ; 图中显示 , 建筑与建筑间 的南北向过道也产生了较强的过道风 。另外从图中 可看到 ,在北风情况下 ,倾斜布置建筑的自然通风情 况明显好于规整排列的建筑 , 这是由于风受到建筑 物阻碍转向时 ,正好顺着建筑物的斜坡吹进建筑间 的空地 。总之 ,从以上各图可知 ,该区在冬季北风的 情况下 ,风环境不会引起人们的不舒适 。
0 引言
随着社会的发展 , 人们在关注室内环境舒适性 的同时 ,也开始关注室外环境的舒适性 。建筑小区 是中国现代建筑群的主要形式 , 规划建筑师们在规 划建筑小区时 ,多只注重建筑群的美观 、 功能布置和 空间利用等 ,而实际上 , 建筑小区规划的好与坏 , 其
中一个重要的标准是建筑小区的风环境 。在建筑小 区中 ,由于建筑物对风流动的阻碍作用 ,风的流向发 生急剧的变化 , 使局部产生较高的风速或漩涡 。局 部较高的风速显然影响了室外环境的舒适性 。随着
选取的计算区域较大 , 故上空面和两侧面的空气流 动几乎不受建筑物的影响 , 因此可设为自由滑移表 面。 ( 4) 建筑壁面及下垫面的边界条件 本文选取 ε模型仅适用于离开壁面一定距离的完 的标准 k — 全湍流区域 ,在固体壁面附近 ,由于层流粘性作用影 ε模型加以修正 ,本文采用 响加强 ,必须对标准 k — 壁面函数法加以修正建筑物边界区。
ε模型中的系数 表1 标准 k —
c μ c1 c2
地形 近海海面 ,海岛 ,海岸 ,湖岸及沙漠地区 田野 ,乡村 ,丛林 ,丘陵及房屋较稀疏的中小城及 大城市郊区 密集建筑群的城市市区 密集建筑群且房屋较高的城市市区
α
0. 12 0. 16 0. 2 0. 3
σ k
1. 0
σ ε
1. 3
( 2) 出流面的边界条件 假定出流面上的流动
40 山 东 建 筑 工 程 学 院 学 报 2005 年
简化 、 计算区域的确定 、 数学模型的选取及边界条件 的设立 ,并通过对风绕单栋建筑时的流场分析 ,验证 了该模型的可行性 。最后用该软件模拟分析了我校 学生公寓建筑群在冬季北风这一不利工况下的气流 流动情况 。 为减少计算的节点 ,加快计算收敛的速度 ,往往 需要对实际建筑群进行简化 。因此 , 在计算中往往 忽略建筑物的微小凹凸处 , 而将形状近似为立方体 的建筑物简化为具有规则形状的立方体。 风场作用的范围较大 , 因此计算区域应选的较 建筑小区内风的流动一般属于不可压缩、 低速 ε模型和大涡模 湍流 。常用的数学模型有标准 k — 拟模型 (LES) 等 。大涡模拟旨在用非稳态的 Navier2 Stokes 方程来直接模拟大尺度涡 , 但不直接计算小 尺度涡 ,其对计算机的内存和速度要求很高 ,计算时 ε模型计算成本低 , 间也很长 。相比之下 ,标准 k — 在数值计算中波动小 、 精度高 ,在低速湍流数值模拟 ε 模型 。 中应用较为广泛 。因此本文采用标准 k — 其所有的控制微分方程包括连续性方程、 动量方程 [1 ] 和 k 方程和ε方程 ,可表示为 : ( 1) 湍流粘性系数 2 ρ cμ k η ( 1) t = ε ( 2) 连续性方程 5 (ρ ui ) ( 2) = 0 5 xi ( 3) 动量方程 5 (ρ ui uj ) 5 (η 5 uj ) 5p 5 (η 5 ui ) = + 5 xi 5 x i eff 5 xi 5 xj 5 x i eff 5 xj
应用 PHOENICS 软件对建筑群风环境的模拟和评价
王菲 ,肖勇全
( 山东建筑工程学院 热能工程学院 ,山东 济南 250014)
摘要 : 选择实用易行的计算机数值模拟方法作为本文研究风环境的切入点 , 详述了适合风环境湍流数学模型的选 择、 建立及相应的边界条件 。首先应用 PHOENICS 软件对风绕单栋建筑时的流场进行了模拟分析 ,其次通过将三维
5 对实际建筑群建筑绕流的模拟分析
本文所模拟的建筑群为济南市山东建筑工程学 院新校区的学生公寓区 , 其示意图如图 3 所示 。该 建筑群群坐北朝南 ,排列较规整 。
4 对风绕过单栋建筑的模拟
本文首先从最简单情况入手 , 模拟了风绕过单 一建筑体的情况 ,以便找到建筑绕流的最简单规律 , 并可与有多栋建筑物时的情况相比较。
第 20 卷 2005 年
第5期 山东建筑工程学院学报 Vol. 20 12 月 JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY OF ARCHITECTURE AND ENGINEERING Dec.
No. 5 2005
文章编号 :1003 - 5990 (2005) 05 - 0039 - 04
CAD 图转换到 PHOENICS 软件中的方法 ,在冬季北风最不利工况下 ,对某实际复杂建筑小区的风速场进行了模拟 ,实
现了理论与实践的结合 。结果证明采用计算流体力学的方法并借助于商业软件 PHOENICS 可实现对建筑小区风环 境的模拟 ,其对建筑小区风环境的优化设计有一定的指导意义 。 关键词 : 计算流体力学 ; 风环境 ; 建筑群 ;PHOENICS 中图分类号 :TU119. 4 文献标识码 :A