室外风环境模拟计算报告123
十七中室外风环境模拟分析实施报告
室外风环境模拟分析报告北京市第十七中学分校改扩建工程建筑专业主持人:(设计总负责人)_____________________________审定人:______________________________校审人:________________________________计算人:________________________________北京中帝恒成建筑设计有限公司2016年02月18日1建筑概况 ....................................................................................... 2..2评价依据 ....................................................................................... 2..3•分析方法....................................................................................... 2..3.1原理概述 (2)3.2模拟软件 (3)3.3计算原理 (3)3.4模型设置 (5)3.5参数设置 (5)4评价标准 ....................................................................................... 6..5模拟结果和分析 ................................................................................ 6..5.1风环境模拟模型 (6)5.2工况1 (冬季平均风速工况) (7)5.3工况2 (夏季平均风速工况) (9)5.4工况3 (过渡季平均风速工况) .............................................................. .10 ........6结论 ........................................................................................... 1.1.1建筑概况工程名称北京市第十七中学分校改扩建工程工程地点:北京市朝阳区第十七中学百子湾校区内气候子区寒冷建筑面积地上5861.93 m2地下3321.8 m2建筑层数地上5 地下2建筑高度地上18.0m 地下8.4m北向角度0 °2评价依据1. 北京市《绿色建筑评价标准》DB1仃825-20112. 《民用建筑设计通则》GB 50352 —20053. 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736 —20124. 《实用供热空调设计手册》3分析方法3.1 原理概述建筑群和高大建筑物会显著改变城市近地面层风场结构。
室外风环境模拟分析报告
室外风环境模拟分析报告一、引言室外风环境模拟是对特定区域内的风场进行模拟和分析,从而了解该区域的风速、风向和风流规律,为后续的建筑设计、环境污染评估和风电场规划等提供依据。
本报告通过对地区的室外风环境进行模拟分析,旨在提供相关数据和信息,为相关研究和规划工作提供参考。
二、研究方法本次模拟分析使用风场模拟软件进行,包括基于数学模型和大量实测数据进行的室外流体仿真。
根据该地区的地形和气象数据,建立相应的数值模型,运用计算流体力学方法对风场进行模拟,并得出相应的风速、风向和风流规律等数据。
三、模拟分析结果根据模拟分析的结果,本地区的风环境特点如下:1.风速分布:通过模拟分析,我们得到了本地区不同位置的平均风速分布图。
结果显示,该地区的平均风速在5-8m/s之间,风速较为适中。
同时,分析结果还显示,地形起伏和建筑物的干扰对风速分布有较大的影响,局部区域可能会存在阻挡风的现象。
2.风向分布:风向是指风的来向,通过模拟分析,我们得到了本地区不同位置的风向分布图。
结果显示,该地区的风向主要集中在东北风和西南风,分别占总风量的40%和30%,其余的风向占比较小。
3.高低空风流规律:根据模拟分析,我们得知该地区在高空存在风流的现象。
高空风流主要受大气环流系统、地球自转和地形因素的综合影响,平均风速较大,风向相对一致。
而在低空,地形和建筑物的干扰导致风流较为复杂,且平均风速较低。
因此,在建筑设计和规划风电场时,需要考虑风流规律的差异性。
四、影响因素分析本模拟分析还对影响该地区风环境的因素进行了分析。
主要的影响因素包括以下几个方面:1.地形因素:本地区地形起伏较大,山脉和平原交错分布,对风的流动产生一定的阻挡和导流作用,使得风速和风向存在差异性。
2.建筑因素:大型建筑物和高楼大厦对风流产生阻挡和干扰作用,使得风速分布不均匀,风向变化不定。
3.气象因素:季风、气压和温度等气象要素对风环境有一定的影响,如季风的方向和强度会直接影响风向和风速的分布。
绿建室外风phoenics模拟查看结果
绿建室外风phoenics模拟查看结果
Phoenics查看结果
在模拟结束之后,我们要查看结果,首先点击run-post processor-GUI
点击OK后,要把网格和风环境隐藏
在绿建规范中规定
4.2.6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,评价总
分值为6分,并按下列规则分别评分并累计:
1在冬季典型风速和风向条件下,按下列规则分别评分并累计:
1)建筑物周围人行区风速小于5m/s,且室外风速放大系数小于2,得2分;
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5Pa,得1分;
2过渡季、夏季典型风速和风向条件下,按下列规则分别评分并累计:
1)场地内人活动区不出现涡旋或无风区,得2分;
2)50%以上可开启外窗室内外表面的风压差大于0.5Pa,的1分。
所以查看结果的时候按照这个查看分别要查看以下几点:
1.风速矢量图
依次点击右边的图标,点击C的时候可以设置属性,把压力先变换成风速。
得出的风速矢量图是我们需要的。
2风速云图
关掉矢量箭头,点击云图按钮。
在查看放大系数的时候,是在项目里取最大值的一点和进风口取一点点击settings-probe location
在parameters进行probe position单位大小的调整
调整probe position数据的大小,移动光标致项目的最高值点和迎风口的点
在右上角可以显示在这一点的数值
通过对数值的比较可以得出放大系数。
3.建筑表面的风压
把云图关掉,点击obj-右击block-surface contour。
点击C-把风速调成风压。
绿色建筑室内外风环境的模拟与分析
绿色建筑室内外风环境的模拟与分析吕添添刘智勇兰州交通大学环境与市政工程学院摘要:近年来,随着我国人口聚集,高楼林立,能源危机、温室效应等环境气候问题愈来愈突出。
为了达到节约能源,善用资源,保护环境,降低污染的目标,绿色建筑应运而生,对绿色建筑的评价分析具有现实性意义,势必将给建筑行业带来新的发展。
本文运用计算流体力学方法,按照绿色建筑评价标准的要求,对北京某绿色公共建筑的室内外风环境的速度场、压力场进行数值模拟与分析,探讨风环境对建筑室内外舒适度的影响,以提高绿色建筑的设计水平,为绿色建筑的自然通风提供参考依据。
关键词:绿色建筑;计算流体力学;风环境;数值模拟1引言随着我国人口增多,高楼林立,随之出现的问题是建筑通风不畅,室内空气污染物加重[1]。
建筑具有良好的通风设计是绿色建筑可持续发展的重要对策,自然通风便成为了天然的建筑节能和改善室内空气品质的手段,同时也为建筑空调耗能的降低提供有效途径[2]。
绿色建筑是指在全寿命期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、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,与自然和谐共生的建筑[3]。
本文将使用CFD 方法,按照《绿色建筑评价标准》的要求,对北京市某绿色公共建筑的室内外风环境的速度场、压力场进行数值模拟分析,探讨了风环境对建筑室内外舒适度的影响,以提高绿色建筑的设计水平,为绿色建筑的自然通风提供参考依据。
2计算模拟软件采用CFD(ComputationalFluidDynamics,计算流体力学)的方法对绿色公共建筑的室内外风环境进行模拟分析。
CFD原理是运用数值求解控制流体的基本微分方程,得出流场在连续区域上的离散分布,然后近似模拟流体的流动情况[4]。
目前CFD的计算方法常用的有有限差分法和有限体积法。
通常情况下,这两种方法的数学本质和表达方式是相同的,仅仅是在物理含义上有所区别:有限差分法是基于微分的思想,有限体积法则基于物理守恒原理。
室外风环境模拟分析报告
室外风环境模拟分析报告目录1项目概况 (3)1.1总平面图..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2三维视图..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2模拟概述............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
2.1室外风环境 (3)2.2自然通风 (3)3技术路线 (4)3.1分析方法 (4)3.2软件介绍 (4)3.3紊流模型 (4)3.4模拟工况 (5)4参考依据 (6)5评价说明 (6)6室外风环境模拟建模 (7)6.1物理模型 (7)6.2参数设置..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
6.2.1来流边界条件 (7)6.2.2出流边界条件 (8)6.2.3收敛判断 (8)7室外风环境模拟分析结果 (9)7.1工况1(冬季最盛行风,E) (9)7.1.1流场与风速 (9)7.1.2风压 (10)7.2工况2(夏季盛行风,SW) (11)7.2.1风压 ...................................................................................................................... 错误!未定义书签。
住区室外风环境模拟分析及优化设计——以济南市某小区为例
Si mu l a t i on An a l y s i s a n d Op t i mi z a t i o n De s i g n o f Wi n d En v i r o n me n t Ar o u n d Re s i d e n t i a l Di s t r i c t : T a k i n g a Di s t r i c t o f J i n a n Ci t y a s a n Ex a mp l e
1 . 2 规 划 小 区 概 况
行西南 风 , 冬季 受北 方冷 伞 ‘ 影响 , 火气 球 冷 『 I - 降水 艟 稀少, 盛行东J 匕 偏 尔风 , 全年 盛 行 西南偏 南 风 。7 l : 季 和 秋季 为过渡 零节 , 降 水 低 , 候 卜 燥. .窜外 冬 季平 均 风速 为 3 . 4 m / s , 夏季平 均风速 为 3 . 5 m/ s .
是 国家 重 视 的 民 心 工 程 , 但 是 随着 济 南 市 城 市 的 建 设, 棚户 区改 造 项 目的增 多 , 高 产 的建 筑 必 定 也 带 来
诸 多 问题 。人 口 的增 长 也 使 得 住 宅 数 量 及 住 宅 高 度
小 区 内建 筑 风 环 境 受 到 多 方 面 的 影 响 , 包 括 植 被、 道路 、 建 筑布 局 、 建筑 形 体 等 。不 同的 因 素会 导 致 风 速风 向产 生 变 化 。大 体 量 建 筑 或 者 狭 窄 的高 层 通
一
在 规划 设计 阶段 中对建 筑 群进 行 风 环 境 模 拟 分 析 , 具
有 很 高 的参考 价值 与建 设性 意 义 。
,
具有 城市 风 环境 的 复 杂性 也 具 有 自身 的特 殊 性 。
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。
室外风环境模拟分析报告-某小区室外风环境CFD模拟分析报告(详细版)含软件操作过程
某小区项目室外风环境模拟分析报告(模板)项目名称:委托单位:咨询单位:设计单位负责人:审核人:编制人:报告日期:20XX-10-10目录1模拟概述 (1)1.1项目概况 (1)1.2风环境简述 (1)1.3参考依据 (3)1.4评价说明 (3)2技术路线 (4)2.1分析方法 (4)2.2湍流模型 (5)2.3几何模型 (7)2.4参数设置 (8)2.5气候状况 (10)3 模拟结果分析 (11)3.1夏季及过渡季 (11)3.2冬季 (15)4 结论 (19)1模拟概述1.1项目概况本工程位于XX市XX街道XX北路以东、新北路以北,地理位置优越,交通便利。
拟建10栋高层住宅、商业及配套用房,地下非机动车库及地下机动车库。
该地块总用地面积为20万m2,总建筑面积15万m2,计容面积2万m2,总建筑占地18万m2,容积率2.2,建筑密度30.3%,绿地率25.3%。
1.2风环境简述建筑群和高大建筑物会显著改变城市近地面层风场结构。
近地风的状况与建筑物的外形、尺寸、建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌有着很复杂的关系。
在有较强来流时,建筑物周围某些地区会出现强风;如果这些强风区出现在建筑物入口、通道、露台等行人频繁活动的区域,则可能使行人感到不舒适、甚至带来伤害,形成恶劣的风环境问题。
在一般的气候条件下,他们直接影响着城市环境的小气候和环境的舒适性;一旦遇到大风,这种影响往往会变成灾害,使建筑外墙局部的玻璃幕墙、窗扇、雨棚等受到破坏,威胁着室内外的安全。
建筑合理布局是改善室外行人区热舒适的关键;主要是避免在寒冷冬季室外行人区风速加速(西北风情况下),如风巷效应,同时在与西北风垂直方向最好增加裙房,加大底座尺寸,避免冲刷效应和边角效应等,如图2所示。
调查统计显示:在建筑周围行人区,若平均风速V>5 m/s的出现频率小于10 %,行人不会有什么抱怨(在10 %大风情况下建筑周围行人区风速小于5 m/s,即可认为建筑周围行人区是舒适的);频率在10%~20%之间,抱怨将增多;频率大于20 %,则应采取补救措施以减小风速。
小区风环境模拟报告
B
A 旋涡
1.5米处速度场矢量局部放大图 A
1.5米处速度场矢量局部放大图 B
结果分析
• 冬季主导风向为北风时: • (1) 小区内1.5m高处各处皆满足风速不
高于5m/s的要求。 • (2) 半数以上建筑满足建筑前后压差不大
于5Pa的要求。
小区风环境总体评价
• 根据《绿色奥运建筑评估体系》(2003版)中 风环境相应条款的要求。
• 计算范围: • 建筑物尺寸: • 建筑物位置: • 位于Y方向的正中,
距出风口20米。 • 边界条件: • 模型: • 网格划分:
X=25m处,YZ平面上的压力场
负压区
X=25m处,YZ平面上的速度场
X=25m处,YZ平面上的速度矢量图。
回流区
回流区
有关文献显示
L2 / L 2.7
在右图中可以 看出
K-ε湍流模型可 以用于小区风 场计算
L
L2
小区风环境评价
计算模型
入口边界条件按照典型的气象参数选取冬 季北风5m/s,夏季南风2m/s两个工况进行 模拟,风速边界条件采用梯度风。只模拟最 不利工况,因此进行三维稳态速度场和压力 场模拟,采用湍流模型为标准K-ε两方程模 型。
பைடு நூலகம்区平面图
小区立体图
分析方法
• 目前可以用模型实验或者数值模拟的方 法进行预测。这里将采用数值分析的方 法对小区风场进行模拟。
本实验的研究目的
• (1)通过对简单梯度风算例的模拟计算, 验证数值模拟方法研究小区风环境的可 靠性;
• (2)通过对某实际工程风环境的数值模拟 分析,对该小区的风环境进行总体的评 价。
风环境数值模拟方法
1.5米处速度场矢量局部放大图C
XX工程室外风环境模拟
室外自然通风模拟分析报告项目名称:XX工程(棚户区改造工程)委托单位:咨询单位:计算人:核对人:审核人:报告日期声明:l、本报告咨询单位未盖章无效;2、本报告经涂改和复印均无效:3、本报告仅用于指定项目,非本项目无效目录一、项目概述…………………………………………………………l l项目概况………………………………………………………1 2项目气象资料………………………………………………1 3评价标准……………………………………………………1 4参考依据……………………………………………………二、技术路线………………………………………………………2 1分折方法……………………………………………………2 2集合建模及网格划分………………………………………2 2 l来流风速分布……………………………………………2 2 2平均风速的指数律分布…………………………………2 3 3出流面的边界条件…………………………………………2 3 4壁面的边界条件…………………………………………2 3 5控制方程的选取…………………………………………三、模拟结果………………………………………………………3 1夏季工况……………………………………………………3 l_l风速评价。
………………………………………………3 1 2风压评价…………………………………………………3 2冬季工况……………………………………………………3 2.1风速评价…………………………………………………3.2 2风压评价…………………………………………………四、结论……………………………………………………………一、项目概述1.1项目概况项目名称:XX工程(棚户区改造工程)建设单位:威海临港区XXXXXXXX有限公司。
建设地点:本项目用地位于威海临港经济技术开发区中心位置,地理条件优越。
本项目整体用地四面临路,北临XX路,南临XX路,东向是XX路,西向是XX路,交通便利,具有良好的交通环境,地块中间有水系穿过,增加了地块的景观要素。
试析室外风环境CFD模拟
试析室外风环境CFD模拟0.引言CFD具体指的是计算流体力学的一种模拟测算与设计方式,这种方式近似于方程求解的计算方式。
随着我国商用软件的不断开发与应用,CFD模拟计算技术在工程界逐渐发挥出越来越大的实际作用。
本文主要对室外风环境下CFD模拟的建筑设计要素进行探究,结合CFD模拟设计案例进行分析与研究,为我国今后的室外风环境CFD模拟规划与设计工作提供可行性参考。
1.室外风环境下的CFD模拟建筑设计机理1.1选取有效的数学参考模型在我国常见的建筑小区内部,室外风环境的流动特征具有不可压缩性与低速湍流性。
常用的数学模型具体分为大涡模拟模型及标准k-ε模型等多种形态。
其中大涡模拟模型旨在利用非稳定状态的NS方程式来直接模拟大尺度涡,通过这种方式对区域环境内的CFD模拟情况进行准确测算与记录[1]。
大涡模拟模型在使用过程中不会直接计算小尺度涡,对计算机的速度与内存要求较高,往往还需要计算很长时间,在使用过程中需要根据实际情况进行准确选择。
标准k-ε模型的使用成本较低,其数值波动较小,但计算结果以及精密度较高,在低速湍流数中的应用效果显著。
建筑规划设计人员在实践工作中应根据不同模型的实际特征,准确选择相应的数学参考模型进行计算。
1.2选择正确的计算区域及物理模型随着我国建筑形式的不断发展与变化,当下社会在建筑风格设计的多样性与功能性上出现了极大的改变,小区建筑在正常规划与设计的过程中更需要切实满足住户的是要求,在规模形态的设计与要求上更需要符合整体区域环境的特征,切实保证小区建筑的整体性与功能性[2]。
小区建筑在使用过程中风场作用的范围较大,因此,建筑规划设计人员在实践过程中应对小区建筑的整体区域环境进行准确判断与计算,如果过分增大计算区域,则会相应的增加计算成本,但是如果计算区域不足,则会严重影响规划设计的质量及准确性,因此,如何选择计算区域逐渐成为建筑规划设计人员需要重点关注的问题。
同样,建筑规划设计人员在选择小区模型的过程中,一般都应该选用AUTCAD来进行设计,以此提高建筑模型的精准程度,但在某些特殊情况下,为减小计算的节点、加快模型制作的速度,建筑规划设计人员往往需要忽略实际建筑群当中的微小凹凸处,直接选用与实际建筑接近的模型,通过计算结果进行准确分析。
小学通风模拟报告(竖版)
一、项目概述1.1 项目概况昆山市开发区实验小学教学综合楼,位于江苏省昆山市开发区,建筑用地面积约为24033平方米,总建筑面积约为20158平方米,地上建筑面积,20063平方米,其中新建建筑面积14044平方米。
其中教学综合楼建筑面积为13917平方米,改造面积为6019平方米。
另外,餐厅和体育馆面积共计2705平方米。
本项目容积率为0.83,绿地率为30%建筑密度为0.2。
本工程采用框架结构,立面采用水泥砂浆和矿棉。
本研究的目的是对昆山市开发区实验小学教学综合楼的室外自然通风状况进行模拟,计算其室外的通风效果,以评价其是否满足绿色建筑评价标准的要求。
图1-1昆山市开发区实验小学教学综合楼建筑设计效果图图1-2 昆山市开发区实验小学教学综合楼平面布置图1.2 项目气象资料昆山作为上海和苏州之间的“中心花园”,风景秀丽,景色宜人。
昆山市地处北亚热带南部疾风气候区,气候温和湿润,四季分明,雨量充沛,年降水量1447毫米,年平均温度16.5℃。
春夏季盛行东南风,秋冬季以西北风为主,但也时有东北风。
因此,本项目研究夏季主导风向为东南风,主导风速3m/s;冬季主导风向为西北风,主导风速2.5m/s。
1.3 评价标准本报告主要对昆山市开发区实验小学教学综合楼的室外自然通风状况进行模拟分析。
《绿色建筑评价标准》GB/T 50378—2006第5.1.7条、5.2.6条、5.2.7条、5.5.7条对自然通风的评价要求如下:第5.1.7条规定“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。
”(一般项)第5.2.6条规定“建筑总平面设计有利于冬季日照并避开冬季主导风向,夏季利于自然通风。
”(一般项)第5.2.7条规定“建筑外窗可开启面积不小于外窗总面积的30%,建筑幕墙具有可开启部分或设有通风换气装置。
”(一般项)第5.5.7条规定“建筑设计和构造设计有促进自然通风的措施。
”(一般项)1.4 参考依据《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006《绿色建筑评价技术细则》《民用建筑设计通则》GB 50352-2005《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003《中等热环境PMV和PPD指数的测定及热舒适条件的规定》GB/T 18049-2000 委托方提供的国家开发银行苏州软件开发中心的建筑总平面图、建筑设计图纸等图纸资料委托方提供的其他相关资料二、技术路线本报告主要针对昆山市开发区实验小学教学综合楼进行室外自然通风状况模拟分析。
室外风环境模拟分析报告-某小区室外风环境CFD模拟分析报告(详细版)含软件操作过程
某小区项目室外风环境模拟分析报告(模板)项目名称:委托单位:咨询单位:设计单位负责人:审核人:编制人:报告日期:20XX-10-10目录1模拟概述 (1)1.1项目概况 (1)1.2风环境简述 (1)1.3参考依据 (3)1.4评价说明 (3)2技术路线 (4)2.1分析方法 (4)2.2湍流模型 (5)2.3几何模型 (7)2.4参数设置 (8)2.5气候状况 (10)3 模拟结果分析 (11)3.1夏季及过渡季 (11)3.2冬季 (15)4 结论 (19)1模拟概述1.1项目概况本工程位于XX市XX街道XX北路以东、新北路以北,地理位置优越,交通便利。
拟建10栋高层住宅、商业及配套用房,地下非机动车库及地下机动车库。
该地块总用地面积为20万m2,总建筑面积15万m2,计容面积2万m2,总建筑占地18万m2,容积率2.2,建筑密度30.3%,绿地率25.3%。
1.2风环境简述建筑群和高大建筑物会显著改变城市近地面层风场结构。
近地风的状况与建筑物的外形、尺寸、建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌有着很复杂的关系。
在有较强来流时,建筑物周围某些地区会出现强风;如果这些强风区出现在建筑物入口、通道、露台等行人频繁活动的区域,则可能使行人感到不舒适、甚至带来伤害,形成恶劣的风环境问题。
在一般的气候条件下,他们直接影响着城市环境的小气候和环境的舒适性;一旦遇到大风,这种影响往往会变成灾害,使建筑外墙局部的玻璃幕墙、窗扇、雨棚等受到破坏,威胁着室内外的安全。
建筑合理布局是改善室外行人区热舒适的关键;主要是避免在寒冷冬季室外行人区风速加速(西北风情况下),如风巷效应,同时在与西北风垂直方向最好增加裙房,加大底座尺寸,避免冲刷效应和边角效应等,如图2所示。
调查统计显示:在建筑周围行人区,若平均风速V>5 m/s的出现频率小于10 %,行人不会有什么抱怨(在10 %大风情况下建筑周围行人区风速小于5 m/s,即可认为建筑周围行人区是舒适的);频率在10%~20%之间,抱怨将增多;频率大于20 %,则应采取补救措施以减小风速。
大型高层住宅小区室外风环境模拟分析
f { “
根据 项 目所 在 地 的位 置 以及 周 边 规 划 ,模 拟 计 算 中, 选 择粗 糙度 指数 为 0 . 1 4 。
3 . 2 物理模 型
计 算 区域 :考虑 到计 算机 内存 容 量和 计算 速度 , 在 不 影 响计算 结果 的前 提下 适 当简化 模 型 。 选取 某 大型住 宅 小 区项 目及周 围建筑 建 立模 型 , 如 图 2所示 。
基准高度 h 。( 取标准高度 l O e r )处的风速 ,
n —— 指数 ,主要 与测 定地 点 的地 面粗 糙度 和 温度 垂 直梯度 有 关 , 见表 2 。
表 2 粗 糙 度 指 数 n
3 计算模型及边界
3 - 1 项目 所在地气象参数
该 项 目所 在地 全 年 风 力较 小 , 4 ~8月 以偏 南 风 为
挡 造成 的_ 人 面积 背 风 。 ( 4 ) 设 计 改进 建 议 : 1 #和 5 #两 栋 建筑 之 的风速 较
( 2 ) 根 据不 同 高度平 面 的风 压 图可 知, 本项 日夏 季南
北 向风 差在 4  ̄8 P a左 右 , 可实现 较 好 的 自然通 风 。
( 3 ) 由于住宅 首 层采 用架 空或 局 部架 空 的做法 , 使住
的室外 风环境 得 到有 效改 善 , 避免 了【 士 l 于建 筑 自身 阻
4结果分析
根据 《 , 一 东 建筑 气象 参 数标准》 中 的气象 参 数 , 项 [ I 所 地 市在 四 月~ 八月 主要 为东 南 风和 东南 偏南 风 ,
距地m f , f  ̄ i 1 0米 处 的风速 为 2 . 4 m / s 。由 F 种 丰导 风工 况 边 界条 : 近似 , 故本 文仪模 拟 东南风 工况 。 从 汁锊: 结 果 町知 1 , 项 日人行 风速 均低 于 5 m / s , 人 分 域风速 1 . 5 ~3 . O m / s之 问 。 图 3和 图 4表 明 , 尔南 I F木项 H小 I 内 部的 风 速 人 多在 0 . 8 ~
沈阳住区室外风环境模拟研究的开题报告
沈阳住区室外风环境模拟研究的开题报告一、选题的背景城市的不断发展,原本安静舒适的住宅区逐渐变得嘈杂拥挤。
随着交通工具逐渐的增多,汽车、摩托车的噪声污染问题以及城市的城市化和工业化、能源消耗和碳排放问题,都给城市居民的居住环境带来了很大的影响。
在这个情况下,对于住宅区的室外风环境进行模拟研究,成为了一项重要的工作。
二、选题的意义沈阳市作为中国北方的一个重要城市,人口众多,对于住宅区的室外风环境有着严格的要求。
该研究旨在帮助住宅区居民了解室外风环境状况,指导住宅区的规划和设计,提高住宅区的室外环境质量。
三、研究内容和目的1、研究内容本研究旨在对沈阳市的住宅区进行室外风环境模拟,以达到如下目标:(1)确定住宅区的室外风环境模型。
(2)模拟住宅区的风环境状况,包括风速、风向、温度等。
(3)分析住宅区的风环境状况,评估其对于住宅区室外环境的影响。
2、研究目的(1)了解住宅区的室外风环境状况,为住宅区的规划和设计提供依据。
(2)提高住宅区室外环境的质量,改善住宅区居民的居住环境。
(3)科学合理研究和开发住宅区的室外环境,促进城市可持续发展。
四、研究方法和步骤1、研究方法(1)采用CFD数值模拟方法,建立住宅区的室外风环境模型,将住宅区的各项数据输入模型中进行模拟。
(2)通过在模型中加入各种速度、温度、湿度等参数,模拟风环境状况。
(3)对模拟结果进行数据分析和统计,进一步了解住宅区的风环境状况。
2、研究步骤(1)收集沈阳市不同住宅区的基础数据,如极端气象条件、人口密度等。
(2)建立住宅区的三维数字模型,提取模型中的各类参数,包括建筑物高度、位置、形状、材质等。
(3)采用CFD数值模拟软件,建立住宅区的室外风环境模型,将各类数据输入模型中进行模拟。
(4)通过CFD模拟工具的分析与输出,得到住宅区的风环境状况。
(5)对模拟结果进行数据分析和统计,总结住宅区的风环境状况。
(6)最后撰写研究报告,并提出改善建议。
五、预期研究结果及其应用价值1、预期研究结果通过对住宅区室外风环境的模拟研究,预计将得到如下结果:(1)建立沈阳市住宅区室外风环境模型,包括风场和温度场。
室外风环境模拟分析报告
通锦•国际新城三期项目(通锦•国际嘉园)1号地块室外风通风--室外风环境模拟分析报告提供者:深圳市筑道建筑工程设计有限公司成都分公司1、本报告无咨询单位签字盖章无效;2、本报告涂改、复印均无效;3、本报告仅对本项目有效。
项目名称:通锦•国际新城三期项目(通锦•国际嘉园)委托单位:深圳市筑道建筑工程设计有限公司成都分公司报告编写人:______________________________________校对人:__________________________________________审核人:__________________________________________项目负责人:______________________________________批准人:__________________________________________报告编号:_______________________________________报告日期:2016年1月____________________________1模拟概述 (2)1.1项目概况 (2)1.2气候概况 (2)1.3风环境影响 (3)1.4参考依据 (3)1.5评价标准 (4)2分析流程 (4)2.1评价方法 (4)2.2几何模型 (5)2.3网格划分 (6)2.4湍流模型 (7)2.5边界条件 (7)2.6数学模型 (8)2.7求解方法 (9)2.8模拟工况 (10)3结果分析 (10)3.1 工况 1 (夏季工况) (10)3.2 工况 2 (冬季工况) (13)4结论 (16)1模拟概述1.1项目概况1、工程名称:通锦?国际新城三期项目2、建设单位:四川路桥通锦房地产开发有限公司3、建设用地:该项目位于四川省达州市,位于四川省东北部,重庆以北,是由原达川地区更名建立的一个地级市,总面积16591平方千米。
达州市辖1个市辖区、5个县、1个县级市,有大面积的园林,是四川省的人口大市、农业大市、工业重镇,素有着中国气都和中国苎麻之乡的“川东明珠”美誉。
某住宅室外风环境模拟研究
某住宅室外风环境模拟研究吴振宏;姜曙光;查栋财;周鹏忠【摘要】In order to determine whether the green building meets the requirements of the outdoor wind environment,the proposed scheme will be used to simulate the outdoor wind environment in a planned residential group in Xinjiang,Shihezi.The results are as follows:under the condition of winter,the wind speed,the outdoor wind pressure and the maximum wind pressure difference in the whole region are satisfied.Under summer conditions,local wind area and vortex in the outdoor activities area,does not meet the requirements.After changing the building orientation in the plan,the simulation results meet the requirements:residential outdoor wind speed is 0 to 7.44m/s,the average wind speed is 3.23m/s,the area of wind speed above the average wind speed is 40%,and there is no calm area and vortex area in the main outdoor residential area.%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.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2017(039)012【总页数】4页(P157-160)【关键词】住区布局;室外风环境;CFD模拟【作者】吴振宏;姜曙光;查栋财;周鹏忠【作者单位】石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子832003;石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子832003;石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子832003;石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子832003【正文语种】中文【中图分类】TU119.210 引言随着社会的不断发展,人们对居住环境的要求也与日俱增,风环境作为住区舒适度的一个重要指标,也越来越受人们的关注,而建筑风环境又受到不同地区的地域性气候特征的影响,因此建筑室外风环境的研究具有地域性和适宜性的特点[1]。
室外风环境分析
室外风环境分析在校园环境的尺度上,合理的单体设计和群体布局可以形成良好的室外风环境。
在建筑设计中,需要考虑建筑设计方案对室外风环境的影响。
本节利用CFD软件,对江南大学数媒学院楼和商学院楼建筑方案的室外风环境进行数值模拟,并对其他几种布局方案进行比对分析。
4.1 室外风环境评价标准研究结果表明,建筑物周围人行区1.5m高处风速宜低于5m/s,以保证人们在室外的正常活动,但通风不畅也会严重的阻碍空气的流动,在某些区域形成无风区和涡旋区,不利于室外散热和污染物消散,因此应尽量避免风速过大或形成静风区。
此外,室外风环境是室外环境舒适度的重要影响因素,人的舒适感与风速之间的关系如表4-1所示。
现阶段主要关注由数媒学院和商学院围合庭院室外人活动区域的风速和流场,以及不同楼层高度临外墙面的夏季风速分布,以利于夏季利用自然通风降温。
根据建筑设计方案可分为三部分:(1)室外地面人行区高度(标高1.5m)的风速分布;(2)标高7m(可能的连廊及群楼影响)南墙临界面的风速分布。
(3)标高12m的南墙临界面的风速分布4.2 模型及计算边界条件基于不同的规划布局,建立室外风场计算模型,建模时尽量遵循建筑实体形状,并做适当简化。
两栋学院楼所处的校园东面有较好的夏季通风条件。
夏季主导风向为东南风,冬季主导风向为东北风。
由于原来方案在东面有裙房的布局使其风口收窄,另外数媒学院高度为8层,可能会阻挡夏季东南风。
模拟分析旨在验证是否这两个因素会导致夏季通风不畅。
另外也进行了其他可能布局的模拟分析,比对其优劣。
根据相关气象资料,计算时将近地层(10m 高度内)来流风速设置如下:夏季—东南偏东向(25度),平均风速2.1m/s;4.3 模拟结果分析、图1、原方案夏季室外1.5m高风速色阶图(风速范围1 m/s—3m/s)图2、原方案夏季室外7.0m高风速色阶图(风速范围1 m/s—3m/s)图3、原方案夏季室外12.0m高风速色阶图(风速范围1 m/s—3m/s)由图可知,原来方案在东面的裙房对于夏季地面风环境有一定影响,但留出的风口使大部分地面环境风速保持在1.5m/s,只是在裙房和主楼的转角处有风影区,通风受到一定阻碍。
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新项目
室外风环境模拟计算报告
计算软件:风模拟分析软件PKPM-CFD 开发单位:中国建筑科学研究院
建研科技股份有限公司
合作单位:Software Cradle Co., Ltd.
上海韵能建筑科技有限公司应用版本:Ver1.00 2015.10.19
室外风环境模拟分析报告
项目名称:新项目
项目地址:
建设单位:
设计单位:
参与单位:
规范标准参考依据:
1、《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)
2、《民用建筑设计通则》(GB 50352-2005)
3、《绿色建筑评价技术细则》
一、项目概述
1.1计算模型概况
1.2建筑物概况
图 1 建筑群平面图,红线内建筑为目标建筑
二、指标要求
针对室外风环境评价依据为《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)中有关室外风环境的条目要求。
2.1规范的评价要求
《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)中有关室外风环境的具体要求如下:
4.2.6 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。
评分规则如下:
1 冬季典型风速和风向条件下,建筑物周围人行区风速低于5m/s,且室外风速放大系数小于2,得2分;除迎风第一排建筑外,建筑迎风面与背风面表面风压差不超过5Pa,再得1分。
2 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,得2分;50%以上可开启外窗室内外表面的风压差大于0.5Pa,得1分。
2.2模拟条件设置要求
1、室外风环境模拟的边界条件和基本设置需满足以下规定:
1)计算区域:建筑覆盖区域小于整个计算域面积3%;以目标建筑为中心,半径5H范围内为水平计算域。
建筑上方计算区域要大于3H;H为建筑主体高度;
2)网格划分:建筑的每一边人行高度区1.5m或2m高度应划分10个网格或以上;
3)湍流模型选择:标准k-ε模型。
高精度要求时采用Durbin模型或MMK模型。
三、模拟概述
3.1模拟原理简述
建筑物室外通风过程的数值模拟研究主要有节点法、数学模型法和计算流体力学法。
计算流体力学(CFD)针对某一区域或房间(计算领域),建立质量、能量及动量守恒等基本微分方程,根据周边环境,设定合理的边界条件,然后利用划分的风格,对微分方程进行离散,将微分方程离散为代数方程,通过迭代求解,得到空气流动状况。
采用CFD对自然通风模拟,主要用于自然通风风场布局优化和室内自然通风优化分析。
由于建筑物周围的流动往往是湍流,模拟中常采用标准κ-ε模型及其它湍流模型方程。
涉及到的控制方程主要包括:连续性方程、动量方程、能量方程,κ-ε模型方程可以写成如下通用形式:
该式中的φ可以是速度、湍流动能、湍流耗散率以及温度等。
其具体表现形式如下表:
3.2风速放大系数计算公式
风速放大系数= V2/V1
式中:V0:10米高度开阔地的风速,即工况风速;
V1: 1.5米高度开阔地的风速;
V2: 人行区1.5米处最大风速;
n: 由项目所处的环境类型决定。
该项目所处的环境类型是大城市中心,1/n=0.28 3.3计算工况设置表
3.4用户设置计算目标表
3.5计算范围及网格大小设置
图 2 计算域与网格划分设置
3.6参与迎背风面压差判断的建筑设置
3.6.1 冬季工况工况参与建筑风压压差判断的建筑列表
图3 参与风压判断的建筑物(红色为参与判断建筑物)
四、模拟结果
4.1 冬季工况的模拟结果
冬季工况自然通风的基本情况:冬季、北向、平均风速6.60m/s 。
4.1.1 冬季工况的人行活动区域风速计算结果
(1)整个计算区域风速结果
图 4 冬季工况整个计算域1.5m处风速原始云图
(2)人行活动区域的风速结果
图 5 冬季工况人行区域1.5m风速云图
图 6 冬季工况1.5m风速达标示意图
注:绿色代表风速<5.0m/s,红色代表风速≥5.0m/s 冬季工况在人行活动区域最大风速判断表
4.1.2 冬季工况的风速放大系数计算结果
图 7 冬季工况风速放大系数达标图
注:v1 = 6.60 * 0.15^0.28 = 3.880
风速放大系数 = v2 / v1 = 11.029/ 3.880 = 2.8
4.1.3 冬季工况的建筑风压计算结果
图 8 冬季工况迎风面风压图
图 9 冬季工况背风面风压图冬季工况建筑迎背风面压差数值表
4.1.4 冬季工况判断汇总表
4.2 夏季工况的模拟结果
夏季工况自然通风的基本情况:夏季、南向、平均风速4.60m/s 。
4.2.1 夏季工况的无风区与旋涡区计算结果
图 10 夏季工况1.5m处无风区示意图
图 11 夏季工况1.5m处风速矢量示意图
4.2.2 夏季工况判断汇总表
4.3 过渡季工况的模拟结果
过渡季工况自然通风的基本情况:过渡季、南向、平均风速4.60m/s 。
4.3.1 过渡季工况的无风区与旋涡区计算结果
图 12 过渡季工况1.5m处无风区示意图
图 13 过渡季工况1.5m处风速矢量示意图
五、结论
冬季工况未达到“建筑周围人行区风速<5.0m/s的面积比例≥95.0%”的要求;
冬季工况未达到“室外风速放大系数<2.0”的要求;
冬季工况达到了迎背风面平均风压的压差值<5.0Pa的要求,得1分;
夏季工况、过渡季工况达到了“场地内人活动区域无风区面积比≥95.0%且涡旋面积比≥95.0%”的要求,得2分。