柳州市某住宅小区风环境模拟分析

柳州市某住宅小区风环境模拟分析

【摘要】介绍柳州市某小区的工程概况，采用计算流体动力学方法，对住宅小区内风环境进行了数值计算与分析。指出了小区内建筑分布与风场的关系，为柳州地区住宅小区建筑布局的规划建设提供指导和优化途径。

【关键词】柳州；住宅小区；风环境模拟；数值模拟；建筑分布

【abstract】introduction of a district in liuzhou， the general situation of the project， using the method of computational fluid dynamics， air environment of residential district in the numerical calculation and analysis. point out the area of a building distribution and wind field， for the liuzhou area residential building layout planning and construction to provide means to guide and optimize.

【key words】liuzhou； residential district； wind environment simulation； numerical simulation； building distribution

1、概况

该小区位于柳州市位于柳州市城中区，由四栋高层住宅组成，其中1#楼建筑高度49.95m，2#～4#楼的建筑高度均为47.75m。

住宅小区风环境是城市区域微热环境的重要组成部分，不仅具有一般城市风环境的复杂性，还有其自身的独特性。城市住宅小区风

环境状况将直接影响居民的日常生活及居住建筑能耗，南方地区运用合理的风环境布局有利于室内的自然通风，还可以提高室内空气品质。

2、模型的建立

2.1 气候条件

柳州市地处桂中北部，属中亚热带季风气候，影响柳州市的大气环流主要是季风环流，夏半年盛行偏南风，高温、高湿、多雨，冬半年盛行偏北风，寒冷、干燥、少雨。夏长冬短、雨热同季，光、温、水气候资源丰富，但地区差异较大，北部各县具有较明显的山地气候特征。太阳辐射量年平均为95～110千卡/平方厘米，南部多于北部，一年中以7～8月最高，1～2月最低。日照时数平均1250～1570小时。气温自北向南渐增，年平均气温北部18.1～19.4℃，其余20.1～20.7℃，年际变化北部小于中、南部，最高年与最低年相差1.3～2.0℃。最冷月1月平均气温7.2～10.4℃，历史上极端最低温度为-2.5～-5.8℃，高寒山区可达-8℃以上。最热月7月平均气温27.2～28.9℃，历史上极端最高气温为38.6～39.5℃。年总积温5700～6800℃，南北相差1100℃。年总降雨量1345～1940毫米，但地区分布和季节变化很大。雨季一般始于四月下旬，终于9月上旬初，这期间降水量占全年降水量的70%以上。雨量分布，北部多于南部，山区多于平原，融水县贝江流域为柳州市的一个多雨中心，年降水量可达2000毫米以上。多年平均蒸发量1600～1700毫米，自南向北渐减，南部超过1700毫米，大于降

水量，为半湿半干状态，而北部的降水量多超过蒸发量，气候湿润。冬季为北北西风向（337.5°），参考高度处（h=10m）平均风速

1.7m/s。夏季为正南风（90°），参考高度处（h=10m）平均风速

2.1m/s。

2.2 模型图

本报告采用cfd的方法对建筑周围风环境状况进行模拟评价，采用英国帝国理工大学开发的cfd软件phoenics，它也是世界上第一套商业cfd软件，其准确性获得了不同领域的验证。

将建筑模型导入cfd计算软件phoenics进行三维流动数值模拟从而得到建筑周边的流场和建筑表面的压力分布，计算结果经网格无关性验证。为了简化建模，对模型做了适当的简化，忽略了部分对风压分布影响较小的部件。

3、数值计算与分析

3.1 模拟参数的设定

（二）室内条件设置

3.1.3 建模

采用cfd（computational fluid dynamics 计算流体动力学）的方法对建筑的风环境状况进行模拟评价。

依据设计院提供建筑平面图，在auotocad模式下进行拉伸，形成三维模型实体，建筑平面尺寸及立面高度按照设计图纸尺寸。

项目四栋楼中标准层均为一致，故室内只设计一套标准层进行模拟分析。

3.2 室外风环境的模拟分析

3.2.1 风速模拟

根据柳州地区气候特点和项目所处位置，且根据《绿色建筑绿色建筑评价标准》相关条目内容，按季节风向进行风环境模拟，分两种工况进行：

一、室外风环境模拟

4、结论

经以上分析，得到如下结论：

1、从图2和图3可清晰得到项目室外冬季及夏季主导风向的环境条件下，评价对象某住宅小区周围的人行空间的1.5m行人高度风速均在5m/s以下。冬季风速放大系数均不大于2，风速较舒适，且不影响室外活动的舒适性及建筑通风。

2、从图4和图5可清晰得到项目室外冬季及夏季主导风向的环境条件下，评价对象某住宅小区周围的人行空间的1.5m行人高度压强差均在5pa以下，较适宜室外活动。

3、从室内风速以及压强图中得到，在整个室内不会形成无风区或涡旋区，不会严重的阻碍空气流动，影响室外散热和污染物消散。参考文献

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