某住宅建筑室外风环境数值模拟

ｋε模型较合理，能得到较精确的计算结果。模型的湍动能 ｋ和 耗散率 ε方程为如下形式：
ｋ方程：
（ρｋｘｕｉｉ）＝ｘｉ［（μ＋σμｔｋ）ｘｋｊ］＋μｔ（ｕｘｊｉ＋ｕｘｉｊ）ｕｘｊｉ－ρε。 ε方程： （ρεｘｕｉｉ）＝ｘｊ［（μ＋σμｔｚ）ｘεｊ］＋Ｃ１εｋεμｔ（ｕｘｊｉ＋ｕｘｉｊ）ｕｘｉｊ－Ｃ２ερεｋ２。
２．２ 模型简化
利用 ＣＦＤ前处理工具 Ｇａｍｂｉｔ进行几何建模，建立小区模型 同时选择人行高度处 １．５ｍ的横切面模拟结果进行分析，考虑到 小区周边相对较 空 旷，建 模 过 程 中 只 考 虑 小 区 内 建 筑，小 区 北 边 较近的实验楼及小区东边的围墙，其余周边较远建筑未考虑［３］。 整个建模计算域尺寸长 ５００ｍ，宽 ６００ｍ，高 １５０ｍ，如图 ２所示， 建筑的建模尺寸为建筑实际大小。最高层建筑为 ６１．５ｍ，地基位
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网格划分是很重要的一步，本文采用 Ｇａｍｂｉｔ进行网格划分，
一般情况下，我们首选六面体网格，但在某些问题中，几何体可能
相当复杂，将实体 划 分 为 六 面 体 网 格 不 切 实 际，因 此 对 于 这 些 问
题则可以将复杂实体划分为四面体网格或者混合体（四面体加六
面体）网格。
网格划分疏密程度将直接对计算的时间和精度造成很大的
影响。网格如果太 过 于 稀 疏 的 话，虽 然 节 约 了 计 算 时 间，但 是 计
算的精度会受到影响；反而言之，网格如果太过于密集的话，虽然
计算的精度提高 了，但 计 算 时 间 会 增 加，有 可 能 因 为 计 算 机 自 身
内存空间的原因，而计算不出最后的结果。因此如何恰到好处的
第２０４４１卷８第年 ２８３期 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
ＡＶｕｏｌｇ．．４ ４２Ｎ０ｏ１．８２３
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文章编号：１００９６８２５（２０１８）２３００１３０２
某住宅建筑室外风环境数值模拟
潘琴 卢迪
（中南大学能源科学与工程学院，湖南 长沙 ４１００８３）
·１４·
第 ４４卷 第 ２０１８年
２８３期 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
ＡＶｕｏｌｇ．．４ ４２Ｎ０ｏ１．８２３
文章编号：１００９６８２５（２０１８）２３００１４０３
地方性文化交流中心研究
许 咤１ 赵梅红２
（１．中原工学院建筑工程学院，河南 郑州 ４５００００； ２．中原工学院艺术设计学院，河南 郑州 ４５００００）
３ 模拟结果及分析
于 ０ｍ处。
３．１ 夏季工况模拟结果
２．３ 边界条件及网格划分
夏季工况下，即入流速度为 ２．５ｍ／ｓ，方向为偏南风，人行高
该数值模拟中定义计算流域的入口边界条件为速度入口（ｖｅ 度 １．５ｍ处风速及风压云图分布如图 ３，图 ４所示。
收稿日期：２０１８０５２３ 作者简介：潘 琴（１９９１），女，在读硕士
２ 数值模拟分析 ２．１ 外部环境
长沙位于我国东 南 部，距 海 较 远，地 形 以 平 原、丘 陵 为 主，地 势南高北低，使得 长 沙 一 带 气 候 较 为 特 殊，冬 冷 夏 热 的 大 陆 性 亚 热带季风湿润气候特征较明显，冬季盛行西北风，夏季 盛 行 东 南风。
我们在夏季和冬季典型气象日对该小区进行了风速测量，最 终取夏季和冬季 室 外 最 多 风 向 的 平 均 风 速，夏 季 工 况 为 偏 南 风， 风速为 ２．５ｍ／ｓ，冬季工况为偏北风，速度为 ２．５ｍ／ｓ。
风环境进行数值 模 拟，看 其 是 否 符 合 绿 色 建 筑 的 要 求，为 数 值 模 拟方法在以后实际工程中的应用提供参考［２］。
１ 项目简介
本文要模拟的建筑群是位于湖南长沙的通泰梅岭苑小区，如 图 １所示，为该小区的总体布局图。该小区设有南北两条轴线， 主入口设在（芙蓉南路）长沙大道，南北各有一个，小区设地下停 车场，室外地面与 芙 蓉 南 路 在 同 一 水 平 面 上。 交 通 组 织 形 式：人 车分流，小区内部 只 设 消 防 车 道，车 辆 直 接 从 入 口 进 入 车 库。 小 区布局：小区整 体 布 局 “一 个 中 心、两 根 轴 线、三 个 入 口、四 个 组 团”。景观形象：小区景观以两根步行轴线为景观组织形式，贯穿 小区每个组团和小区中心，达到移步换景的目的。
来自百度文库
选择网格的疏密性，对后面导入 Ｆｌｕｅｎｔ里进行计算是十分重要
的，而对局部需要 比 较 精 确 计 算 结 果 的 地 方，有 必 要 进 行 局 部 的
网格加密，本文主要研究人行高度处和建筑周围风速和风压的变
化规律，所以在建筑周围的网格相对其他地方要密一些。
２．４ 数学模型的选取
通过计算该小区建筑群周边风流动雷诺数比较大，选用标准
动舒适和建筑的自然通风，建筑物周围人行区距地 １．５ｍ高处风
速 Ｖ＜５ｍ／ｓ是不影响人们正常室外活动的基本要求。
本文以 Ｆｌｕｅｎｔ计算流体力学软件为研究工具，对风环境数值
模拟过程中湍流模型的选择、计算流域的确定、网格划分、边界条
件的选取进行阐 述，通 过 不 同 季 节 典 型 风 速、风 向 对 建 筑 群 室 外
摘 要：以湖南长沙某小区为研究对象，参考长沙市的典型气候条件，通过 ＣＦＤ数值模拟软件分析建筑群内人行高度处的速度和
压力分布规律，为绿色建筑的评估和设计方案提供理论与应用基础。
关键词：建筑群，风环境，数值模拟
中图分类号：ＴＵ２０１．５
文献标识码：Ａ
０ 引言
ｌｏｃｉｔｙｉｎｌｅｔ），定义出口边界条件为压力出口（ｐｒｅｓｓｕｒｅｏｕｔｌｅｔ），定义
住宅是人们的生活空间，它的舒适性是衡量人们幸福生活质 量的标志之 一，而 绿 色 建 筑 又 是 大 家 最 向 往 的 生 活 空 间。 根 据 《绿色建筑评价标准》［１］，规定场地内风环境有利于室外行走、活
顶面及计算域另外两个侧面为对称边界条件（ｓｙｍｍｅｔｒｙ），地面及 建筑物的表面选用 ｗａｌｌ作为边界条件。