建筑组团中影响风环境的因素:建筑(组群)空间形态以及建筑周围的环境会影响周围的风环境。许多文献已经就街道高宽比(width-to-heightratio)、建成形态(buildingshape)、建筑密度、建筑高度、建筑屋顶形态、建筑长宽比、建筑露台对于通风环境的影响进行了较为深入的探讨。例如,通过调整街道高宽比、错开沿路的高层建筑,并调整道路两侧过于规整的建筑形式,有助于降低道路风速,避免街道在冬季时出现峡谷风,影响行人通行。又如,在高层建筑周围设置低层裙楼有助于减少地表附近的强风,因为下降的气流受到低层建筑屋顶的遮挡;同时,进行建筑物立面开口、在建筑物下部设置架空柱都可以起到减少两侧强风、降低风速的效果,但对于通过架空柱和洞口的气流要采取适当对策。除此之外,借助建筑物墙面上的凹凸变化(阳台、纹饰、脚线等)也可以减弱气流的剥离。WindPerfectDX三维CFD软件,模拟建筑大楼风,调节微气候辅助城市设计。北京建筑CFD软件WindPerfectDX室内外通风模拟
建筑形态影响城市微气候:微气候是在具有相同大气候特点的范围内,由于局部地区地形、方位、土壤条件和植被不一致,使得局部地区具有独特的气候状况,主要表现在个别气象要素(温度、湿度和风)的剧烈变化及特殊天气现象(雾、露和霜)的差异。建筑形态是整个城市的物质基础,不同的城市形态对区域能耗有着不同程度的影响。各类街区的建筑物相互遮挡面积、绿化覆盖面积、建筑物层高、建筑密度以及容积率等因素差异较大。这些因素会间接影响区域能耗,如街区尺度越大、密度越低则相应的居民生活和交通能耗越高。广东绿色建筑WindPerfectDX下载WindPerfectDX建筑规划行业的三维CFD软件,可进行山地地形风模拟,随地形高度起伏显示风速分布。
在设计尺度的应用上,虽然城市里的植栽及公园绿地是降低城市温度的重要手段,但若缺乏适当规划,反而会造成人体热舒适度的不良影响。一般在树荫底下人们通常会觉得凉快,若能有微风流动更可以感受到降温效果,因此风速和树荫间存在互补的关系。但需要注意的是,过密的树木种植反而会减少风的流动,惟有合理的景观设计,包含街道树木的种植和公园的设置,才能给城市居民带来较大的生活舒适。利用风速和遮阴等级对城市街廓、公园等区域设计进行舒适度检验,简化传统微气候模拟方法,将能更便捷的应用于城市设计方案之推敲。
“街道狭谷效应”加剧空气污染:近年来,由于城市居住环境的营造不当,造成了很多恶劣的气候影响。诸如,由于城市中楼层普遍过高,且高层建筑空调等电器等散发热量较多,地表层绿化植被散热较少的缘故,使地面上层大气无法随高度的增加而降温,加剧了城市大气逆温的反常现象,使大气的对流减缓,间接导致了城市雾霾难以飘散。在城市中,“街道峡谷效应”导致高楼周围的风环境产生变化,风向改变、风速加大,这种变化可能造成不良后果。城市特殊下垫面以及微气候特征可能影响污染物的传输扩散,从而产生局地空气污染,而街道峡谷作为城市下垫面的重要组成部分,其动力和热力性质是构成城市局地气候的重要因素,同时作为居民活动中较为活跃的场所,对于城市局地街道峡谷的环境状态的研究显得至关重要。WindPerfectDX风环境模拟技术与日照分析辅助城市设计,是专为建筑规划行业开发的三维CFD软件。
几何模型取彰武6号楼为中心的直径500m的区域,该尺度介于单体建筑和城市群建筑之间,参照其他学者[z]关于小区尺度的CFD模拟,确定的计算域尺寸如图24所示(红色圆点表示区域中心,彰武6号楼西南侧角点),区域内比较高的建筑物为彰武6号楼,高度为78.8m,入口边界距区域中心点取500m,出口边界距区域中心取1200m,两侧边界距区域中心取750m,计算域的高度取240m。建筑的三维几何模型见图(红色箭头所示为彰武6号楼).网格的划分将cad模型输出为iges格式,导入到ANSYSICEMCFD中,划分网格并初步设置边界条件(需要在Fluent中重新设定)。由于流场在建筑壁面处收到建筑物阻挡,流动趋于复杂,所以在建筑壁面处网格细分。在远离建筑区域的部分,比较大网格尺寸允许达到10m,建筑表面比较大网格允许达到5m,平均网格尺寸为2m。划分后的网格见图.WindPerfectDX三维CFD软件,改善了工程软件复杂的操作界面和参数设置,四步骤、五分钟完成操作。陕西绿色建筑WindPerfectDX基本流程
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CFD在解决空气污染中的应用:建筑CFD与通用CFD的主要区别在于满足精确需求。建筑规划行业的从业者的主要时间用于整个规划设计的推敲,风/热环境的模拟分析在设计初期辅助优化设计,因此需要操作简单、结果精确、界面设计符合设计类软件的通识、能够同时对比多个方案、结果表达多样化,尤其是对于建筑及建筑组团的设计,需要能够从人视点感受风/热环境的效果和成因。因此参数繁多、操作复杂的通用CFD不适合建筑规划行业,无法普及这种三维模拟技术对设计的支持。建筑CFD技术结合BIM技术的逐步完善在未来能够为建筑规划行业提供更高效的设计支持。北京建筑CFD软件WindPerfectDX室内外通风模拟
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