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。WindPerfectDX快速模拟大尺度城市通风廊道,是专为建筑规划行业开发的三维CFD软件。江苏CFD软件WindPerfectDX风环境分析
通过街廓街巷空间结构、建筑组群布局以及街区层峡几何特征等空间形态和建筑形态的优化,可以形成良好的街区室外风、日射环境,从而避免空气污染和热滞留。城市微气候与城市形态存在紧密的相关性,通过城市形态调整,无论对于旧城既有街区或者待建城区的形态调整,都能够改善和优化城市微气候。WindPerfectDX是专为建筑行业开发的一款建筑CFD软件,根据设计师的操作习惯优化界面,保证工程学上的精度同时简化操作流程,已在部分院校的设计课中加入教学。绿色建筑WindPerfectDX风环境模拟WindPerfectDX三维CFD软件,可进行城市尺度风模拟计算,面向建筑、规划、景观等相关行业的需求。
城市内有大量的人工构筑物,如混凝土、柏油路面,各种建筑墙面等,改变了下垫面的热力属性,这些人工构筑物吸热快而热容量小,在相同的太阳辐射条件下,它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快,因而其表面温度明显高于自然下垫面。除了绿地能够有效缓解城市强烈日照照射之外,水面、风等也是造成城市日照的因素。城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁,构成较为粗糙的城市下垫层、因而对风的阻力增大,风速减低,热量不易散失。WindPerfectDX是专为建筑规划行业开发的三维CFD软件,导入建筑﹑道路﹑绿化等分层模型分进行城市热岛解析计算。
“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模拟建筑大楼风,调节微气候辅助城市设计。
模拟结果:建筑风环境的CFD模拟,一般查看流场在不同高度处的速度分布云图、速度矢量图和压力分布云图。由于Fluent自身的后处理功能并不强大,因此采用Tecplot对结果进行后处理。在Fluent中结果的展示见图.将fluent文件输出为plt格式,导入Tecplot3602015中,分别显示高度10m、20m.40m、78m、100m处的速度云图、速度矢量图和压力云图。建筑风环境模拟研究思路及问题对于cFD本身的模拟流程,建模是**困难的一步,如何获取一定尺度下相对准确的区域三维模型有待深入研究。而**是CFD模拟的结果并不能令人信服,需要辅以现场实测或风洞试验的数据,加以验证,因为在建模、求解的过程中都存在着各种简化和假定,比如计算域的形状和大小,网格的质量均会对结果产生影响。WindPerfectDX建筑规划行业的三维CFD软件,根据设计师的操作习惯优化界面,四步骤进行风环境模拟。江苏建筑WindPerfectDX日照模拟
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城市规划应用方面,目前城市实践者主要关注于”土地使用与建筑布局”,使得城市街区尺度的模拟变得尤为重要。有别于传统宏观尺度与微观尺度气候模拟,将填补两者之间的隔阂,并且对潜在的城市通风路径进行有效的流体力学模拟。透过模拟得到一地区的风廊道路径与热环境情况,这对于控制性详细规划的指导与相关导则的制定有着重要的指导与实践意义。此类气候敏感型的城市规划方法也可以被逐渐应用到如公共交通导向(TOD)开发以及生态社区的推广之中,为更多的规划理念提供定量的决策支持江苏CFD软件WindPerfectDX风环境分析
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