在一些规模大于3公顷且绿化覆盖率达到60%以上的集中绿地,基本上与郊区自然下垫面的温度相当,即消除了热岛现象,在城市中形成了以绿地为中心的低温区域,成为人们户外游憩活动的优良环境。除了绿地能够有效缓解城市热岛效应之外,水面、风等也是缓解城市热岛的有效因素。水的热容量大,在吸收相同热量的情况下,升温值较小,表现出比其他下垫面的温度低;水面蒸发吸热,也可降低水体的温度。3D热流CFD解析软件包含热流效应评价、热流监测与管理、相关的解析管理、数据处理等。促使数据的运营管理数字化、智能化、规范化。WindPerfectDX建筑规划行业的三维CFD软件,结果显示多样化,可按分布、矢量、粒子查看。WindPerfectDX日照分析软件
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.重庆建筑WindPerfectDX基本流程WindPerfectDX建筑规划行业的三维CFD软件,风环境模拟技术与日照分析辅助城市设计。
在建筑的风环境设计过程中,传统设计方法是在建成后模拟分析,风环境质量已经是既成事实,模拟分析无法起到改善通风设计的作用。随着三维模拟技术的进步,在设计初期就对各个方案进行评估、找到问题区域、调整建筑设计并改善通风环境,能够有效提升空间舒适度和建筑设计的品质。WindPerfectDX是专为建筑规划行业开发的三维CFD软件,已在部分高校开设课程教学。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。
WindPerfectDX可以在跨度很大的尺度上进行模拟,适应室内、建筑、规划、景观等各相关行业的需求,小到空调机、大到旅游景区等各种与人类活动相关的建成环境。将建筑CFD的多尺度模拟方法应用在城市微气候模拟中,在优化城市设计方案、制定控规导则等方面的指导将更加科学、具有实践性,规划的本科教育也将更专业、更有针对性。对整个规划行业,甚至是相关景观设计、环境科学等领域都有拓展本专业人才能力,提升跨学科融合度的长远积极意义。规划行业的整体实践方法和以及教育理念也需要从“粗放型”向“精细化”转变,这样才是从长远角度改善城市病的根本之道。WindPerfectDX保证城市风道的计算精度同时简化操作流程,导入高校设计课程教学。
多领域的三维模拟技术构建数字城市:城市设计的方法也亟待升级转型,传统的城市设计方法较缺乏电子信息技术的支持,主要依靠二维工具进行分析和决策,对于三维的空间环境难以模拟把握,这一阶段的城市设计中,风环境等三位环境的影响便被二维化了,如风环境可能只有常年风向等因素在设计时被纳入考虑中。故传统的设计流程往往是设计后,由于缺乏方案评价的技术支持,在人为评估修改后便送审批,随后便落实建设。这样的设计流程不足以符合生态城市设计的要求,难以保证城市的可持续性。WindPerfectDX模拟建筑大楼风,调节微气候辅助城市设计。重庆CFD软件WindPerfectDX基本流程
WindPerfectDX可进行山地地形风模拟,随地形高度起伏显示风速分布,是专为建筑规划行业开发的三维CFD软件。WindPerfectDX日照分析软件
CFD在解决空气污染中的应用:目前多数城市风/热环境的研究,都通过计算流体动力学(CFD)来分析风速流场和人行尺度空间的风/热环境。而CFD还可以用于其他方面的研究,例如CFD在交通污染扩散模拟方面已有诸多应用。风向与风速是影响空气污染扩散的主要因素,不过在弱风或无风条件下,机动车本身的运动状态对尾气扩散的影响就不可忽视。此时,可通过CFD建立三维的欧拉-拉格朗日近似方法求解。可见CFD在研究空气污染方面的潜力及可行性。传统的建筑组团设计中对街区的风环境模拟往往在建成之后,不能有效地评估实际使用时可能出现的空气污染并做出通风设计方面的改善。风洞试验成本较高,又无法普遍应用于所有项目。城市空间环境的三维模拟技术日趋成熟,现代城市规划采取在设计初期应用建筑CFD模拟的新思路,能够更好地为居民提供舒适的人居环境。WindPerfectDX日照分析软件
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