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建筑WindPerfectDX风环境模拟

来源: 发布时间:2022年07月06日

WindPerfectDX是专为建筑规划行业开发的三维CFD软件,风环境,日照分析,城市热岛模拟功能模块。城市热岛是城市大量不透水面、密集的人口、发达的交通和工业,导致的城市温度高于周围乡村的1种现象。它与城市规模、建筑物高度和天气有关,一般所及数百米高度,多在静风下形成。由于城市较暖空气上升,至一定高度向四周辐散,在城市周围下沉后沿地面流向城市中心,形成热岛环流,在不利的天气下,会导致近地层污染物堆积不易扩散。在盛夏季节,城市热岛可叠加在全球变暖背景之上,加剧高温热浪,影响人体健康。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。建筑WindPerfectDX风环境模拟

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。城市设计用WindPerfectDX软件WindPerfectDX建筑规划行业三维CFD软件,快速进行热岛模拟与浓度污染扩散分析。

边界条件的确定:边界条件是流场变量在计算边界上应该满足的数学物理条件,指在求解域的边界上所求解的变量或其一阶导数随地点及时间变化的规律。边界条件与初始条件一起并称为定解条件,只有在边界条件和初始条件确定后,流场的解才存在,并且是***的。边界条件是否合理决定着计算过程中是否发散(divergence)对于流动入口,在入口压力未知的情况下,一般选用速度入口边界条件(velocity-inlet),对于速度入口边界条件,需要定义流入的速度形式,可以选择平均风分布或风剖面的形式。平均风分布风速不随高度改定,*输入风速的大小和方向,较为粗糙。风剖面能够反映风速随高度变化,及下垫面的粗糙情况,更接近实际情况,但需要用户自己写出函数的程序语言通过UDF(userdefinedfunctior调用,本次选取风剖面形式定义入口速度。

高层建筑物座落的周边,是否会出现风环境的外部影响,如建筑风?所谓的建筑风,经过长久的实验、模拟与实际测量的结果,我们大致能将其归纳为下列八种:角隅风、建筑物尾流、回风、缩流、穿堂风、街谷风、涡领域、上吹风.邻近的建筑物较高大的情况下,对于风环境的影响是必然的.尽管如此,其程度也因建筑物的高度、规模、形状而有差异.所以建筑规划与设计对风环境的变化的环境评估是有所必要的.风环境的变化程度因建筑物的高度、规模、形状而有差异.一般来说,计划建筑物高度为半径的两倍范围内的风环境皆会产生变化或负面影响.所以,在大楼风及舒适性的考虑下,对于周边居民的告知、说明是必需纳入考虑的.WindPerfectDX三维CFD软件,快速进行热岛模拟与浓度污染扩散分析。

几何模型的建立:在几何模型的建立部分,现阶段采用的是陈宸的模型,他是根据彰武校区附近区域的城规图建立CAD三维模型(据陈宸描述来自他建筑学院的朋友提供)。对于后续的研究,比如其他的密集城市高层区域或更大的研究尺度,应寻找更高效易推广的方式,对于此种方式初步的探索及困难见附录。除了建筑物本身的几何模型外,对于建筑室外风环境的模拟,应限定流场的范围,即建立计算域。计算域的尺寸会影响CFD模拟的结果,设置的计算域要考虑风场不受堵塞效果的影响,同时为了求解的速度(及对计算机性能的要求),应尽可能小以减小网格数目。建筑的阻塞率由下式计算:阻塞率=建筑物*大迎风面积Aw/流域横截面积Ad.WindPerfectDX可进行山地地形风模拟,随地形高度起伏显示风速分布。湖北软件WindPerfectDX风环境分析

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季节的盛行风(夏季、冬季主要风向)的评估指标为何?盛行风评估指标主要是为于计划区、开发区所在地与周边地区的增速区域范围的变化、将可能发生风害的地方进行风速比的评估。国内外已有—套完整的风环境指标,其中大致包括:1.评估(AbsoluteAssessment):依据人体对于舒适、不舒适及危险等不同感受所对应的风速与建筑物建设后周遭的风速进行比较。2.相对评估(相对论性评估:计算建筑物建设后周道的风速与某基准风速(一般为初始风速或建筑物兴建前风速的比值),再用比值来判断风速变动的情形及行人风场受建筑物影响的程度.3.发生机率评估(超概率评估):将模拟所得之风场(16个风向或8个风向)结果配合基地的风速、风向数据来计算某风速的发生机率,用以判断各测点受建筑物影响的程度,主要使用的方法为“村上评估法”或“风工学评估法”,方法的详细说明请参考文献:风环境(比儿风)评伍0)现状匕课题-2005年3月日本风工学会风环境评伍研究会凳行。建筑WindPerfectDX风环境模拟

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