小区风环境模拟

用Phoenics2009做的小区风环境模拟

我是第一次做小区的风环境模拟，步骤都是根据论坛大侠发的风环境模拟帖子做的。

1.在CAD中选择建模中的长方体建立一栋楼的模型，尺寸

是10m×15m×15m ,这是第一列建筑的第一个模型。

2.接着用阵列做成3×3的小区总图，行间距5m，列间距10m，

总共是9栋楼。然后将第二列的三栋楼都改成20m高，把

第三列的三栋楼都改成25m高。这样就形成了一个前低后

高的行列式建筑布局。

3.接着是将9个实体合并成一个实体。运用修改菜单下面的

实体编辑选项中的并集命令把9个实体变成一个实体。

4.选择文件菜单中的输出命令，选择平板印刷STL格式，选

择合并完的那个实体就行了。

5.打开VR，建立一个新的case,选择Flair模块。选择VR

中的Obj，新建一个Obj，type：blockage，切换到shape

选项，点进Import CAD geometry from STL file，然后

浏览STL文件所在的文件夹，选择STl文件。

6 点击Menu ，打开控制面板中Geometry 建立区域：400m×

400m×100m的计算主域。

7.点击obj ，new，new obj，在Type中选择Wind。

点击Attributes设置风的参数，

8.点击Geometry，设置如下：

9，点击Model，设置如下：

10，点击Properties，选择domain material ，选择Gases，

接着选择

11，点击Numerics，设置迭代的次数和间隔:

12,设置完成后，就可以选择Run菜单下的Solver进行求解了。计算结果如下：

13，就是后处理了，Phoenics自身带有后处理模块。点击Run 菜单，下的 Post processor，选择GUI就可以了。

14 下面是1.5-100m不同高度的压力图。

15.下面是0-100m 不同高度的速度图

十七中室外风环境模拟分析实施报告

室外风环境模拟分析报告北京市第十七中学分校改扩建工程 建筑专业 主持人： （设计总负责人）_____________________________ 审定人：______________________________ 校审人：________________________________ 计算人：________________________________

北京中帝恒成建筑设计有限公司

2016年02月18日

1建筑概况 ....................................................................................... 2.. 2评价依据 ....................................................................................... 2.. 3?分析方法....................................................................................... 2.. 3.1原理概述 (2) 3.2模拟软件 (3) 3.3计算原理 (3) 3.4模型设置 (5) 3.5参数设置 (5) 4评价标准 ....................................................................................... 6.. 5模拟结果和分析 ................................................................................ 6.. 5.1风环境模拟模型 (6) 5.2工况1 （冬季平均风速工况） (7) 5.3工况2 （夏季平均风速工况） (9) 5.4工况3 （过渡季平均风速工况） .............................................................. .10 ........ 6结论 ........................................................................................... 1.1.

一,绿色建筑虚拟设计与环境模拟分析系统

一、绿色建筑虚拟设计与环境模拟分析系统 1、系统工作条件和要求 1.1产品能在电源：220 V 土10 % , 50 Hz;室内温度0~35 ° C,湿度0~85% R.H环境下正常工作。 1.2正常连续工作时间不低于72小时。 1.3产品的插头符合中国标准，否则由投标人提供适配器。 1.4如设备需要特殊的工作条件（如：水、电源、磁场强度、特殊温度、湿度、亮度、震动强度等）， 投标人应在有关投标文件书中加以说明。 1.绿色建筑设计与环境模拟分析教育包1套（可供40人同时使用） ★1.1软件产品必须有原厂商的直接授权证书； ★1.2提供软件产品原厂认证的培训工程师进行7天的技术培训； 1.3能够进行建筑的热工环境分析，包括建筑区域的温度空间分布分析、建筑区域舒适度指数分析、 建筑区域的逐时温度分析、建筑区域的得/失热途经分析、建筑冷热负荷分析、建筑围护结构得/失热分析、通风得/失热分析、直接太阳得热分析、间接太阳得/失热分析、建筑采暖/制冷度日数分析等；可以进行建筑能耗分析； 1.4能够进行建筑光环境分析，包括建筑天然采光系数的空间分布分析、建筑天然采光照度分析、建 筑人工照明照度分析、能输出到专业光学分析软件中进行深度的光学渲染分析等； 1.5能够进行建筑声学环境分析，包括建筑的混响时间分析、建筑声源粒子的传播扩散模拟分析、建 筑声学的关联声波线分析； 1.6能够进行建筑日照模拟分析，包括建筑窗体日照时间分析、建筑群的光影变化情况、建筑群之间 的遮蔽情况分析等； 1.7能够进行建筑经济环境影响分析，包括建筑综合造价分析、建筑综合温室气体分析、建筑综合初 始含能分析等； 1.8能够进行建筑可视度分析，包括某建筑在特定区域的室外可视度分析、以及建筑通过窗体可以获 得室外视野的室内可视度分析； 1.9能够进行气象数据分析，包括逐时气象参数温度、相对湿度、风向、风速、风频、太阳辐射等的

论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法

论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法 成员 组长：黄瑞云 2011012314 组员：赵小玲 2011012311 组员：王丹 2011012309

摘要：本论文论述了风环境对建筑设计的重要性以及各种风环境的模拟方法介绍，最后利用风环境模拟方法中的PHOENICS软件模拟了行政服务中心项目的风环境。 关键词：风环境绿色建筑舒适流通风速风压 PHOENICS 正文： 随着人们生活水平的提高，人们对居住、办公环境的要求越来越高。如何在建筑室内各部分维护良好通风的同时避免废弃回流，在室外环境规划中维护“风道”，促进城市空气流通更新与人们聚集区域的风速舒适与减轻污染，成为设计建筑风环境的基本考虑。建筑群风环境与建筑室内通风是营造人体生理舒适性的主要因素，而且通风效率与建筑节能直接相关，是可持续发展的“绿色建筑”的重要主题。对于中国这样广大地区的气候环境差异，造成南北方、长江流域以及亚热带地区完全不同的风环境考虑，建筑布局如何适应当地气流条件，以及采暖节能与制冷节能对风环境的完全不同要求，都对建筑设计提出了要求。 随着人口密度的提高，用地开始紧张，高层建筑成了开发商们的首选。风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一。1926年9月美国迈阿密市麦芽喀隆大楼在台风袭击后发生塑形变形，顶部残余位移达0.61米。我国深圳一座超高层建筑在多次不同风洞测验中，还发现横风向强烈风震现象。众多工程实例表明，结构抗风分析是高层建筑重要设计计算的因素。 当然风环境不仅对建筑产生影响还会对建筑周边的行人产生影

响。当一栋大楼矗立起来，不可避免地改变了原来吹经此处的风的走向，即改变此片地块的风环境。这种改变有可能产生不良影响。例如商业街和成排成列的住宅区两旁，形成人工“街道峡谷”，也可以说是弄堂，风汇合在街道弄堂里，由于“峡谷效应”，风速加大，出现局部强风，加上建筑物的阻滞，形成漩涡和强烈变化的升降气流等复杂的空气流动现象。不仅群体建筑会形成不良区域性风气候，单体高层建筑福今年也会出现不利的风环境。高层建筑趋于将高空的高速气流引至地面，特别是建筑转角处，流动加速，并在建筑前方形成停驻的漩涡，将恶化建筑周围行人高度的风环境，危及过往行人安全。 以上我们叙述了风环境对我们的重要性，但是期望在建筑风荷载规范里寻找具体地貌区域里，设计外形各异的建筑物风荷载体形系数供设计计算之用，无疑是困难的。何况不同风向角下，其流态是不同的，风荷载体形系数是变化的，建筑物间也存在相互干扰，风荷载的影响是难以评估的，故只有通过模型的风洞试验来了解在风力作用下高层建筑群体间的相互干扰影响和改变其外表周边风压分布情况，获取必要的风荷载数据，才能准确评估各个高度上局部风环境详情，确保安全舒适的风环境。 风洞试验是当前建筑室外风环境及风工程领域使用的主要方法，它是通过制作实际建筑物的缩尺模型在大气边界层风洞中进行的，通过必要的手段产生类似于实际建筑周围的风场，然后通过布置在模型表面及周围的试验仪器测量风速、风压等相关数据，当前研究内容已经涵盖了建筑物在不同地貌下以及各种体型的高层建筑的风压风速

居住区风环境分析中的CFD技术应用研究

AJ ACDEMIC ARTICAL ISSUE 由于数值模拟相当于在计算机上做实验，相比模型实验方法具有 周期较短，成本低等特征，并可以用较为形象和直观的方式将结果展 示出来（图４）。本文采用数值分析的方法对小区内的空气流动情况作 出初步的数值模拟，以对该建筑小区内的风环境作出分析和评价。 流体流动的数值模拟即在计算机上离散求解空气流动遵循的流 体动力学方程组，并将结果用计算机图形学技术形象直观地表示出 来，这样的数值模拟技术就是所谓的计算流体动力学（ＣＦＤ：Ｃｏｍ－ｐｕｔａｔｉｏｎａｌ　Ｆｌｕｉｄ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ）技术［４］（图５）。该技术从１９７４年以后大量应用于制造业领域。但近年来研究者将ＣＦＤ技术应用于建筑环境的模拟研究工作，到目前为止虽然还没有得到深入和普及的应用，但已经取得了很大的发展。本文采用ＣＦＤ软件（Ａｉｒ－ｐａｋ）进行ＣＦＤ技术分析，该软件主要采用多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而能达到最佳的收敛速度和求解精度［５］。Ｆｌｕｅｎｔ　Ａｉｒ－ｐａｋ是面向工程师、建筑师和设计师等专业领域工程师的专业人工环境系统分析软件，特别是ＨＶＡＣ ２　建造中的同济设计中心Ａ楼３　风洞模拟实验 ４　计算机模拟 ５　数值计算技术领域。它可以精确地模拟所研究对象内的空气流动、传热和污染等物理现象，并且可以准确地模拟通风系统的空气流动、空气品质、传热、污染和舒适度等问题，并依照ＩＳＯ　７７３０标准提供舒适度、ＰＭＶ、ＰＰＤ等衡量室内空气质量（ＩＡＱ）的技术指标。２ 模拟分析２．１ 外部环境 上海地理位置为：东经１２１°４’，北纬３１°２’（图６），平均海拔高 度７ｍ，时区：东８区，同济新村位于上海市杨浦区，通过Ｅｃｏｔｅｃｔ软 件气象数据查询，我们可以得到上海地区的全年气象数据（图７、８）。 图７中从上往下的第１条线为全年最高温度分布曲线、第２条 线为全年平均温度分布曲线、第３条线为全年最低温度分布曲线、 第４条线为全年每日早上９时的相对湿度分布曲线、第５条线为全 年每日下午３时的相对湿度分布曲线。 如图８所示，该地区全年最大风速约５５ｋｍ／ｈ，即１５．２ｍ／ｓ左６　上海区位（东经：１２１°４’，北纬：３１°２’） 将模型导入ＣＦＤ软件 计算机计算 数值模拟

室外风环境模拟分析报告精编

室外风环境模拟分析报 告精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

通锦.国际新城三期项目(通锦.国际嘉园) 1号地块室外风通风 --室外风环境模拟分析报告 提供者：深圳市筑道建筑工程设计有限公司 成都分公司

声明： 1、本报告无咨询单位签字盖章无效； 2、本报告涂改、复印均无效； 3、本报告仅对本项目有效。 项目名称：通锦·国际新城三期项目(通锦·国际嘉园) 委托单位：深圳市筑道建筑工程设计有限公司成都分公司 报告编写人： 校对人： 审核人： 项目负责人： 批准人： 报告编号： 报告日期： 2016年1月

目录

1 模拟概述 项目概况 1、工程名称：通锦?国际新城三期项目 2、建设单位：四川路桥通锦房地产开发有限公司 3、建设用地：该项目位于四川省达州市，位于四川省东北部，重庆以北，是由原达川地区更名建立的一个地级市，总面积16591平方千米。 达州市辖1个市辖区、5个县、1个县级市，有大面积的园林，是四川省的人口大市、农业大市、工业重镇，素有着中国气都和中国苎麻之乡的“川东明珠”美誉。达州地理坐标为北纬30 o75′-32 o07′，东经106 o94′-108 o06′，属亚热带湿润季风气候类型，冬暖夏凉。达州地势东北高，西南低，北部山体切割剧烈，山势陡峭，形成中、低山地地貌单元； 图1 达州市通锦·国际新城三期项目总平面

本项目位于达州中南部，地势较为平缓，形成平等谷底地貌单元。 气候概况 达州市属湿润季风气候类型。由于地形复杂，区域性气候差异大。海拔800米以下的、、地区气候温和，、、夏热、，四季分明，长；海拔800至1000米的低、中山气候温凉、阴湿，回春迟，夏日酷热，秋凉早，冬寒长；海拔1000米以上的中山区，光热资源不足，寒冷期较长，春寒和秋霜十分突出。达州市热量资源丰富，雨热同期，全年平均气温度－度之间，无霜期300天左右。 风环境影响 建筑群和高大建筑物会显着改变城市近地面层风场结构。近地风的状况与建筑物的外形、尺寸、建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌有着很复杂的关系。在有较强来流时，建筑物周围某些地区会出现强风；如果这些强风区出现在建筑物入口、通道、露台等行人频繁活动的区域，则可能使行人感到不舒适、甚至带来伤害，形成恶劣的风环境问题。在一般的气候条件下，他们直接影响着城市环境的小气候和环境的舒适性；一旦遇到大风，这种影响往往会变成灾害，使建筑外墙局部的玻璃幕墙、窗扇、雨棚等受到破坏，威胁着室内外的安全。 调查统计显示：在建筑周围行人区，若平均风速V>5 m/s 的出现频率小于10%，行人不会有什么抱怨（在10%大风情况下建筑周围行人区风速小于5 m/s，即可认为建筑周围行人区是舒

室外风环境模拟计算报告123

新项目 室外风环境模拟计算报告 计算软件：风模拟分析软件PKPM-CFD 开发单位：中国建筑科学研究院 建研科技股份 合作单位：Software Cradle Co., Ltd. 韵能建筑科技 应用版本：Ver1.00 2015.10.19

室外风环境模拟分析报告 项目名称：新项目 项目地址： 建设单位： 设计单位： 参与单位： 规标准参考依据： 1、《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014） 2、《民用建筑设计通则》（GB 50352-2005） 3、《绿色建筑评价技术细则》

一、项目概述 1.1计算模型概况 1.2建筑物概况 图1 建筑群平面图，红线建筑为目标建筑

二、指标要求 针对室外风环境评价依据为《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）中有关室外风环境的条目要求。 2.1规的评价要求 《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）中有关室外风环境的具体要求如下： 4.2.6 场地风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风。评分规则如下： 1 冬季典型风速和风向条件下，建筑物周围人行区风速低于5m/s，且室外风速放大系数小于2，得2分；除迎风第一排建筑外，建筑迎风面与背风面表面风压差不超过5Pa，再得1分。 2 过渡季、夏季典型风速和风向条件下，场地人活动区不出现涡旋或无风区，得2分；50%以上可开启外窗室外表面的风压差大于0.5Pa，得1分。 2.2模拟条件设置要求 1、室外风环境模拟的边界条件和基本设置需满足以下规定： 1）计算区域：建筑覆盖区域小于整个计算域面积3%；以目标建筑为中心，半径5H 围为水平计算域。建筑上方计算区域要大于3H；H为建筑主体高度； 2）网格划分：建筑的每一边人行高度区1.5m或2m高度应划分10个网格或以上； 3）湍流模型选择：标准k-ε模型。高精度要求时采用Durbin模型或MMK模型。

【免费下载】室外风环境模拟软件介绍

风环境模拟软件 风环境模拟软件是由PKPM与Cradle公司为满足中国绿色建筑标准而定制合作研发的一款软件，属于PKPM绿色建筑系列软件之一，是实现绿色建筑系列软 件中室外风环境、室内自然通风以及热岛模拟计算等CFD模拟分析的专业软件。该软件已经发展成为用户界面友好，计算速度高，并具有丰富功能的风环境模件。 拟软 【软件特点】 l 向导模式，易于掌握 软件提供向导模式，用户可根据向导指导进行操作，软件的操作具有提示性，会一路提示操作者设定边界条件，方便新用户快速掌握。经过几天培训，没使用过风环境模拟软件的设计师就能利用其进行简单的分析计算。 l 高效的操作流程 软件直接导入PKPM绿建系列软件统一的数据模型，设置好室外边界、室外辅助参数（比如地形高差、种植绿化等）等信息后，由软件自动划分网格进行计算，大大提高工作效率，最后通过强大的可视化处理，生成高质量图片，甚至可以输出高清的动画效果，给予客户更直观，更清晰的感受。

l 快而有效的求解 软件基于WIN平台开发,相对于其他同类软件,对同等规模的网格数所需要的硬件要求更低，效率更高，能够多核并行计算，快速实现超高网格数量的模型计算。 【软件功能】 1）强大的导模和建模功能 软件不仅自带强大的建模功能，可快速进行复杂模型的建模，同时能导入多种格式的模型数据，比如CAD、revit等输出的dxf、gbXML等模型文件。 2 ）模型简化分析功能 软件还有常见形状的图形库，图形库基本涵盖了建筑分析所需要的模型。除此之外，软件还有模型简化功能，能够去掉一些不影响分析结果但会增加网格数目的地方。 3）自动划分网格 计算机在短时间能自动划分网格,同时, 直观易懂的接口让完成划分网格的工作无需丰富的经验知识。

城市建筑风环境模拟及风能利用研究

Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2016, 4(1), 17-27 Published Online February 2016 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/c658727.html,/journal/aepe https://www.sodocs.net/doc/c658727.html,/10.12677/aepe.2016.41003 Research on Wind Environment Simulation and Wind Energy Utilization in Urban Construction Environment Ping Ding, Ying Deng, De Tian North China Electric Power University, Beijing Received: Mar. 2nd 2016; accepted: Mar. 25th, 2016; published: Mar. 29th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.sodocs.net/doc/c658727.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With the rapid development of distributed energy resource and urbanization, it gradually be-comes a great concern on utilizing wind energy resources in city buildings. In this study, a model of the main building of North China Electric Power University was built by Gambit and the numer-ical calculation was performed in the flow field to discuss the wind power generation potential with the computational fluid dynamics method. Then, characteristics of wind energy distribution were analyzed, and some sections with large wind velocity, such as passageway, rooftops and cor-ners, were chosen to conduct further analysis with denser meshes. Finally, considering different types of wind power use patterns and different constructions, the optimization design of wind turbines was proposed to solve the problem of wind power utilization in cities and the concen-trated concept was brought in wind power utilization of constructions for the first time. Study re-sults of this paper can provide references for the wind power utilization in buildings and distri-buted generation in the urban areas. Keywords Urban Architectural Wind Environment, Wind Power Generation, Computational Fluid Dynamics Method 城市建筑风环境模拟及风能利用研究 丁平，邓英，田德 华北电力大学，北京

环境工程领域可用的模拟系统

环境工程领域可用的模拟系统 1104100040 环工111 张美玲 自从五十年代电子计算机引进到化学和炼油工业以后，1960年出现了最初化学工程模拟系统的尝试。六十年代，随着电子计算机广泛应用于工业科研、设计和生产，这种模拟系统发展很快。环境工程的发展为电子计算机模拟系统提供了科学理论基础，反过来，模拟系统的不断完善化和深化又提出了各种新的要求，促进环境工程学的发展。所以，环境工程模拟系统是化工系统工程学发展的一种综合体现，同时也是环境工程研究的一种有力手段。到现在，美国、日本、西德、法国、英国、意大利，乃至丹麦、荷兰等国较大的化工公司的系统工程部都开发了各自的一般过程模拟系统，有的还发展了专用的计算机程序语言。下面简单介绍几种环境工程领域中常用的模拟系统。 ＥＩＡｐｒｏａ大气模拟系统： 大气环境影响预测是规划环境影响评价的主体内容之一，其模型的选择对预测结果的准确性至关重要。EIAProA为环评专业辅助系列软件的第一款——大气环评专业辅助系统，是专门为国内大气环评专业人士设计的辅助工具。包括以下功能特点：（1）基础数据处理模块：可设定不同比例和位置的多个背景图方式。全面的污染物和污染源数据管理，大体量的污染源输入可采用表格方式。支持本地或全球坐标下的地形数据，以及多个DEM文件方式。支持多套地面、探空和现场气象数据，可进行多种方式的气象统计分析；气象数据兼容国内通用格式。支持多级别的现状监测值，可构造不同要求的背景浓度。（2）SCREEN3模型模块：对多个源、多个污染物一次筛选出最大占标率等，直接给出评价等级建议；对多个源、多个污染物计算环境防护距离，并给出防护区域图形。（3）AERMOD模型模块：采用09版AERMOD内核，输入输出采用国内使用习惯。除了常规逐时计算外，能够方便处理建筑物下洗、颗粒物与气体沉降、NO2化学反应与增量计算、城市热效应等特殊情况；能够计算浓度和沉积量、超标率、分担率，能够叠加背景浓度。地形和气象处理完全兼容东半球数据。（4）93导则模块：可采用本地化参数（如扩散参数等），能进行基于保证率的逐时计算、多个小时气象计算、搜索计算和联频计算。可计算浓度和沉积率、超标率、分担率；可考虑

建筑风环境CFD模拟案例

某小区区建筑风环境模拟报告 目录 1. 模拟过程及使用软件介绍 (2) 1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍 (2) 1.2 建筑风环境模拟过程 (2) 1.2.1 几何模型的建立 (3) 1.2.2 网格的划分 (5) 1.2.3 求解参数设置 (6) 2. 模拟结果 (12) 3. 建筑风环境模拟研究思路及问题 (16) 附录I 从百度地图获取三维几何模型的尝试 (17) 附录2 Fluent入口边界速度UDF命令 (19) REFERENCE (19)

建筑风环境的研究主要有三种方式：现场实测、数值模拟和风洞试验。 随着计算机软硬件技术水平的发展，计算能力及计算精度不断提高，计算流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）的理论和方法得到了不断改进。基于CFD 技术对流场进行模拟具有操作周期短，操作成本低，可反复修改的特性，相比较于现场实测和风洞试验具有更广阔的应用前景。但是由于数值模拟技术对输入的参数十分敏感，必须辅以现场实测或风洞试验的验证。 本次模拟区域直径500m，模拟的工况为10m高度处风速为10m/s，风向为225°，输出结果查看高度10m,20m,40m,78m,100m处的速度云图、速度矢量图和压力云图。 1. 模拟过程及使用软件介绍 1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍 （1）前处理软件ANSYS ICEM CFD 15.0 ICEM是ANSYS CFD软件族中前处理软件之一。具有强大的网格划分功能，接口丰富，可接受绝大多数几何模型格式导入，例如AUTO CAD、SolidWorks、PRO/E等。 （2）求解软件ANSYS Fluent 15.0 占据CFD领域绝对领先地位的流体仿真软件。具有多种物理算法、物理模型。在医学、航天、机械工程等领域均应用广泛。 （3）后处理软件Tecplot 360 提供丰富的绘图格式，具备强大的CFD结果可视化功能，图形美观。 1.2 建筑风环境模拟过程 使用计算流体力学对建筑室外风场进行数值模拟一般包括以下四个步骤： （1）几何模型的建立 （2）对几何模型进行合适的网格划分 （3）将划分网格后的模型导入Fluent，设置求解参数并求解 （4）结果的后处理（速度云图、速度矢量图、压力云图等）

深圳某项目室外风环境模拟分析

深圳某项目室外风环境模拟分析 发表时间：2019-07-31T14:00:19.513Z 来源：《建筑模拟》2019年第24期作者：严谨 [导读] 本文采用基于CFD原理的计算模拟软件PHOENICS作为模拟工具，分析和评价本项目小区的室外风环境现状与室内自然通风的潜力。 严谨 深圳国研建筑科技有限公司广东深圳 518000 摘要：城市中高大建筑的数量和高度与日俱增，这些建筑的建成显著改变了城市的风环境。一方面高大密集的建筑群，降低了城市的通风、自净能力，加剧了在低风速条件下城市的空气污染和热岛效应；而另一方面在风速较大时，高大建筑周围会产生局部强风，影响到行人的舒适与安全，引出行人风环境问题。本文采用基于CFD原理的计算模拟软件PHOENICS作为模拟工具，分析和评价本项目小区的室外风环境现状与室内自然通风的潜力。 关键词：室外风；坏境模拟；风速； 1.概况 1.1项目概况 本工程为深圳某医院项目。总用地面积20844.41平方米，总建筑面积109084.35平方米，计容积率面积61567.01平方米，框架结构。地上18层，地下3层。本项目主要有医疗综合楼、行政后勤楼、发热感染楼及高压氧仓综合楼、门卫等。其中医疗综合楼、行政后勤楼、发热感染楼及高压氧仓综合楼为一级耐火等级，门卫为二级耐火等级。 根据深圳市多年的气象资料，深圳的地面风向存在非常明显的季节变化，秋、冬季偏北风为主，春、夏季则以偏东风为主；根据深圳市近多年风向观测记录，深圳市全年的风向频率以东北风最高，秋季与冬季盛行东北风，春季与夏季盛行东南风。 2风速边界条件 2.1入口边界条件： 由于随着高度的增加，风速会增大，因此，模拟中采用沿高度方向梯度风设置。 考虑实测存在的周围遮挡情况，城市梯度风按照以下公式计算： 2.2出流面的边界条件： 假定出流面上的流动已充分发展，流动已恢复为无建筑物阻碍时的正常流动，故其出口边界相对压力为零；建筑物表面为有摩擦的平滑墙壁。 3.风环境模拟分析 根据报告前面的项目地点气象特点分析，项目的室外风环境研究分为三部分进行： 夏季主导风：风速为2.7m/s，风向为东南； 冬季主导风：风速为3.4 m/s，风向为东北； 过渡季主导风：风速为3.0m/s，风向为东南偏南。 3.1夏季风工况 夏季主导风向为东南，平均风速2.7m/s。 图3-1～图3-3为夏季东南风向情况下室外风环境模拟计算结果。 在夏季东南风作用下，本项目整个室外人行高度1.5m区域风速约为0.50-4.69m/s，满足国家《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014对室外风速的要求。区块内风路流畅，未出现明显无风区或旋涡区。人行高度风速放大系数约为0.01-1.25，风速放大系数满足国家《绿色建筑

两个相邻建筑物周围风环境的数值模拟

收稿日期:2001212226;修改稿收到日期:20022062271 基金项目:西安交通大学“行动计划”环境学科重点资助;西 安交通大学博士学位论文基金(D FXJTU 200127)资助项目1 作者简介:张爱社3(19692),男,博士生1 第20卷第5期 2003年10月　计算力学学报　 Ch i nese Journa l of Com puta tiona l M echan ics V o l .20,N o .5O ctober 2003 文章编号:100724708(2003)0520553206 两个相邻建筑物周围风环境的数值模拟 张爱社3,　张　陵,　周进雄 (西安交通大学建筑工程与力学学院,陕西西安710049) 摘　要:高层建筑物及其群体周围所引起的风环境问题正日益受到人们的重视。本文用数值模拟方法对两幢串列布置高层建筑周围的流场进行了模拟,讨论了建筑物高度、间距比等因素对风环境特性的影响。为了与两个相邻建筑物的流场进行比较,本文同时计算了单个建筑物周围流动的分布情况。数值模拟结果对揭示高层建筑群区域内再生风载荷的形成机理提供了一定的分析方法,为城市规划和高层建筑住宅小区设计提供了一定的理论参考和依据。 关键词:风环境;高层建筑;N 2S 方程;数值模拟中图分类号:TU 18 文献标识码:A 1　引　言 风和城市环境、建筑环境有着密不可分的关系,并对城市规划、建筑设计等领域起着很大影响。随着科技进步和建筑业的发展,高层和超高层建筑的数量日益增多,大城市的建筑密度也越来越大,由此而产生的风环境问题(再生风环境或二次风环境)无法令人忽视。 高层建筑串列布置是规划方案中常用的方式之一,如街道两旁相峙而立的大厦、高层住宅小区多幢相对而立的高层建筑等。相邻建筑周围的风环境与近地风状况、建筑高度、建筑物之间的相对位置等多种因素有关。若在规划和设计中忽略了风环境问题,在一般的气候条件下,它们将直接影响着城市环境的小气候和环境给予人们的舒适感;一旦遇到大风,这种影响往往会变为灾害,影响到建筑物本身的某些使用功能和行人、行车安全等方面的问题。因此,建筑风环境的研究对于高层建筑尤其是高层住宅小区的规划和设计就显得很有必要。本文用数值分析方法对这一问题进行了一些理论探讨。 H irom asa Kaw ai [1] 等人对串列方柱的绕流用 差分方法进行了数值模拟,但是其模拟的雷诺数仅为200.文献[2]用改进的M A C 方法对并列双方柱绕流进行了计算,考虑的是平面绕流问题。本文采 用有限元方法(FE M )和k 2Ε湍流模型对两幢串列布置的高层建筑周围的流场进行了不同高度、间距比情况下的绕流特性计算和分析比较。 2　基本方程和求解方法 2.1　控制方程 本文选用k 2Ε两方程湍流模型对建筑物的绕流进行计算,因此流体运动的控制方程可表示为[3] 5U j 5x j =0(1) U j 5U i 5x j =-5 5x i P Θ+23?+5 5x j Μt 5U i 5x j +5U j 5x i i =1,2　(2) U j 5?5x j =55x j Μt Ρk 5k 5x j +Μt 5U i 5x j +5U j 5x i 5U i 5x j -Ε(3)U j 5Ε5x j =55x j Μt ΡΕ5Ε 5x j +C 1C Λ?5U i 5x j +5U j 5x i 5U i 5x j -C 2 Ε 2 ? (4) 其中Μt =C Λ?2 Ε,?=′i u ′i 2,Ε=2Μt 5u ′i x j 5u ′i x j ,C Λ=0.09,C 1=1.44,C 2=1.92,Ρk =1.0,ΡΕ=1.3;U i , U j 分别为沿坐标轴方向的平均速度分量,u ′i ,u ′ j 分 别为脉动速度,P 为平均压力,Θ为空气密度。2.2　计算方法 数值模拟用有限元方法进行。本文采用二维四节点四边形单元对整个计算区域进行非均匀网格剖分。应用Galerk in 变分公式,在每个单元上将方

住宅建筑环境模拟软件DeST-h简介

住宅建筑环境模拟软件DeST-h简介 编辑：凌月仙仙作者：张晓亮吴如宏出处：中国论文下载中心日期：2005-12-10 摘要：本文简要介绍了由清华大学开发的住宅建筑热环境模拟软件DeST-h，包括该软件的用途、基本算法等，并与国外的类似软件DOE-2在算法上进行了较为详细的比较，阐述了DeST-h在住宅建筑模拟方面的优势。 关键词：住宅建筑DeST 模拟状态空间法 1 前言 模拟分析方法自从应用于建筑技术的研究领域，已经表现出极大的应用价值，建筑能耗的模拟分析就是这种应用的典型代表。建筑能耗的模拟分析使人们在对建筑物进行研究分析的时候获得了一个非常有力的辅助工具，这一工具使得反复的实验、多角度的分析成为相当容易实现的过程，丰富的数据结果为人们的分析工作提供有力的支持，人们只需设计模拟分析的模式和实例，借助模拟分析软件的帮助，就能获得极具价值的研究材料，这无疑大大缩短了研究成果的产生周期，也解除了实验对于科学研究的诸多限制。 在住宅建筑的研究领域，由于住宅建筑本身的特点，建筑本体热特性的研究始终是非常重要的内容，然而由于建筑的复杂性，建筑热特性的实验研究和实测研究都是异常困难的，人们很难期望通过实测和实验获得十分准确并有普遍意义的结果。 模拟分析方法在住宅建筑研究领域的应用给人们带来了新的希望，借助这一工具，人们能够从本质上把握建筑本体的热特性，能够从多角度研究影响建筑热状况的各种因素，也能够在计算机上实验建筑物对于各种外界因素的响应特性，从而拓宽住宅建筑的研究视野并推动住宅建筑的研究向纵深发展。 住宅建筑热环境模拟工具包（简称“DeST-h”）为国家自然科学基金重点项目“住区微气候工程热物理问题研究”编号59836250的子课题，是在清华大学建筑环境与设备研究所十余年的科研成果的基础上，由清华大学建筑技术科学系研制开发的面向住宅类建筑的设计、性能预测及评估并集成于AutoCAD上的建筑热特性模拟计算软件。 DeST-h主要用于住宅建筑热特性的影响因素分析、住宅建筑热特性指标的计算、住宅建筑的全年动态负荷计算、住宅室温计算、末端设备系统经济性分析等领域。 2 基本算法 DeST-h的基础算法是基于清华大学江亿院士在80年代初提出的用于分析建筑热状况的状态空间法[1]，该算法是对建筑各个热工部件建立热平衡方程的基础上，在空间上将其离散，时间上保持连续的一种求解方法。通过该算法，可以对建筑的热状况进行动态的模拟，反映出建筑热状况随着时间的变化过程。 影响建筑物内热状况的因素有室外气象条件、室内发热以及采暖和空调系统的运行方式。除去运行方式外，DeST-h将房间热力系统的扰量可归纳为外扰和内扰两大类。各影响因素如图1所示。

室外风环境模拟分析报告

室外风环境模拟分析报告

目录 1项目概况 (3) 1.1总平面图..................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2三维视图..................................................................................................................... 错误!未定义书签。2模拟概述............................................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.1室外风环境 (3) 2.2自然通风 (3) 3技术路线 (4) 3.1分析方法 (4) 3.2软件介绍 (4) 3.3紊流模型 (4) 3.4模拟工况 (5) 4参考依据 (6) 5评价说明 (6) 6室外风环境模拟建模 (7) 6.1物理模型 (7) 6.2参数设置..................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.2.1来流边界条件 (7) 6.2.2出流边界条件 (8) 6.2.3收敛判断 (8) 7室外风环境模拟分析结果 (9) 7.1工况1（冬季最盛行风，E） (9) 7.1.1流场与风速 (9) 7.1.2风压 (10) 7.2工况2（夏季盛行风，SW） (11) 7.2.1风压 ...................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.3工况3（过度季最盛行风，S） (13) 7.3.1风压 (13) 8结论 (14) 8.1舒适性 (14) 8.2自然通风 (14) 8.3达标判断 (15)

【CN109948214A】城市多尺度风环境数值模拟方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910179920.7 (22)申请日 2019.03.11 (71)申请人 天津城建大学 地址 300384 天津市西青区津静公路26号 申请人 天津大学 (72)发明人 曾穗平　曾坚　田健　 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 李坤 (51)Int.Cl. G06F 17/50(2006.01) (54)发明名称 城市多尺度风环境数值模拟方法 (57)摘要 本公开提供了一种城市多尺度风环境数值 模拟方法，包括：生成以城市为中心的圆形的城 市地形模型，并通过模型镶嵌将城市建筑群模型 嵌入城市地形模型中，建立广域城市整体模型； 采用布尔减运算提取广域城市整体模型，通过外 圆内方的形式分割广域城市模型并进行模拟；提 取镶嵌局域街区模型，并对边界进行插值，为局 域街区模型提供准确的风环境边界条件并进行 模拟。本公开采用嵌套模型方法可在大尺度的城 市整体模拟中，避免采用不合理的入流边界假 定，直接在城市宏观风场模拟后，为局域街区模 型提供合理的流速边界；同时，由于采用了城市 整体模型采用圆形的边界形式，对不同风速方向 可采用同一套网格，极大地减轻建模及网格多次 划分的工作量。权利要求书2页 说明书8页 附图9页CN 109948214 A 2019.06.28 C N 109948214 A

权　利　要　求　书1/2页CN 109948214 A 1.一种城市多尺度风环境数值模拟方法，包括： 步骤S100：生成以城市为中心的圆形的城市地形模型，并通过模型镶嵌将城市建筑群模型嵌入城市地形模型中，建立待加工的广域城市整体模型； 步骤S200：自步骤S100中通过布尔减运算提取广域城市整体模型，通过外圆内方的形式分割广域城市模型并进行模拟； 步骤S300：自步骤S200中提取镶嵌局域街区模型，并对边界进行插值，为局域街区模型提供准确的风环境边界条件并进行模拟。 2.根据权利要求1所述的城市多尺度风环境数值模拟方法，其中，所述步骤S100包括： 步骤S110：生成以目标城市为中心的圆形的城市地形模型； 步骤S120：为城市建筑群进行建模，生成城市建筑群模型； 步骤S130：将步骤S110生成的圆形的城市地形模型与步骤S120生成的城市建筑群模型进行布尔运算加运算，得到广域城市整体模型。 3.根据权利要求1所述的城市多尺度风环境数值模拟方法，其中，所述步骤S200还包括： 步骤S210：建立高度为5-6H圆台，其中，H为城市建筑最大高度； 步骤S220：进行布尔运算减运算包括：用步骤S210建立的圆台减去城市地形模型和城市建筑群模型； 步骤S230：划定矩形区域，框定城市范围； 步骤S240：将步骤S220和步骤S230得到的结果进行布尔运算，通过以外圆内方的形式分割的广域城市整体模型； 步骤S250：对步骤S240分割后的广域城市整体模型进行模拟。 4.根据权利要求1所述的城市多尺度风环境数值模拟方法，其中，所述步骤S300包括： 步骤S310：定义局域街区模型的计算边界； 步骤S320：计算城市整体模型中的插值，并将插值镶嵌到局域街区模型边界中； 步骤S330：利用已插值好的边界条件，设置模拟条件，对局域街区模型进行数值模拟。 5.根据权利要求2所述的城市多尺度风环境数值模拟方法，其中，所述步骤S200还包括： 步骤S260：对步骤S250得到的广域城市整体模型进行网格划分。 6.根据权利要求3所述的城市多尺度风环境数值模拟方法，其中，所述步骤S300还包括： 步骤S340：对步骤S330得到的局域街区模型进行网格划分。 7.根据权利要求2所述的城市多尺度风环境数值模拟方法，其中，所述步骤S110中生成以目标城市为中心的圆形的城市地形模型，还包括： 步骤S111：建立能够将目标城市包括在内的最小圆周； 步骤S112：将步骤S111得到的最小圆周的面积乘以最大阻塞率倒数，得到与步骤S111中的最小圆周同心的圆周面积，作为城市地形模型计算平面范围；其中，所述最大阻塞率小于5％。 8.根据权利要求3所述的城市多尺度风环境数值模拟方法，其中，所述步骤S250还包括： 2

基于风环境数值模拟的住宅区规划设计优化研究_张春灵

83 摘　要：城市住宅小区内的建筑风环境状况是营造宜居居住空间的重要环境因子。以常州某一住宅小区规划设计方案为例，运用计算流体力学Airpak 软件中的RNG k-ε湍流模型，对规划初期形成的方案A 与基于风环境影响优化推导基础上形成的优化方案B 这两个方案的建筑群进行了风环境数值模拟；通过比较分析近地面1.5m 处风速、风压差、空气龄等风环境评价指标的风场效应模拟效果，归纳和验证从总体空间布局到建筑形态布局不同尺度建筑群空间组合关系产生的微气候风环境作用效应。本研究对于居住区规划风环境优化提供方法支撑，为构建健康舒适的小区风环境提供理论指导。 关键词：居住区规划；风环境；数值模拟Abstract:The wind environment of the building within urban residential district is an important environmental factor to create a livable living space. In this paper, by taking a residential d i s t r i c t o f C h a n g z h o u p l a n n i n g program for example, using the RNG k-ε turbulence model of the software Airpak of computational fluid dynamics to do numerical simulation of the wind environment of the building group including plan A , formed on the initial planning, and optimal plan B, based on the optimization of wind environmental i m p a c t ; t h r o u g h c o m p a r i n g a n d analyzing the simulation results of wind effect of the wind speed, wind pressure difference, air age and other wind environmental assessment indicators at the height of 1.5m from the ground, can generalize and verify the microclimate effects of wind environment, generated by the combination of building space relations at different scales from the overall spatial layout to the layout of building forms. In this study, the optimal methods of wind environment of the residential district are supported and theoretical guidances for building a healthy and comfortable residential district environment are provided. Keywords:planning of residential district；wind environment；numerical simulation 中图分类号：TU-984.12文献标识码：A 文章编号：1008-0422（2016）04-0083-05 1 前言 住宅小区内的大气环境，其研究的空间尺度较小，不同于城市大气环境，属于微尺度气象范畴。城市住宅小区内的微环境由风环境、光环境、热环境等构成，其中风环境对小区内微气候的影响尤为重要。良好小区风环境的构建对改善人们的居住舒适度和节约能源具有重要意义：过渡季或夏季可以利用自然通风解决热舒适性问题，减少空调的使用；冬季适宜的防风设计，可以防止冷风带走住宅周围的热量，以减少建筑能耗，实现住宅节能。因此，营造健康舒适的住宅小区环境，风环境研究显得尤为重要。 目前建筑风环境的研究方法主要包括现场实测、风洞模型试验以及基于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）的数值模拟方法等。较之现场实测和风洞试验，数值模拟具有成本低、实验速度快、易得到丰富模拟结果信息的特点，并能依据现有数据对未实施的规划设计方案进行风环境预测。近年来，国内外针对建筑风环境的研究不断深入。钱义等[1]运用RNG k-ε湍流模型对一住宅小区内的风速和风压进行数值模拟，结果表明建筑布局和风向角对小区风环境产生的影响较大；包毅等[2]通过雷诺平均方法对某居民小区的微环境进行数值模拟，研究表明将单体体积较大的高层建筑物建在小区建筑群的上风向，不利于夏季小区内的自然通风；陈亚洲等[3]采用数值模拟的方法对某小区进行三种风向下的风环境模拟，并评价了小区的风环境品质；Hanson 等[4]利用稳态的Navier-Stokes 方程对建筑物间的风环境进行数值模拟，并将结果与现有的风洞试验进行了对比；Jones 等[5]采用数值模拟的方法对高层居民楼的风环境进行了研究，并将计算结果和风洞试验进行比较, 指出两种方法均可以预测高层建筑附近的强风区，在强风区风速增加三倍。以上模拟研究表明CFD 数值模拟结果能较好反映建筑物周围的风场情况，小区风环境与其内部的建筑物布局、形体特征、空间关系等有密切关系，为住宅小区风环境的模拟分析提供了理论指导。总体而言，小区风环境模拟从规划设计阶段对不同小区方案对比优化的研究还不是很多。 本文运用RNG k-ε湍流模型，选取规划设计阶段的既有方案和在前期相关住区环境模拟因子作用结果分析基础上提出的优化方案，建立数值模型，分别模拟分析了这两个 作者简介：张春灵（1991-），女，河北石家庄人，华东师范大学中国现代城市研究中心、城市与区域科学学院硕士研究，研究方向：气侯变化与人居环境建设；姜允芳（1972-），女，安徽五河人，博士，通讯作者，华东师范大学中国现代城市研究中心、城市与区域科学学院副教授，硕士生导师，研究方向：气侯变化与人居环境建设。 ※国家自然科学基金资助（项目批准号：51108182；51578344）；教育部人文社会科学研究一般项目（项目批准号：10YJCZH059）；上海市浦江计划项目（C 类）（项目批准号：12PJC031）。 基于风环境数值模拟的住宅区规划设计优化研究 ※ Research on Optimizing Planning and Design of the Residential District Based on Numerical Simulation of Wind Environment 张春灵 姜允芳Zhang Chunling Jiang Yunfang