植被布局对工业型文保建筑室外风环境影响——以黄石市华新水泥厂为例

近年来随着众多工业区被评选为国家文物保护单位,工业遗址改造升级成为社会热点。众多研究表明,通过景观植被能够改善外部建筑风环境。该文通过调研国家文保单位黄石华新水泥厂,以湿法区西北侧三栋厂房为例,设计三种建筑室外植被布局形式。通过CFD模拟仿真,采用FLUENT中k-ε方程模拟厂房外部风环境情形,并分析在冬夏季工况下,1.5m高度建筑室外风环境情况,最后通过三种方案与原址的比较选定出最佳植被布局形式,为今后在工业遗址园区室外风环境研究设计方面提供一些思路。

基于Ladybug+PHOENICS的医院室外风环境模拟与优化

以甘肃省兰州市第一人民医院为例,依托Ladybug和PHOENICS软件对医院夏季和冬季室外风环境进行模拟,并对风环境现状进行分析。通过总结研究兰州市第一人民医院所处地域气候特征和建筑布局形式,从建筑平面布局与细部设计、绿化布局模式等方面,提出医院风环境优化策略;最后,对优化方案进行模拟对比,结果显示:优化后的医院夏季风环境质量明显提高,其舒适区比例由37%提高至76%;冬季主导风向模拟条件下,西侧建筑背后街道风影区面积大幅减少,极大提高了自然通风效能,优化效果明显。

基于CFD模拟的兰州地区居住区室外风环境改善对策

利用计算流体动力学(CFD)模拟方法,对兰州地区中海·河山郡居住区的室外风环境进行研究。通过建立数值模型,分析不同季节、不同风速条件下的风场分布和风速变化规律。结果显示,该居住区内部存在一定面积的静风区,夏季风影区和冬季风速小于1 m/s的静风区分别占比显著。针对这些问题,在建筑布局、设置开放空间和通风廊道以及建筑与主导风向的夹角等方面提出优化策略,旨在减少静风区面积,增强空气流通,提升居住环境的舒适度和质量,为兰州地区居住区的风环境改善提供科学依据,促进城市宜居化发展。

室外风对火灾烟气蔓延影响的数值模拟研究

通过数值模拟分析室外风作用下烟气蔓延特征,以期为高层建筑灭火救援提供理论依据。利用FDS软件建立高层建筑起火层全尺寸模型,分析室外风风速对火灾烟气蔓延规律的影响。模拟结果表明:风速为6.5 m·s^(-1)场景热释放速率峰值约为无风条件下的1.6倍,当室外风风速大于10 m·s^(-1)时,热释放速率随风速增大反而减小;室外风进入起火房间后,起火楼层各区域温度、能见度、烟气层高度、流体速度均与无风条件下存在较大差异。针对此情况,需采取优化系统性能、充分侦察评估、精准应用设施、灵活选用装备等相应对策确保灭火救援作战安全。

基于CFD的医院室外风环境模拟分析

高层建筑室外风环境的分布状况不仅影响室内气流组织,还关系着建筑节能。以焦作市解放军第九十一中心医院为例,采用CFD数值模拟方法,模拟医院建筑室外风环境,从风速、风压2个因素入手,分析其周边环境的室外风环境分布情况是否满足绿色节能设计标准,并为绿色建筑的室内外环境设计提供经验。

南方内陆城市高层住宅小区冬季室外风环境测试与模拟研究

采用现场调查问卷、实地测量和计算流体力学(CFD)模拟方法分析HRCs室外风环境。研究分析HRCs内居民的活动类型和居民对HRCs室外风环境的认知。测试HRCs内部多点位风速大小,分析风环境状况。模拟结果与实测结果相一致,其中围合式建筑HRC-B内部无风区的面积最大,当单个高层建筑宽度增加和迎风面积增加时,局部风速有不同程度增大,能够保证室外环境舒适度的同时,促进小区内部污染物扩散。

基于风环境优化的岭南高校教学组团形态布局设计研究

校园形态与环境舒适性的关系是校园建设的热门议题。探讨高校公共教学组团布局类型及关键设计要素与风环境评价指标的关系,目的在于为风环境导向下的公共教学组团空间形态控制提供思考路径。选取岭南地区54所建成高校公共教学组团作为研究对象,归纳总结组团布局类型,分析风环境相关设计要素(包括建筑朝向、建筑间距与围合形式),抽象高校公共教学组团理想模型,运用Phoenics软件进行夏季风环境模拟;设计单因子变量实验,分析不同因素与室外风环境的关联关系;对3个设计要素进行关联分析,探讨不同设计制约条件下的最优因素水平组合。结果显示,行列式布局在4种布局类型中室外风环境表现最优;当建筑根据地形呈斜向行列式布局时,组团室外风环境舒适性和空间感受较好;建筑间距与组团室外风环境呈正相关关系,但差异性较小;呈E型或S型围合的组团布局模式,连接体采用架空、挖洞等手法进行通透性处理,是兼顾室外风环境舒适性与空间需求的较优组团形式。

核设施室外排风管道退役实践

核设施排风管道达到寿期后一直处于封存监护状态,需要尽快完成管道的退役拆除。本文介绍了室外风管退役工艺流程、源项调查方法及结果、施工场地布置,退役实施及公众舆论应对措施。实践结果表明退役工艺合理可行,平均每天退役风管长度10 m;退役实施对环境基本没有影响;公众舆论应对措施有效。国内科研院所即将退役核设施排风管道数量很多,运行经验与本文基本一致,本文可供今后类似退役项目参考借鉴。

皖南高层住宅区室外风环境模拟与优化策略研究

随着城市建设进程的加快,逐渐引起人们对现代城镇的人居环境问题的重视,尤其是与人们的舒适性紧密相关的高层住宅区的室外风环境。本文选取皖南地区某高层住宅小区为研究对象,运用PHOENICS软件模拟验证其室外风环境的特征与规律,结合国家相关规范文件提出的评价标准对模拟结果进行比对评价,为住宅区风环境的优化提供依据。研究结果表明,因楼栋之间的间距和相互位置等因素的影响,室外风场呈现出不均匀分布特征。根据皖南地域夏热冬冷气候的特点,重点处理夏季通风换气和冬季抵御寒风的情形,分别给出底层架空、立面改造、景观布局、道路布局等优化策略,并基于实际情况提出预期改良方案,经过最终数值模拟的结果比对,提出最优策略是局部底层架空和植物布局调整。

基于CFD的校园室外风环境模拟分析和优化设计

针对某大学校园的室外风环境问题,建立校园内建筑的三维计算模型,通过PHOEN‐ICS软件确定合理的计算区域、网格划分及边界条件,利用模型算法对夏季和冬季的校园风环境分别进行模拟计算。根据模拟结果,探讨校园内存在的风环境问题及形成的原因,结合相关的评价标准及行人的舒适度对室外风环境做出评价,总结该高校校园的风环境特征,从校园整体布局、建筑群布局优化、建筑单体设计等方面提出优化风环境的策略,为校园的建设和规划提供参考和借鉴。

室外风对火灾烟气影响的试验研究

为研究室外风对火灾烟气的影响,设计并搭建了多功能火灾烟气流动与控制试验台,通过模拟产生不同风速的室外风,开展室外风对烟气层温度、烟气生成量和烟气沉降情况影响的试验研究。研究结果表明:当室外风速小于0.75 m/s时,烟气层温度随风速的增加下降很快,但室外风速继续增大,烟气层温度下降速度变慢;顶棚烟气最高温度出现在下风向0.10~0.17个无量纲距离内,火源下风向的温度总体比上风向温度高;室外风会使烟气生成量明显增加,但随着室外风速的增加烟气生成量增加的速率越来越小;随着室外风速的增大,烟气层分界面的最大温度梯度逐渐减小,烟气层分界面越来越不清晰,烟气将充满整个空间。

空调器顶出风室外机百叶窗顶盖结构优化

空调器顶出风室外机在冻雨极端环境中运行时,风机叶片易结冰失去平衡,在此情况下高速运转,会使得百叶窗顶盖薄弱处达到疲劳应力极限后而撕裂。本文对顶盖支撑架焊接顶盖、加强固定板并优化百叶窗顶盖结构设计,确保顶出风室外机在恶劣环境条件下连续运行超过100h百叶窗顶盖不会撕裂,市场维修率下降92%,维修成本下降90%。

严寒地区滨江住区布局对风环境的影响

基于城市可持续发展的需要,居住区风环境受到了建筑从业者的高度重视。在严寒地区,风环境既需考虑夏季通风,又需考虑冬季防风,给该地区住区风环境改善增加了难度,但目前相应研究较少。由于水体会对风环境产生影响,滨江住区的风环境需特别关注。为此,研究以哈尔滨松花江南岸滨江住区为例,采用Fluent模拟研究了滨江住区布局与风环境的关系。基于滨江住区中53个居住地块的风环境模拟结果,发现高层布局的风环境优于其他垂直向布局。除高层布局外,在水平向布局中,混合式布局优于行列式布局;而围合式布局则因不满足夏季通风,其风环境最差。此外,道路走向、建筑密度、容积率、建筑位置、建筑与江岸夹角等要素均对住区风环境有一定的影响。

建筑室外风环境数值模拟的湍流模型比较

对日本建筑学会提供的室外无污染物扩散和有污染物扩散的建筑风洞实验模型,采用15种湍流模型分别求解其室外流场,通过模拟结果与风洞实验结果的对比分析,确定建筑室外风环境数值模拟所用的最优湍流模型.结果表明,Suga三次式高Re k-ε模型对风场和浓度场的求解具有很高的精度,是最优的模拟室外风环境的湍流模型,不足之处是该模型的计算时间比标准k-ε模型长.因此,对建筑室外风环境进行CFD数值模拟时,在时间允许的情况下可采用Suga三次式高Re k-ε模型,在计算精度要求不高及计算时间有限的情况下,可采用标准k-ε模型.

既有围合场地中建筑布局对室外风环境的影响分析

以天津市某项目为分析案例,本着"低影响开发"的原则,从多个角度分析研究了既有围合场地环境中不同建筑布局对室外风环境的影响,建议综合采用风场分布均匀性、风速舒适性区域所占比例、建筑物前后压差大于1.5 Pa的面积比例等作为评价建筑布局方案的指标。

基于室外风场模拟的农村住宅布局优化设计

根据徐州地区的主导风向和风速数据,采用Fluent软件对8种苏北地区典型布局方式的农村住宅建筑群的室外风场进行数值模拟计算,对比分析不同布局建筑群室外风场的优劣,提出合理的住宅建筑布局方式,优化农村住宅布局设计,为苏北地区新农村建设提供参考,可有效改善建筑室外微气候,提高室内居住舒适度。

室外风对高层建筑外保温层火灾发展的影响研究

近年来,由外墙保温材料引起的高层建筑火灾频繁发生,使得高层建筑室外火灾已经成为当下防火安全工程研究的热点议题。高层建筑外墙火灾受室外风影响较大,本研究采用CFD(Computational Fluid Dynamics)火灾模拟软件FDS,针对当前典型高层住宅建筑进行室外风作用下外保温材料火灾特性的模拟研究,分析了不同风向风速作用下外墙保温材料的火灾燃烧性能,研究了室外风对火灾烟气温度、运动速度、CO体积分数、可见度、火灾热释放速率等参数的影响。研究结果表明:室外风对火灾热释放速率等火灾作用参数有着较大影响,并存在一定的规律性。研究成果对未来高层节能建筑的防火设计施工具有一定的借鉴意义。

基于CFD的村镇房屋室外风环境模拟分析和优化设计

与城市居民相比,村镇居民对室内外自然通风的依赖性更大。村镇房屋由于缺乏规划,风环境的研究还很少。通过实地测量绘制示范村平面布置图及其周围建筑图,借助CFD模拟分析,对其室外风场进行定量分析和设计优化。模拟得出:各工况下示范村整体室外风环境良好,但是由于过渡季来风方向经过东侧工厂区造成空气环境质量较差,建议示范村东侧增加高大绿化带;大多村镇房屋均围有围墙,造成夏季一层通风不畅,建议采用"传统篱笆、栅栏等围合"或者"砖砌+栅栏"等方式。

基于CFD的某校园宿舍区室外风环境模拟分析和优化设计

与商业、住宅建筑相比,现阶段针对大学校园的风环境研究较少。考虑到气候环境的变换,现应用"五日滑动平均值"方法,确定了该校园风环境的主要参数,并运用CFD模拟分析的方法,对宿舍区室外风环境进行定量分析和设计优化。模拟得出结论如下:宿舍区在自然通风条件下,内部风环境相对稳定,不会对行人造成明显干扰,同时有利于空气流动;由于建筑物的整体朝向,导致外围建筑迎风面与背风面的风压明显,易造成冬季冷风渗透;外围建筑易因"拐角效应"形成连片的拐角风等。由此提出在宿舍区的西北与西南方向之间密植绿化带、栽种常绿植被代替冬季落叶乔木、增加建筑立面粗糙度等优化措施来改善宿舍区的内部环境,并进行相关的模拟验证,结果表明,提出的措施对宿舍区风环境有较大的改善。

基于场地太阳辐射与室外风场模拟的住宅建筑布局方法研究

场地太阳辐射与室外风场对居住小区景观设计、户外活动空间及微气候环境的舒适性具有重要影响,以河南鹤壁市某项目方案创作为例,本着科学设计景观、营造舒适户外环境的原则,以太阳辐射与风环境模拟分析作为设计优化的手段,探索了与可持续设计相结合的住宅建筑布局与绿色建筑实践方法。