建筑高度对周围风场环境影响的数值模拟

建筑风环境作为建筑节能设计的一个重要方面,其对于区域气候与局部微气候的影响都不容忽视。本文应用基于RNG k-ε模型的CFD软件数值模拟研究不同的建筑高度差对建筑周围风场环境的影响,揭示有利于风流动的建筑因素,为进一步的住区建筑规划提供思路。模拟结果显示,在来流风速一定双体建筑高度差不同时,建筑间谷区风速与形成涡旋的中心位置和大小均不同。

建筑物尾流区风资源利用的数值模拟

基于Fluent软件,利用标准的湍流模型,针对不等高的相邻建筑物建模,下游建筑物完全处于上游建筑物尾流区内,分析了上下游建筑物高度差对上游建筑物尾流区的影响:同一下游建筑高度下,越远离建筑物前沿,风速比越小;在上游建筑物尾流区内,随着下游建筑物高度的升高,风速比的峰值会相应升高。假定进口风速为5 m/s,结合1 000 W的小型风机,比较了下游建筑物不同高度下风机的输出功率,可知:当下游建筑物较低时,风机安装位置风速低于启动风速;随着下游建筑高度的升高,输出功率提升。

高矮建筑物多上行先导连接过程的数值模拟

运用改进后的三维多先导模型,允许高矮建筑物上均可以始发上行先导,对多次地闪的连接过程进行模拟。结果表明:矮建筑物始发上行先导和被击中的概率较小,高建筑物对矮建筑物上行先导的始发具有较明确影响。建筑物间的高度差是影响上述连接过程的主要因子,当建筑物间高度差较小时,高建筑物对矮建筑物的屏蔽效应不明显,下行先导通道的相对位置对矮建筑物是否优先始发上行先导存在影响;随着建筑物间高度差的增加,矮建筑物难以优先始发上行先导,只在下行先导通道明显偏向矮建筑物时,矮建筑物才可能始发上行先导,并有一定概率与下行先导连接形成回击;当建筑物间高度差超过某阈值后,矮建筑物既不会始发上行先导,更不会被击中。