建筑高度对建筑群行人高度处的风场及污染物扩散影响的数值模拟

选取规则的高层建筑群,数值模拟了7种建筑高度布排下目标域内行人高度处的风场和污染物浓度场。建筑高度对风场和污染物浓度场有显著的影响,当域内建筑与周围建筑高度相同时,行人高度处的风速较小而污染物浓度在所有工况中最大;当域内建筑高度采用渐次或交错变化的布排方式且至少有1排建筑高度是周围建筑的2倍时,行人高度处的风速明显增强而污染物浓度变小;在域内建筑高度渐次增加的工况下,地面附近风速均匀且最强而污染物浓度最低。行人高度处的主流方向大多与来流方向一致或相反,与来流垂直方向的流动相对较弱。对流情况基本决定了污染物的分布特点,受地面回流和污染源位置的影响,7种工况下污染物浓度均较低。

大气边界层风场模拟及测试技术的研究

总结了同济大学土木工程防灾国家重点实验室使用挡板、二元尖塔、分布粗糙元和格栅这几类模拟装置 ,在小、中、大三种类型风洞中模拟大气边界层流场的特性 .除了纵向风场特性 ,还首次报道了在大气边界层风洞中测得的横向和竖向风场的特性 ,所得结果令人满意 .

建筑物行人高度风环境风洞试验研究

介绍了建筑物风环境的风洞模拟，行人高度风测量探头的设计、标定和数据处理。采用这种探头，在气动中心低速所４ｍ×３ｍ风洞的长１５ｍ、宽４ｍ、高２．２ｍ风工程试验段进行了比例为１∶３００的建筑群模型的行人高度风环境试验研究，结果说明这座新高层建筑物的落成，对其周围某些位置的行人高度风环境有严重的影响。

高层建筑行人高度风环境风洞试验研究

通过分析风洞试验数据,利用Lawson评估标准,对上海浦东一拟建大楼周围的行人高度风环境进行了评估。结果发现底层行人区、中庭附近敞开区域的行人风环境的舒适性水平满足普通步行者要求、危险性水平均满足一般公共场所的要求。但有部分外围区域(尤其是接近周边大街的一些区域)的舒适性水平和危险性水平不符合要求,需要采取一定的改善措施。

北京某商业中心行人风环境的风洞试验研究

采用风洞试验方法,对北京某商业中心行人风环境进行研究,通过对行人活动区域测点风速的统计分析,得到该区域16个风向角下的行人高度风速分布。结合气象资料,利用针对不同行人活动类型的大概率发生事件的行人风环境评估标准,对该商业中心的风环境品质进行定量评估,并对可能造成行人不舒适或危险的区域提出改善建议。

基于一种标准城市建筑模型的行人高度风环境比较研究

对日本建筑学会(AIJ)提出的标准建筑风环境模型,分别采用风洞试验、基于雷诺平均(RANS)和大涡模拟(LES)的数值模拟方法,开展了考虑不同中央高层建筑高度和来流风向角对周围行人高度风环境影响的详细比较研究。结果表明:RANS和LES模拟得到各测点风速比的变化趋势与风洞试验整体上一致,相对而言,LES模拟结果与风洞试验结果更接近,平均误差约为RANS的1/2;而RANS方法总体上低估了行人高度风速,无法准确反映建筑背风面的风加速状况。随着中央建筑高度的增加,周边行人高度风速逐渐增大,100 m高度的超高层建筑对局部区域风速的加速达到1.6倍;但当中央建筑高度超过150 m、继续增大至200 m时,行人高度风速不再增大。当风向角在0°~90°范围变化时,在高层建筑背风面和角区附近会产生行人高度风场加速的“文丘里效应”;其中当来流风向角为45°时,风加速情况最为显著,显示出斜风来流工况下会对高层建筑周边行人风环境带来最不利的影响。

某高层建筑周围行人高度风环境试验研究

通过缩尺比为1∶300模型的风洞试验,研究了在16个来流风向下某高层建筑建成前后周围的风环境。结合当地的气象风速资料,分析了建筑物周围26个位置的行人高度风环境在坐、站、行三种情况下的舒适性状况,并根据试验结果提出了改善局部风环境的建议和措施。

某超高层建筑行人高度风环境的风洞实验研究

结合长期风速记录,利用Gumbel分布计算设计风速极值,并采用Monte-Carlo法模拟台风作用,推导了风速和风向的联合概率分布。利用Lawson和Penwarden舒适度判别准则,分析风洞试验中Irwin探头的实测风速结果,评估了超高层建筑行人高度风环境舒适度并检验了风环境改善措施效果。结果表明,风气候分析对评估行人高度风环境舒适度有重要影响,部分重要区域(北侧裙房入口、三层室外阳台、东南连桥、西北裙房屋顶等)不满足舒适度要求。采取防风减风措施后,改善了大部分区域的舒适度,而西北裙房屋顶仍不满足舒适度要求,需要调整功能布局。

高层建筑周围行人高度风环境试验研究

通过缩尺比为1∶300的模型风洞试验,研究了在16个来流风向下某高层建筑建成前后周围的风环境的变化,结合当地的气象风速资料,分析了建筑物周围26个位置的行人高度风环境在坐、站、行三种情况下的舒适性状况,并根据试验结果提出了改善局部风环境的建议和措施.

生态建筑周围行人高度风环境的数值预测

为保证舒适性和良好的自然通风,生态建筑对室外风环境,特别是行人高度的风环境有着明确的要求.为此,在生态建筑的规划和设计时,有必要借助风洞试验或数值模拟方法对规划和设计方案进行检验和修正.本文采用有限体积法和SIMPLE算法,对天津中心生态城中首个绿色建筑的设计模型周边行人高度风环境进行了数值模拟分析,并根据数值模拟结果对设计方案提出了参考建议.

某中央商务区行人风环境初步评估

采用数值模拟方法,对某中央商务区高度简化建筑群的风环境进行了计算,在此基础上,结合附近自动气象站的风速观测数据,对该区域的行人风环境进行了初步评估。数值模拟方法采用了修正的壁面函数,保证了建筑群所处的未受干扰的风场参数和来流边界条件一致。行人风环境评估结果表明:在重点关注的3栋超高层建筑中间,当盛行东南风时,行人的某些活动受到影响,即该项活动不满足本文选定的行人风环境评价标准。

高层建筑形状及布局对城市街区行人风环境影响研究

基于风洞试验和计算流体动力学方法(Computational Fluids Dynamics,CFD)研究高层建筑形状及布局对城市街区行人风环境的影响.采用最大风速比和归一化加速面积比,定量研究五种高层建筑形状及四类建筑布局对城市街区行人风环境的影响,确定全风向下的最优建筑形状以及布局,结合CFD数值模拟获得的全域流场信息,揭示建筑形状和布局对于城市街区行人风环境的影响机理.结果表明:在保持建筑高度和街区容积率一致的情况下,高层建筑群周边最大风速比不会随着建筑形状和建筑布局的改变而发生明显变化.但建筑形状和建筑布局会改变建筑群周边高风速区域的面积大小,全风向下的最优建筑形状和布局分别是Y字形和错列式布局,而最不利形状和布局分别是H字形和围合式布局.不同布局下的方形、H字形及X字形高层建筑群的最不利风向均位于斜风向,而十字形及Y字形则为正风向.高层建筑群在行人高度处的风加速现象主要是由狭管效应和角部分离效应造成的.

两个相邻高建筑物周围的风环境

描述研究了建筑物周围人行道高度风速分布特征的风洞模拟实验。结果表明：在一个横风向宽度很大的高大建筑物的迎风面拐角附近，风速增大约１倍；而在建筑物的前方有风速的骤变区，这均形成严重的风环境问题。当用一通道将该建筑物分割成两个相邻建筑物时，上述两方面的风环境问题得到了有效的改善。

口袋公园内有无植物影响行人风环境的评估

营造良好的局地微气候能缓解城市热岛及城市通风不畅。新冠肺炎疫情期间,市民跨城跨区活动受限,多在住区旁的开放/半开放区域活动,也给定量探究局地行人微气候的新特点带来难度。采用雷诺时均方法中RNG k-ε模型对夏热冬冷气候下某典型街谷中有无口袋公园进行风环境模拟分析,并探究了口袋公园中有无植物的影响。结果表明,所用的湍流模型、初边条件及数值方法得到的结果与选取的验证实验结果吻合度高,满足口袋公园风环境模拟需求。仅在口袋公园的作用下,行人区无量纲风速相对于无公园时差异可达0.5。当附加公园内植物时,周围街谷行人区平均风速受植物影响较小,仅在公园核心区内无量纲风速降低了0.1。整体而言,街谷中口袋公园对行人区低风速有明显的改善作用,研究成果可为疫期低碳宜居街区设计及微气候模拟提供参考。

钢桁架人行桥行人风环境及抗风性能研究

以某在建钢桁架人行桥为工程依托,采用计算流体动力学方法(CFD)对非对称截面钢桁架人行桥主梁三分力系数、桥面行人风环境进行了数值模拟;采用风洞试验方法对非对称截面钢桁架主梁进行了涡振性能和颤振性能、三分力系数风洞试验研究。结果表明:桁架内文化墙对钢桁架下侧桥面行人风环境影响较大,适当增加文化墙与上、下弦杆之间间隙可有效改善钢桁架下侧桥面行人风环境;非对称钢桁架曲线人行桥风从左右两侧吹时三分力系数存在明显的差异;非对称钢桁架曲线人行桥存在明显涡激共振现象,采用调谐质量阻尼器(TMD)可有效减小钢桁架人行桥涡振响应幅值。

某城市综合体行人高度风环境试验研究

本文以某城市综合体为研究对象,在风洞中开展了城市中心行人高度风环境影响试验研究。试验结果表明:在来流受阻挡区域风速明显下降,此时风速比小于1;受到峡谷风效应影响,风速出现明显放大,此时风速比大于1,最大的风速比达到了1.57。

平安金融中心项目中风工程的挑战

平安金融中心是世界上在强台风影响区最高的建筑,抗风是得到经济合理的建筑设计的一个十分关键的因素。在设计阶段,RWDI与建筑设计师、结构工程师紧密合作,对建筑外形、结构特性进行了详细研究,得到了安全、合理和经济的设计。在PAFC的抗风设计中,世界上最先进的技术均得到了合理的实施,包括:风气候中应用了气象分析与台风模拟相结合;在建筑设计阶段,建筑师与风工程专家讨论了建筑体型,利用了优化的抗风体型;结构工程师也对结构的频率与振型进行了比较,对结构响应进行了比较;最为重要的是风洞试验中,多种现代先进的试验方法(包括高频天平、空气弹性响应模型模拟、幕墙风压测量、人行风环境测量等)得到的应用,同时,先进的统计分析方法跨越概率法与试验结果想结合,得到了优化的最终结果,在设计中得到应用。

成都来福士广场风洞试验及风环境数值模拟研究

通过风洞试验和数值模拟,对成都来福士广场建筑群分别进行了表面风压测试试验及行人高度风环境的模拟研究。通过刚性模型测压试验得到了建筑群复杂外形的表面平均和极值风压分布,可用于主体结构设计和幕墙设计;通过对行人高度风环境的数值模拟研究得到了建筑群间不同区域的行人高度风速分布,并结合研究结果给出改善建议。

基于超越阈值概率的城市综合体行人高度风环境试验研究

该文以某城市综合体为研究对象,在风洞中开展了大尺度建筑和密集建筑群对行人高度风环境影响的试验研究。基于阵风等效平均风速与项目区域的气候条件,给出了采用基于超越阈值概率的4种评价标准的评估结果。结果表明:对于坐,Force Technology-DMI标准最为严格;对于站,Isyumov and Davenport标准最为严格;对于行走,Michael J Soligo标准最为严格;针对不同的人类活动,UWO标准最为宽松。

某大型建筑行人风环境数值模拟研究

伴随着我国城市化的进程,各大城市中出现越来越多的大型公共建筑与设施,其建筑周围行人风环境品质越来越引起人们的广泛关注。本文根据气象统计资料,结合当地典型季节风速风向联合频率分布数据,采用计算流体动力学(CFD)中雷诺平均的方法对某大型建筑周围风环境状况进行了详细数值模拟研究。根据数值模拟计算得到该大型建筑在16个方位风向角下周边的速度场分布,并基于大概率发生事件的风环境品质评估标准,按照行人的坐、站立、行走等活动类别舒适性评判标准,对大型建筑周围人员活动密集场所行人高度位置的224个测点的风环境品质进行了评估,通过数值模拟研究和分析,得到具有参考价值的结论。