住宅小区人行高度风环境数值模拟研究

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风环境作为住宅小区室外环境中很重要的一方面得到人们越来越多的关注。它对人们室外舒适度、人身安全、自然通风、建筑能源消耗等方面具有深刻的影响。住宅小区室外风环境与当地的地形地貌、小区布局形式、建筑物的几何形态特征、风向角等因素有关。本文主要从小区的布局形式、风向角、建筑物的几何形态特征三个角度研究它们对住宅小区室外人行高度风环境的影响。本文以华南地区住宅小区为研究对象,首先基于前人的研究成果,确定住宅小区室外人行高度处风环境的评价标准。然后根据计算流体力学(CFD)的理论知识,建立以时均Navier-Stokes方程及标准的K—ε湍流模型为基础的湍流基本摔制方程,同时确定数值的离散和求解方法。并且对典型住宅小区几何形态进行分析,确立了能反映实际生活中住宅小区几何形态特征的分析模型,然后对不同风向角时四种典型布局的住宅小区分析模型进行了室外风环境的数值模拟分析。为改善住宅小区内风环境,对于四种典型布局的住宅小区,都应当尽量避免风垂直(即风向角为S向时)建筑物长度方向进入小区,在规划设计小区阶段,应使建筑物的正南向与夏季主导风向之间的夹角不小于45。,这样的布置能使小区风环境较为良好。最后通过改变分析模型的几何形态特征,对不同几何形态特征下的分析模型进行室外风环境的数值模拟分析。明确得出在风向角为S向时,对小区风环境起较大影响的是建筑物的长度(L),宽度(B)对风环境的影响较小;建筑物的比例要合适,当建筑物的长宽比例在L/B=2.0时,能保持四种典型小区布局风环境处于较好的状况,并且在进行小区规划设计时,对于风环境的考虑,布局的优先级别为:斜列式>错列式>行列式>混合式。这些结论对城市住宅小区前期的规划设计具有一定的参考价值
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