建筑风压自然通风技术,不仅可以减少能源消耗与环境污染,还可以改善室内空气品质。决定建筑自然通风能力的重要指标是建筑表面的风压系数。目前,对于建筑表面风压系数分布特性的研究大多采用恒定风速作为来流边界条件,忽略了自然风的波动特性。本文围绕自然风实测及自然风建筑风压系数分布特性展开研究。该研究依据自然风的实测数据分析自然风的基本特性,并应用滤波、正弦叠加的方法建立自然风模型,将其作为来流边界条件对建筑表面风压系数分布特性进行数值模拟分析。在基于西安地区风速实测数据对自然风基本特性的分析中发现,在春季、秋季以1h为时距的平均风速最大值出现在中午及午后,最小值出现在夜晚及凌晨,这一规律不受春季、秋季季节变化以及各自对应的不同天气影响。通过对风速大小出现的频率进行统计可以看到,西安地区通常为0～2级风。在对自然风基本特性分析的基础上建立自然风滤波及正弦叠加的自然风速模型,研究表明,利用小波变换法可以达到对实测风速进行滤波并保留信号特征的目的;采用MATLAB拟合工具对滤波后的风速数据拟合,得到的正弦叠加风速时程拟合度较好。本文建立了四周对称的建筑绕流仿真模型,对于正弦型风速来流,计算结果表明,建筑迎风面中间区域风压系数值始终大于四周区域,建筑背风面风压系数各区域数值相差不大;当正弦型风速来流的周期或幅值在一定范围内变化时,建筑表面风压系数值随之变化,周期减小或幅值增大,风压系数的波动较为显著;建筑迎风面与背风面间的风压系数差在0～π周期内的时均值随周期和幅值变化不明显,略小于定常来流的。对实测风速春季、秋季对应的晴天、阴天、多云天和雨天的典型日全天144个数据(时距为10min)进行处理得到各自相应的滤波正弦叠加自然风速时程,将其作为建筑绕流来流速度边界条件,通过风场的仿真分析,得到的主要结论有:一日内速度最大和最小两个时刻的风压系数等值线图的分布一致,数值上有微小差别;速度最大值时刻建筑表面风压系数分布特性不受春、秋季节及其对应的不同天气影响;8:00～20:00周期内建筑迎风面与背风面风压系数差的时均值随天气和春、秋季节变化不明显,且均略小于定常来流的,建筑通风能力略差,差距不明显。本文围绕自然风速下建筑表面风压系数的分布特性展开研究,旨在为自然风建筑通风动力的正确评估给予帮助。