低矮建筑物应用十分广泛,为了解决屋面风吸力过大问题,国内外研究人员对屋面风荷载气动控制方法进行了研究,其中被动控制方法中导流板形式的气动优化效果最佳,但已有的优化措施主要针对单一风向,未考虑风向的不确定性。本文提出一种可同时适用于多个风向(即风向区间)的气动控制方法,针对不同风向区间,被动气动控制装置姿态可调,并采用CFD数值模拟方法对导流板参数进行了优化,论文主要工作和结论包括:(1)针对已有导流板仅适用于固定风向的缺陷,提出了针对风向区间的导流板控制策略。并从方便工程实用的角度,提出导流板旋转角度可调,而导流板的其它参数不变的实施策略。首选根据CFD模拟确定导流板的合理参数设计,进一步针对不同风向区间,引入基于代理模型的区间优化算法,确定针对风向区间的导流板最优旋转角度。平屋面建筑的算例证明了控制方法的有效性。(2)本文系统研究了导流板布置形式(导流板距屋面距离h、导流板宽度b、导流板转动角度α和导流板悬挑长度t)对局部分区平均风压系数和整体升力的影响。在三个代表性风向下,屋面迎风前缘中间区常处于恶化状态,但该区域所占屋面比例较小;角部分区在高度比(导流板距屋面距离h与建筑物檐高H之比)和旋转角度α研究范围内,平均风压系数均能得到有效控制,旋转角度α=0°时,角部分区取得最小平均风压系数幅值;随着悬挑率(悬挑长度t和导流板宽度b之比)和宽度比(导流板宽度b与分区宽度a之比)的增大,角部分区的平均风压系数幅值减小。(3)不同布置形式导流板均能减少屋面升力,平均减少率为8%。导流板宽度比的增加能达到更好的整体优化效果,但随着宽度比增大,增加了经济成本;悬挑率的增大有效提升了屋面整体升力优化率;在0度风向角下高度比达到0.167时取得最大优化率为17.8%,在45度和90度风向角下,导流板距离屋面高度比达到0.056时取得最大整体升力优化率分别为16.43%和14.12%;在0度风向下旋转角度为0°时,整体优化率达到最大为14.32%,在45度和90度风向下,旋转角-20°时整体升力优化率最大,分别为15.79%和17.43%。研究结果表明,宽度比0.21,高度比0.056,悬挑率大于或等于60%,旋转角度为-20°时为导流板最优布置形式。