计算流体力学(CFD)解析方法是建立在Navier‐Stoke方程近似解基础上的计算技术~[1,2],CFD模拟相对于简单的风洞实验具备效率高、空间尺度多样等优点,使得该模式具备广泛的应用前景。利用计算机模拟设计建筑也是未来规划的趋势。国内外对于CFD在城市建筑方面的研究有很多,Srebric等~[3]利用CFD对室内空气流动进行简化模拟;杨丽~[4]利用CFD模拟居住区内的风环境,表明运用CFD技术进行居住区规划设计的大气流程模拟分析具有实际应用价值,并对居住区的风环境规划具有指导意义;余庄等~[5]研究了CFD在城市规划模拟设计的作用,将复杂的城市转化为可在CFD中进行仿真模拟的数字模型;李莉等~[6]基于CFD流场预测了短期的风速,得到了预测精度高、稳定性好的结果;CFD还可以和WRF等工具结合,进行风能资源等多种数值模拟研究~[7]。本文对某小区的建筑物的环境进行模拟,主要是利用了CFD对风环境和热环境进行了模拟,包括场地热环境、表面热环境、风速和风压等;在日照方面利用了Ecotect来进行模拟和分析,均得到了较好的结果,对小区的室外布局和和绿化等有较好的建议和指导作用。在对CFD模型的建立时,考虑到建筑周围的空气流动一般属于不可压缩的低速湍流,符合Boussinesq假设,且气流与建筑物的接触形成限制流,而标准k-ε模型对于限制流具有较好的效果,并且标准k-ε模型计算成本低、预测较为准确。选用k-ε模型对项目进行模拟求解。建筑几何模型建立以及计算区域的网格划分非常重要。建筑的几何形状会影响局部的网格质量,为了避免个别建筑物的不规则几何形态而引起的局部网格质量的下降,对建筑物的几何形状进行简化处理显得非常必要。对计算区域的选择也非常关键。由于风场作用的范围较大,因此计算区域应选的较大。确定设施外场计算尺寸为长1300m,宽1300m,高150m,模型沿Y方向设置正北方向。整个网格划分200×200×80,建筑所在区域进行加密处理。参照建筑平面图进行几何建模,并部分简化后,建立模型,如图1。采用有限容积法对偏微分方程组进行离散,其中对扩散项采用中心差分法,而对流项采用二阶迎风格式离散。采用SIMPLE算法进行压力与速度的解藕,避免出现不合理的压力和速度。风场作用的范围较大,因此计算区域应选的较大。根据经验:选取计算区域高度为建筑高度的3倍,来流方向为建筑宽度的3倍,出流方向为建筑宽度的10倍,计算区域宽度为建筑物宽度的6倍。得出以下结论:小区各建筑主要以南北朝向为主,建筑层高,但间距较大,这种布局基本满足了冬至日采光和日照时间需求,达到了相关标准;夏至日全天小区内大部分空地均处于太阳直射下,可通过种植枝叶茂密乔木增加地面绿化和增加透水面积来改善小区微气候,减低局部热岛效应,增加小区的舒适度;模拟结果显示冬季小区温度符合相关标准,但夏季小区内部分区域有二级热岛产生,可通过地面绿化和增加透水面积来改善小区微气候环境,降低高温影响;夏季建筑表面温度较高,大部分位于25-45℃范围内,部分屋顶表面温度达到50℃以上,因此需要做好屋顶隔热,部分墙面和窗户根据具体情况进行隔热,多增加遮阳设施,以增加小区的舒适性;在冬夏季常规情况下,室外行人区1.5m高度处大部分区域最大风速均低于5m/s,夏季建筑前后压差均大于1.5Pa,满足(绿色建筑评价标准)的规定,有利于自然通风。