基于全风向风环境模拟的住区规划布局研究 ——以西安地区为例

作     者：郭雷 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘加平

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 083303[工学-住房与社区建设规划] 0833[工学-城乡规划学] 

主      题：自然通风 CFD 住区规划 住宅建筑 风环境模拟 

摘      要：建筑室外风环境对室外的微气候、自然通风、污染物扩散等方面存在非常大的影响。随着城市进程的不断发展,城市中土地资源稀缺,人口密度增加,建筑密度过大与营造良好的自然风环境间产生了相当大的矛盾,尤其是在城市中最普遍的高层住宅建筑中尤为显著。计算流体力学CFD技术的发展对建筑室外风环境模拟提供技术支持,并且在实际工程中得到了广泛应用,但CFD技术较为复杂,涉及参数多样,且我国幅员辽阔,各个城市地区气候不同,季节风环境参数多样。在现有CFD模拟分析方法中,模拟分析标准不一,不同地区缺少因地制宜分析方法及评价标准,从而不能很好的指导规划设计。目前行业内较常用的风环境模拟方法为盛行风模拟分析方法,以主导风向模拟结果代表整体风环境状况。然而我国地域辽阔,不同地区不同季节风环境差异较大。本文对现有研究中建筑室外风环境模拟分析方法进行归纳总结,对气象数据及气候划分方法进行对比分析。借鉴我国香港地区空气流通评估方法中采用的全风向风环境模拟分析方法与盛行风向模拟分析方法进行对比分析。选用错列式、行列式、围合式三种典型高层住区布局形式作为分析模型进行全风向风环境模拟,并选取平均风速、风压、风速比和风速不均系数四个评价指标对比两种不同方法间结果的差异性。经过对比分析,盛行风向法与全风向模拟分析方法四种不同评价指标结果间存在一定的差异,不同评价指标间差异不一。并发现错列式、行列式、围合式三种典型住区布局形式间存在的通风规律。最后以西安某高层住区为例,对该项目采用全风向风环境模拟分析方法,并结合平均风速、风压、风速比和风速不均匀系数四个评价指标对该住区风环境进行了示例分析,为住区规划布局提供建议。