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Impacts of uneven surface heating of an ideal street canyon on airflows and indoor ventilation:Numerical study using OpenFOAM coupled with EnergyPlus

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Building Simulation 2022年第2期15卷 265-280页

作者： Yuya Xiong Hong Chen School of Architecture and Urban Planning Huazhong University of Science and TechnologyWuhanHubei430000China

In the daytime,building facades and ground surfaces are heated by solar radiation,and the resulting buoyancy can change the flow field inside street canyons.In this study,the impacts of uneven and time-varying heating of surfaces inside an ideal urban street canyon(aspect ratio=1)on single-sided indoor natural ventilation are analyzed.This work introduces a methodology for a numerical approach based on the coupling between a computational fluid dynamics(CFD)model and an energy balance model.First,EnergyPlus is employed to calculate the time-varying and uneven surface heating.Simulations are performed at four typical study times(05:00,09:00,15:00,20:00)during a hot summer day(July 15)in Wuhan,China.Second,the surface temperature results are transferred to OpenFOAM for CFD simulation.Two inlet wind velocities(U_(ref))are investigated.The results show that for a relatively strong ambient wind(U_(ref)=3 m/s),the buoyancy caused by surface heating does not significantly change the airflow structures and indoor ventilation compared with those in the isothermal case.However,for a weak ambient wind(U_(ref)=0.5 m/s),the airflow structures inside the street canyon vary with the time of day.Moreover,the average air exchange rate(ACH)differs by-25.0% to 15.9%compared with that in the isothermal case,and the ACH of a single room increases by up to 2710%.The results indicate that the surface-heating-induced buoyancy is nonnegligible and should be carefully investigated,especially for weak ambient winds.

关键词： uneven surface temperature indoor ventilation urban canyon OpenFOAM EnergyPlus

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武汉市江汉路步行街使用现状及影响调研报告

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中外建筑 2012年第9期 59-63页

作者：熊鱼雅华中科技大学建筑与城市规划学院

近年来,随着我国城市建设的快速发展,城市空间布局在新的经济形势下发生了结构性的调整。由于诸多历史原因,旧城商业街在现代生活中矛盾日益突出,而步行街这种形式逐渐成为一种热潮。这样的一种发展在当今社会究竟是怎样的一种趋势,它... 详细信息

近年来,随着我国城市建设的快速发展,城市空间布局在新的经济形势下发生了结构性的调整。由于诸多历史原因,旧城商业街在现代生活中矛盾日益突出,而步行街这种形式逐渐成为一种热潮。这样的一种发展在当今社会究竟是怎样的一种趋势,它对城市生活究竟有多少影响,它触发了人群的哪些活动都是我们需要思考的问题。针对这一思路,我们以汉口的江汉路步行街为例,对人群的活动进行观察、研究,发现其中存在的问题,并对其改进有一些建议。

关键词：江汉路步行街历史街区辐射范围人群活动

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水平遮阳构件对单侧通风及污染物浓度分布的影响研究

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城市建筑 2021年第15期18卷 54-57,61页

作者：熊鱼雅陈宏华中科技大学建筑与城市规划学院湖北武汉430074

自然通风是改善室内空气质量的有效方法。本文以水平遮阳构件为研究对象,在三种不同高宽比的街谷形态下,研究了5种水平遮阳构件的宽度对临街建筑的单侧自然通风及室外交通污染扩散的影响。笔者通过开源CFD软件OpenFOAM,建立了流场和污... 详细信息

自然通风是改善室内空气质量的有效方法。本文以水平遮阳构件为研究对象,在三种不同高宽比的街谷形态下,研究了5种水平遮阳构件的宽度对临街建筑的单侧自然通风及室外交通污染扩散的影响。笔者通过开源CFD软件OpenFOAM,建立了流场和污染物扩散的三维数值模型。模拟结果表明,水平遮阳构件的宽度与室内换气率的变化率有非常强的相关性,街谷高宽比越小,相关性越强。对于污染物浓度,当街谷高宽比不同时,水平遮阳构件对其影响作用不同。本文通过讨论水平遮阳构件对单侧通风和污染物浓度分布的影响,为设计者在设计水平遮阳时,从风环境及污染扩散的角度提供相关的设计建议与思路。

关键词：单侧通风换气率水平遮阳 CFD 街谷

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高层住宅单侧通风户型凹口位置对室内自然通风的影响研究

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城市建筑 2021年第14期18卷 117-120页

作者：熊鱼雅陈宏华中科技大学建筑与城市规划学院湖北武汉430073

为了研究住宅中间凹口位置对室内自然通风效果的影响,本文通过对近5年武汉市住宅小区形式的统计分析,建立3种常见的凹口位置布局的四户型高层住宅模型,并使用开源的计算流体力学软件OpenFOAM对这3种模型进行风环境模拟分析。结果表明,... 详细信息

为了研究住宅中间凹口位置对室内自然通风效果的影响,本文通过对近5年武汉市住宅小区形式的统计分析,建立3种常见的凹口位置布局的四户型高层住宅模型,并使用开源的计算流体力学软件OpenFOAM对这3种模型进行风环境模拟分析。结果表明,在凹口面积达到一定的条件下,凹口的设置对中间单侧通风户型室内自然通风效果有显著影响,但并不总是促进作用。在建筑平面中心设置凹口,更有利于中间单侧通风户型的自然通风效果。而凹口位于双侧通风户型与单侧通风户型之间时,中间楼层的单侧通风户型自然通风作用将减弱。

关键词：自然通风换气率凹口设置 CFD 高层住宅

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