基于Phoenics软件的某文化广场风环境模拟及评价.pdf

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1、应用与实践应用与实践Doors&Windows基于Phoenics软件的某文化广场风环境模拟及评价张雷九江学院土木与城市建设学院；南昌大学工程力学研究所赵腾飞南昌大学工程力学研究所刘璐九江学院艺术与设计学院摘要：风环境作为绿色建筑的一项重要评价指标，国家和地方标准对建筑物的风环境均提出了严格的要求；利用CFD分析软件Phoenics，对某地区文化广场进行了风环境模拟分析及评价，根据当地的气象数据，设定了4个模拟工况；分析计算结果表明，所有工况下的风环境模拟结果均满足国家标准的要求，表明项目的风环境达到了绿色建筑的要求。关键词：风环境模拟；CFD分析；绿色建筑1

2、引言150m，模型中Y轴正方向设置为北向，几何模型及网格划分如为了建设资源节约型、环境友好型社会，国家正在积极推图1和图2所示。动绿色建筑工程,绿色建筑发展已经逐步从理论研究走向工程实际。风环境作为绿色建筑的一项重要评价标准，国家标准对建筑周围环境的风环境状况提出了严格要求。《绿色建筑评价标准》规定，建筑物场地内风环境应有利于室外行走、活动舒适和自然通风，且应满足以下条件：在冬季典型风速和风向条件下，建筑物周围人行区风速小于5m/s，且室外风速放大系数小于2，除迎风第一排建筑外，建筑迎风面与背风面表面风压差不大于5Pa；过渡季、夏季典型风速和风向条件下，场地内

3、人活动区不出现涡旋或无风区，50%以上可开启外窗室内外图1几何模型图图2网格划分图表面的风压差应大于0.5Pa。因此非常有必要对建筑物进行风4模拟工况说明模拟分析。目前，建筑物室外风环境的评价方法主要有风洞试验法为了获取该地区的气象数据，查询《中国建筑热环境分析和基于计算流体力学理论（CFD）的数值计算方法。风洞试验专用气象数据集》，发现该地区夏季多东南风和偏北风，风向法存在模型制作费时费力、试验周期长、难以同时研究不同的频率约为31%；过渡季多偏北风，风向频率约占50%；冬季多建筑设计方案等缺点，同时缩小尺寸的试验模型并不能反映偏北风，风向频率约占85%。根

4、据该地区的典型气象数据，本全比例结构的各方面特征，另外，在测点布置、同步测压等一次模拟设定4个模拟工况，各工况的具体风向及风速设置如表系列问题上也存在很多不足；数值计算方法具有快速简便、准1所示。确有效、成本较低等优点，已经得到了广泛认可，并且大量地表1模拟工况应用在工程实践中。本文借助于CFD分析软件Phoenics,模工况风向频率(%)主导风向风速(m/s)备注拟了某文化广场的周边风环境，根据数值计算结果，对该小区的风环境状况进行了评价分析。夏季15.47行人舒适性及防2某文化广场工程概况工况1过渡季26.68NNW5.0风节能某文化广场规划总用地面积为8

5、2436m2，其中商业区规划冬季28.24用地面积为38382m2，住宅区规划用地面积为44054m2；总建筑面积为297408m2，其中商业地块建筑面积为149756m2，商业地工况2夏季15.83SE4行人舒适性块地上建筑面积115147m2，地下建筑面积34608m2；住宅地块建筑面积为147652m2，住宅地块地上建筑面积115685m2，地下夏季15.47建筑面积31966m2。本次主要针对该文化广场的一期项目进行人舒适性及防工况3过渡季26.68NNW3风节能行风环境模拟分析，计算项目室外的通风效果，评价其是否满冬季28.24足绿色建筑评价标准的要

6、求。3几何模型的建立工况4夏季15.83SE2.3自然通风几何建模时，分析模型主要包括文化广场一期项目内所有的建筑物以及项目周边的部分建筑物，模型外场尺寸的确5数值计算结果及评价分析定主要以不影响建筑群边界气流流动为准，根据相关工程经根据表1中各工况的风向和风速，对几何模型施加相应的验并做模拟试算后，确定设置外场计算尺寸为1200m×1000m×边界条件，经计算可得各工况下的风速和风压分布云图，这里2016.11181Doors&Windows应用与实践应用与实践图3距地1.5m高度处风速云图图4距地1.5m高度风压分布云图仅罗列出工况1的计算结果进行分析。的

7、要求。6结论本文通过CFD分析软件Phonics,对某文化广场一期项目的风环境进行了模拟，得出了以下结论：(1)利用Phoenics软件可以很好的对建筑物进行风环境模拟分析，数值计算过程简单、便捷，计算结果直观；(2)本文设定了4种工况进行风环境模拟分析，分析计算结果表明，所有工况的风环境状况均满足国家标准的要求，表明该项目的风环境达到了绿色建筑的要求。图5迎风侧风压图参考文献：[1]GB/T50378—2014.绿色建筑评价标准[S].[2]庄智,余元波,叶海等.建筑室外风环境CFD模拟技术研究现状[J].建筑科学,2014.[3]王菲,肖勇全.应用PHOE

8、NICS软件对建筑群风环境的模拟图6背