室外风环境模拟分析报告

室外风环境模拟分析报告北京市第十七中学分校改扩建工程建筑专业主持人：（设计总负责人）_____________________________审定人：______________________________校审人：________________________________计算人：________________________________北京中帝恒成建筑设计有限公司2016年02月18日1建筑概况 ....................................................................................... 2..2评价依据 ....................................................................................... 2..3•分析方法....................................................................................... 2..3.1原理概述 (2)3.2模拟软件 (3)3.3计算原理 (3)3.4模型设置 (5)3.5参数设置 (5)4评价标准 ....................................................................................... 6..5模拟结果和分析 ................................................................................ 6..5.1风环境模拟模型 (6)5.2工况1 （冬季平均风速工况） (7)5.3工况2 （夏季平均风速工况） (9)5.4工况3 （过渡季平均风速工况） .............................................................. .10 ........6结论 ........................................................................................... 1.1.1建筑概况工程名称北京市第十七中学分校改扩建工程工程地点:北京市朝阳区第十七中学百子湾校区内气候子区寒冷建筑面积地上5861.93 m2地下3321.8 m2建筑层数地上5 地下2建筑高度地上18.0m 地下8.4m北向角度0 °2评价依据1. 北京市《绿色建筑评价标准》DB1仃825-20112. 《民用建筑设计通则》GB 50352 —20053. 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736 —20124. 《实用供热空调设计手册》3分析方法3.1 原理概述建筑群和高大建筑物会显著改变城市近地面层风场结构。

室外风环境模拟分析报告一、引言室外风环境模拟是对特定区域内的风场进行模拟和分析，从而了解该区域的风速、风向和风流规律，为后续的建筑设计、环境污染评估和风电场规划等提供依据。

本报告通过对地区的室外风环境进行模拟分析，旨在提供相关数据和信息，为相关研究和规划工作提供参考。

二、研究方法本次模拟分析使用风场模拟软件进行，包括基于数学模型和大量实测数据进行的室外流体仿真。

根据该地区的地形和气象数据，建立相应的数值模型，运用计算流体力学方法对风场进行模拟，并得出相应的风速、风向和风流规律等数据。

三、模拟分析结果根据模拟分析的结果，本地区的风环境特点如下：1.风速分布：通过模拟分析，我们得到了本地区不同位置的平均风速分布图。

结果显示，该地区的平均风速在5-8m/s之间，风速较为适中。

同时，分析结果还显示，地形起伏和建筑物的干扰对风速分布有较大的影响，局部区域可能会存在阻挡风的现象。

2.风向分布：风向是指风的来向，通过模拟分析，我们得到了本地区不同位置的风向分布图。

结果显示，该地区的风向主要集中在东北风和西南风，分别占总风量的40%和30%，其余的风向占比较小。

3.高低空风流规律：根据模拟分析，我们得知该地区在高空存在风流的现象。

高空风流主要受大气环流系统、地球自转和地形因素的综合影响，平均风速较大，风向相对一致。

而在低空，地形和建筑物的干扰导致风流较为复杂，且平均风速较低。

因此，在建筑设计和规划风电场时，需要考虑风流规律的差异性。

四、影响因素分析本模拟分析还对影响该地区风环境的因素进行了分析。

主要的影响因素包括以下几个方面：1.地形因素：本地区地形起伏较大，山脉和平原交错分布，对风的流动产生一定的阻挡和导流作用，使得风速和风向存在差异性。

2.建筑因素：大型建筑物和高楼大厦对风流产生阻挡和干扰作用，使得风速分布不均匀，风向变化不定。

3.气象因素：季风、气压和温度等气象要素对风环境有一定的影响，如季风的方向和强度会直接影响风向和风速的分布。

通锦.国际新城三期项目(通锦.国际嘉园)1号地块室外风通风--室外风环境模拟分析报告提供者：深圳市筑道建筑工程设计有限公司成都分公司声明：1、本报告无咨询单位签字盖章无效；2、本报告涂改、复印均无效；3、本报告仅对本项目有效。

项目名称：通锦·国际新城三期项目(通锦·国际嘉园) 委托单位：深圳市筑道建筑工程设计有限公司成都分公司报告编写人：校对人：审核人：项目负责人：批准人：报告编号：报告日期： 2016年1月目录1 模拟概述 (2)1.1项目概况 (2)1.2气候概况 (2)1.3风环境影响 (3)1.4参考依据 (3)1.5评价标准 (4)2 分析流程 (4)2.1评价方法 (4)2.2几何模型 (5)2.3网格划分 (6)2.4湍流模型 (7)2.5边界条件 (8)2.6数学模型 (9)2.7求解方法 (10)2.8模拟工况 (10)3 结果分析 (11)3.1工况1（夏季工况） (11)3.2工况2（冬季工况） (14)4 结论 (16)1.1 项目概况1、工程名称：通锦•国际新城三期项目2、建设单位：四川路桥通锦房地产开发有限公司3、建设用地：该项目位于四川省达州市，位于四川省东北部，重庆以北，是由原达川地区更名建立的一个地级市，总面积16591平方千米。

达州市辖1个市辖区、5个县、1个县级市，有大面积的园林，是四川省的人口大市、农业大市、工业重镇，素有着中国气都和中国苎麻之乡的“川东明珠”美誉。

达州地理坐标为北纬30 º75′-32 º07′，东经106 º94′-108 º06′，属亚热带湿润季风气候类型，冬暖夏凉。

达州地势东北高，西南低，北部山体切割剧烈，山势陡峭，形成中、低山地地貌单元；图1 达州市通锦·国际新城三期项目总平面本项目位于达州中南部，地势较为平缓，形成平等谷底地貌单元。

1.2 气候概况达州市属亚热带湿润季风气候类型。

2022年第10期现代园艺社会经济快速发展，人们生活水平大幅提升，对住房舒适度要求越来越高。

受住宅小区内污染物扩散迅速、通风效率及建筑表面风压等诸多因素影响，大多居民住宅小区存在严重的环境问题，严重影响当地小区环境的舒适度。

为此，只有采取有效的改善措施，不断改善与优化当地住宅小区风环境，才能进一步提高居民住宅舒适度，满足居民对住宅环境的基本要求。

1风环境风环境是由于太阳辐射到地球表面的热量分布不均匀，导致各个区域大气温差过大，空气在受热膨胀后，体积变轻上升，而冷空气变重下降所产生的空气流动，而这种空气流动引发的自然现象被人们称之为风。

风环境是指室外环境下，自然风受城市地形或取样地形面貌的影响形成的风场。

建筑风环境既与光环境、热环境、声环境共存，又与建筑物本身形体结构造型、分布、周围自然环境等有着十分紧密且复杂的联系。

目前，主要被研究的建筑风环境主要包含城市规划和建筑设计等领域。

2城市居民住宅建筑与风之间的关系2.1环境舒适度影响西安市地处陕西省偏南区域，北部为冲积平原，南部为剥蚀山地，地势东南高，西北与西南低，呈簸箕形态。

属暖温带半湿润大陆性季风气候，冷暖干湿、四季分明，冬季寒冷、风少、多雾、少雨雪；春季温暖、干燥、多风、气候多变；夏季炎热多雨、伏旱突出，多雷雨大风；秋季凉爽、气温速降、秋淋明显。

（1）在居民小区风环境控制方面，为保证居民环境舒适度，除去迎风第一排建设，建筑迎风面与背风面表面风压差不大于5Pa；建筑物周围人行去风速控制在5m/s范围内，且室外风速放大系数要小于2，才能满足人们日常出行需求。

（2）在面对过渡季和冬、夏季典型风向和风速条件下，住宅小区设计应合理规划建筑，有效规避冬季不利风向。

可通过设置挡风板、防风墙、防风带等，采取多种防风措施有效阻隔冬季冷风，同时，有效控制建筑周围高度在行人1.5m高度处的风速进行，减小因风速系数过大导致建筑物前后压差过大。

（3）提高对夏季和过渡季自然通风率和效果，在居民构建上，小区楼房建筑格局多为自由式或行列式，能保障居民楼间距的通风性。

室外风环境模拟分析报告目录1项目概况 (3)1.1总平面图..................................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.2三维视图..................................................................................................................... 错误!未定义书签。

2模拟概述............................................................................................................................ 错误!未定义书签。

2.1室外风环境 (3)2.2自然通风 (3)3技术路线 (4)3.1分析方法 (4)3.2软件介绍 (4)3.3紊流模型 (4)3.4模拟工况 (5)4参考依据 (6)5评价说明 (6)6室外风环境模拟建模 (7)6.1物理模型 (7)6.2参数设置..................................................................................................................... 错误!未定义书签。

6.2.1来流边界条件 (7)6.2.2出流边界条件 (8)6.2.3收敛判断 (8)7室外风环境模拟分析结果 (9)7.1工况1（冬季最盛行风，E） (9)7.1.1流场与风速 (9)7.1.2风压 (10)7.2工况2（夏季盛行风，SW） (11)7.2.1风压 ...................................................................................................................... 错误!未定义书签。

深圳某项目室外风环境模拟分析摘要：城市中高大建筑的数量和高度与日俱增，这些建筑的建成显著改变了城市的风环境。

一方面高大密集的建筑群，降低了城市的通风、自净能力，加剧了在低风速条件下城市的空气污染和热岛效应；而另一方面在风速较大时，高大建筑周围会产生局部强风，影响到行人的舒适与安全，引出行人风环境问题。

本文采用基于CFD原理的计算模拟软件PHOENICS作为模拟工具，分析和评价本项目小区的室外风环境现状与室内自然通风的潜力。

关键词：室外风；坏境模拟；风速；1.概况1.1项目概况本工程为深圳某医院项目。

总用地面积20844.41平方米，总建筑面积109084.35平方米，计容积率面积61567.01平方米，框架结构。

地上18层，地下3层。

本项目主要有医疗综合楼、行政后勤楼、发热感染楼及高压氧仓综合楼、门卫等。

其中医疗综合楼、行政后勤楼、发热感染楼及高压氧仓综合楼为一级耐火等级，门卫为二级耐火等级。

根据深圳市多年的气象资料，深圳的地面风向存在非常明显的季节变化，秋、冬季偏北风为主，春、夏季则以偏东风为主；根据深圳市近多年风向观测记录，深圳市全年的风向频率以东北风最高，秋季与冬季盛行东北风，春季与夏季盛行东南风。

2风速边界条件2.1入口边界条件：由于随着高度的增加，风速会增大，因此，模拟中采用沿高度方向梯度风设置。

考虑实测存在的周围遮挡情况，城市梯度风按照以下公式计算：2.2出流面的边界条件：假定出流面上的流动已充分发展，流动已恢复为无建筑物阻碍时的正常流动，故其出口边界相对压力为零；建筑物表面为有摩擦的平滑墙壁。

3.风环境模拟分析根据报告前面的项目地点气象特点分析，项目的室外风环境研究分为三部分进行：夏季主导风：风速为2.7m/s，风向为东南；冬季主导风：风速为3.4 m/s，风向为东北；过渡季主导风：风速为3.0m/s，风向为东南偏南。

3.1夏季风工况夏季主导风向为东南，平均风速2.7m/s。

图3-1～图3-3为夏季东南风向情况下室外风环境模拟计算结果。

建筑风环境模拟分析报告绿色佳园1-a#、1-b#、2#住宅楼城市建设研究院二〇一三年三月二十九日2.引用执行标准标准条目： GB/T 50378-2006 绿色建筑评价标准相关条目内容及释义：4.1.13住区风环境有利于冬季室外行走舒适及过渡季、夏季的自然通风。

技术细则说明：高层建筑的出现使得再生风和二次风环境问题凸现出来。

在鳞次栉比的建筑群中，由于建筑单体设计和群体布局不当，有可能导致局部风速过大，行人举步维艰或强风卷刮物体伤人等事故。

研究结果表明，建筑物周围人行区距地1.5m高处风速V<5m/s是不影响人们正常室外活动的基本要求。

以冬季作为主要评价季节，是由于对多数城市而言，冬季风速约为5m/s的情况较多。

此外，通风不畅还会严重阻碍空气的流动，在某些区域形成无风区或涡旋区，不利于室外散热和污染物的消散。

夏季、过渡季自然通风对于建筑节能十分重要，良好的自然通风有利于提高室外环境的舒适度。

夏季大型室外场所恶劣的热环境，不仅影响人的舒适感，当超过极限值时，长时间停留还会引发高比例人群的生理不适甚至中暑。

规划设计时，应进行风环境模拟预测分析和优化，并在模拟分析的基础上采取相应措施改善室外风环境。

本条的评价方法为审核居住区规划设计中的风环境模拟预测分析报告，核对实施情况与设计要求是否相符。

4.1.4 住区建筑布局保证室内外的日照环境、采光和通风的要求，满足现行国家标准《城市居住区规划设计规范》GB 50180中有关住宅建筑日照标准的要求。

技术细则说明：住区建筑的室内外日照环境、自然采光和通风条件与室内的空气质量和室外环境质量的优劣密切相关，直接影响居住者的身心健康和居住生活质量，同时，影响到建筑运行能耗。

加强自然通风还有助于缩短空调设备的运行时间，降低空调能耗，绿色建筑应特别强调自然通风。

使用Ecotect对日照地区进行最佳朝向模拟分析可知，南偏西10°范围内为本地段最佳朝向，设计主要建筑采用正南向，符合要求。

某小区区建筑风环境模拟报告目录1. 模拟过程及使用软件介绍 (2)1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍 (2)1.2 建筑风环境模拟过程 (2)1.2.1 几何模型的建立 (3)1.2.2 网格的划分 (5)1.2.3 求解参数设置 (6)2. 模拟结果 (12)3. 建筑风环境模拟研究思路及问题 (16)附录I 从百度地图获取三维几何模型的尝试 (17)附录2 Fluent入口边界速度UDF命令 (19)REFERENCE (19)建筑风环境的研究主要有三种方式：现场实测、数值模拟和风洞试验。

随着计算机软硬件技术水平的发展，计算能力及计算精度不断提高，计算流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）的理论和方法得到了不断改进。

基于CFD 技术对流场进行模拟具有操作周期短，操作成本低，可反复修改的特性，相比较于现场实测和风洞试验具有更广阔的应用前景。

但是由于数值模拟技术对输入的参数十分敏感，必须辅以现场实测或风洞试验的验证。

本次模拟区域直径500m，模拟的工况为10m高度处风速为10m/s，风向为225°，输出结果查看高度10m,20m,40m,78m,100m处的速度云图、速度矢量图和压力云图。

1. 模拟过程及使用软件介绍1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍（1）前处理软件ANSYS ICEM CFD 15.0ICEM是ANSYS CFD软件族中前处理软件之一。

具有强大的网格划分功能，接口丰富，可接受绝大多数几何模型格式导入，例如AUTO CAD、SolidWorks、PRO/E等。

（2）求解软件ANSYS Fluent 15.0占据CFD领域绝对领先地位的流体仿真软件。

具有多种物理算法、物理模型。

在医学、航天、机械工程等领域均应用广泛。

（3）后处理软件Tecplot 360提供丰富的绘图格式，具备强大的CFD结果可视化功能，图形美观。

1.2 建筑风环境模拟过程使用计算流体力学对建筑室外风场进行数值模拟一般包括以下四个步骤：（1）几何模型的建立（2）对几何模型进行合适的网格划分（3）将划分网格后的模型导入Fluent，设置求解参数并求解（4）结果的后处理（速度云图、速度矢量图、压力云图等）1.2.1 几何模型的建立在几何模型的建立部分，现阶段采用的是陈宸的模型，他是根据彰武校区附近区域的城规图建立CAD 三维模型（据陈宸描述来自他建筑学院的朋友提供）。

一、室外风环境模拟分析正文要点①由于建筑体量较大，因此，背风区较大，建筑背风处整体风速较低，约1-1.5m/s，可通过增加建筑间隙或架空增加通风道，改善风环境。

②在地块周边无其他建筑的情况下，风速较大，建议结合景观设计绿化植物，以减缓来流风速。

③室内门窗设计中，建议采用穿堂风或错位通风方式，避免采用侧穿堂方式。

④建议外窗采用平开窗或推拉窗，能够增加有效通风面积；如选用悬窗，建议可开启角度应尽量大，可开启角度应大于45度，悬窗较平开窗或推拉窗的有效通风面积小，通风阻力大，因此，自然通风效果较平开窗、推拉窗差；⑤迎背风面风压差是实现室内自然通风的先决条件，可在风压差较大的立面上设置外窗，以实现较好的室内自然通风；但冬季应注意防风保暖，在迎背风面风压差较大的立面安装气密性好的门窗；⑥从夏季和冬季1.5米处人行高度风速图可以看出，建筑外场人行高度没有发现较大涡流风场，也没有出现风速大于5m/s的区域。

整个建筑流场区域没有出现大面积风景区，滞留区，风速大小适宜，对行人没有不利影响。

⑦从夏季和冬季1.5米处人行高度风压图可以看出，由于建筑遮挡，风压分布不均，东侧风压较小，而西侧风压较大。

从15米和30米风压图可以看出，西侧建筑风压差较大，需做好冬季防风措施。

其余大多数建筑迎风面和背风面能够形成3-5pa左右的压力差，能够较好的满足建筑队自然通风的要求，适宜采用开窗进行自然通风。

⑧从夏季和冬季1.5米人行高度空气龄分布图可以看出，建筑周围人行区域的空气龄大多在300~450区间，没有出现滞留区和涡旋区，空气质量良好，适宜自然通风和人户外运动。

⑨冬季建筑北墙的风压值较大，其余面较为均匀，所以应加强北外墙的构造设计，尤其是提高门窗密闭性能，减小寒风渗透侵袭影响。

⑩夏季，建筑周围人行活动处绝大部分位置风速不超过5米/秒，满足《绿色建筑评价标准》中对室外风环境的要求。

但因建筑较多外廊和形体变化，在局部存在低风区和涡旋区，污染物不易扩散，在极端风环境下会形成风漩涡，影响人员活动。