西安典型街区风环境数值模拟及城市优化设计策略研究

西安典型街区风环境数值模拟及城市优化设计策略研究
西安典型街区风环境数值模拟及城市优化设计策略研究

十七中室外风环境模拟分析实施报告

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.

资源环境承载力研究进展及其主要问题剖析

资源环境承载力研究进展 及其 主要问题剖析 齐亚彬 (北京大学环境学院,北京100871) 摘 要:人们对资源环境承载力的研究由来已久。它是环境科学研究中衡量环境质量状况和环境容量受人类生产生活活动干扰能力的一个重要指标,资源环境承载力由承载体、承载对象、环境承载率三要素组成;衡量承载力的指标可分为自然资源支持力,环境生产支持力和社会经济技术支持水平三项指标。目前,各种类型的资源环境承载力的研究已形成了一个环境生产力集合,如区域环境承载力、资源环境综合承载力、资源环境要素承载力等。 关键词:资源环境承载力;区域承载力;要素承载力;承载力类型集合 中图分类号:F12415 文献标识码:A 文章编号:167226995(2005)0520007205 1 资源环境承载力研究的历史 承载力是环境科学研究的一个重要范畴,它是衡量环境质量状况和环境容量受人类生产生活活动干扰能力的一个重要指标。 早期的承载力研究首先与生态学的发展密切相关。1921年,帕克和伯吉斯就在有关的人类生态学杂志中提出了承载力的概念,即“某一特定环境条件下(主要指生存空间、营养物质、阳光等生态因子的组合),某种个体存在数量的最高极限。”后来这一术语被 应用于环境科学中,便形成了“环境承载力”的概念。 国内较严格的“环境承载力”的概念最早出现在北京大学完成的《福建省湄洲湾开发区环境规划综合研究总报告》中,即“在某一时期、某种状态或条件下,某地区的环境所能承受的人类活动的阈值”。这里,“某种状态或条件”,是指现实的或拟定的环境结构不发生明显向不利于人类生存的方向改变的前提条件。所谓“能承受”是指不影响环境系统正常功能的发挥。由于环境所承载的是人类的活动(主要指人类的经济活 家,更重要的是和大家共同研究问题,探索地勘工作和单位改革发展的新路子。建议大家要积极去抓,要学会积极参与。也请全国不同行业的地勘单位,互相参观学习,共同研究这些试点单位的改革发展,共同促进全国地勘工作和单位的改革发展。 地勘改革发展的任务很重,面临的困难又很多。但是,近几年,大家已经从思想上、工作上、物质基础上作了大量工作,取得一定成效,创造了一定的条件。虽然在地勘业、矿业的改革在某些方面与其他竞争性行业存在相对滞后的问题,但大家重视它、关心它、都想加快改革发展这个基本思想是一致的。当前大家主要是担心问题解决的程度,职工住房问题、老干部安置问题、发展的资金问题、管理体制问题、不同系统地勘单位间的相互关系问题,这些问题在一定程度上制约着改革发展的进程。大家都希望这些问题能够解决得好一点、快一点,从而使改革发展的步子也迈得大一点。我认为大家的这些想法符合当前的实际,应该共同努力来当好中央和部党组的参谋助手,及时发现问题,反映问题,提出建议,争取制定好相关政策措施,更好地发挥桥梁作用。 作者简介:齐亚彬(1961-),男,河北省定州市人,中国国土资源经济研究院研究员,中国国土资源经济研究院副院长,北京大学博士后,主要从事国土资源经济研究工作。 Resource Econom y 资源经济  中国国土资源经济 N at ural Res ource E c onomics of China 2005Π05  7

076风环境模拟在城市空间形态优化中的应用研究——以上海崇明陈家镇实验生态社区为例

风环境模拟在城市空间形态优化中的应用研究 ——以上海崇明陈家镇实验生态社区为例 刘超陈蔚镇许鹏张量张锟 【摘要】在城市扩张和高密度开发趋势下,城市形态对城市风环境的影响和塑造作用越来越大,但同时人们对环境的舒适性和能源节约性要求日渐提高。为解决这一矛盾,本文以上海崇明陈家镇实验生态社区为例,对其社区风环境进行模拟,分析城市空间形态在风环境舒适度的不足和问题,进而提出优化形态的策略,并定量分析优化形态后的社区能源节约量,达到提高宜居和节能的双重目标。 【关键词】风环境模拟空间形态优化节能陈家镇实验生态社区 1.城市形态与风环境介绍 城市的微环境主要包括风环境、光环境、热环境、声环境和污染物环境等。在这一系列的微环境中,风环境受城市规划设计影响较大。它与城市内建筑物布局、形体特征、空间关系、围护结构的产生、相关技术的选择以及人们舒适度、能源使用等有着密切的关系[1]。 本文定义的社区空间形态主要是指两层含义:其一为平面上各功能区域建筑群落的分布;其二为竖直方向上建筑群落的高度分布。社区的形态会影响到社区内气候的情况,形成所谓的“微气候”:建筑群落会改变社区内风的流向;建筑之间会存在遮挡的现象从而影响到社区中太阳辐射的分布。 风环境对城市的能耗影响是显著的:夏季较小的室外风速不利于自然散热势必会增加空调制冷的使用概率,而冬季较大的室外风速则会造成建筑外表面散热和室外渗透的增加,这两种情况都会导致供暖负荷的增加。因此,社区形态会影响风环境,进而影响居民的生活质量,能源消耗和温室气体排放。如何在保证甚至提高风环境舒适度的前提下,从节能低碳的角度来对社区形态进行评估和优化,是本文关注和将要解决的问题。 2.城市风环境研究与应用方法介绍 2.1 城市风环境评价方法 目前,对于风环境的评价与优化方法主要有三种:模拟试验、现场检测和数值模拟方法

居住区风环境分析中的CFD技术应用研究

AJ ACDEMIC ARTICAL ISSUE 由于数值模拟相当于在计算机上做实验,相比模型实验方法具有 周期较短,成本低等特征,并可以用较为形象和直观的方式将结果展 示出来(图4)。本文采用数值分析的方法对小区内的空气流动情况作 出初步的数值模拟,以对该建筑小区内的风环境作出分析和评价。 流体流动的数值模拟即在计算机上离散求解空气流动遵循的流 体动力学方程组,并将结果用计算机图形学技术形象直观地表示出 来,这样的数值模拟技术就是所谓的计算流体动力学(CFD:Com-putational Fluid Dynamics)技术[4](图5)。该技术从1974年以后大量应用于制造业领域。但近年来研究者将CFD技术应用于建筑环境的模拟研究工作,到目前为止虽然还没有得到深入和普及的应用,但已经取得了很大的发展。本文采用CFD软件(Air-pak)进行CFD技术分析,该软件主要采用多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而能达到最佳的收敛速度和求解精度[5]。Fluent Air-pak是面向工程师、建筑师和设计师等专业领域工程师的专业人工环境系统分析软件,特别是HVAC 2 建造中的同济设计中心A楼3 风洞模拟实验 4 计算机模拟 5 数值计算技术领域。它可以精确地模拟所研究对象内的空气流动、传热和污染等物理现象,并且可以准确地模拟通风系统的空气流动、空气品质、传热、污染和舒适度等问题,并依照ISO 7730标准提供舒适度、PMV、PPD等衡量室内空气质量(IAQ)的技术指标。2 模拟分析2.1 外部环境 上海地理位置为:东经121°4’,北纬31°2’(图6),平均海拔高 度7m,时区:东8区,同济新村位于上海市杨浦区,通过Ecotect软 件气象数据查询,我们可以得到上海地区的全年气象数据(图7、8)。 图7中从上往下的第1条线为全年最高温度分布曲线、第2条 线为全年平均温度分布曲线、第3条线为全年最低温度分布曲线、 第4条线为全年每日早上9时的相对湿度分布曲线、第5条线为全 年每日下午3时的相对湿度分布曲线。 如图8所示,该地区全年最大风速约55km/h,即15.2m/s左6 上海区位(东经:121°4’,北纬:31°2’) 将模型导入CFD软件 计算机计算 数值模拟

室外风环境模拟计算报告123

新项目 室外风环境模拟计算报告 计算软件:风模拟分析软件PKPM-CFD 开发单位:中国建筑科学研究院 建研科技股份 合作单位:Software Cradle Co., Ltd. 韵能建筑科技 应用版本:Ver1.00 2015.10.19

室外风环境模拟分析报告 项目名称:新项目 项目地址: 建设单位: 设计单位: 参与单位: 规标准参考依据: 1、《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014) 2、《民用建筑设计通则》(GB 50352-2005) 3、《绿色建筑评价技术细则》

一、项目概述 1.1计算模型概况 1.2建筑物概况 图1 建筑群平面图,红线建筑为目标建筑

二、指标要求 针对室外风环境评价依据为《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)中有关室外风环境的条目要求。 2.1规的评价要求 《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)中有关室外风环境的具体要求如下: 4.2.6 场地风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风。评分规则如下: 1 冬季典型风速和风向条件下,建筑物周围人行区风速低于5m/s,且室外风速放大系数小于2,得2分;除迎风第一排建筑外,建筑迎风面与背风面表面风压差不超过5Pa,再得1分。 2 过渡季、夏季典型风速和风向条件下,场地人活动区不出现涡旋或无风区,得2分;50%以上可开启外窗室外表面的风压差大于0.5Pa,得1分。 2.2模拟条件设置要求 1、室外风环境模拟的边界条件和基本设置需满足以下规定: 1)计算区域:建筑覆盖区域小于整个计算域面积3%;以目标建筑为中心,半径5H 围为水平计算域。建筑上方计算区域要大于3H;H为建筑主体高度; 2)网格划分:建筑的每一边人行高度区1.5m或2m高度应划分10个网格或以上; 3)湍流模型选择:标准k-ε模型。高精度要求时采用Durbin模型或MMK模型。

室外风环境模拟分析报告精编

室外风环境模拟分析报 告精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

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 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。 气候概况 达州市属湿润季风气候类型。由于地形复杂,区域性气候差异大。海拔800米以下的、、地区气候温和,、、夏热、,四季分明,长;海拔800至1000米的低、中山气候温凉、阴湿,回春迟,夏日酷热,秋凉早,冬寒长;海拔1000米以上的中山区,光热资源不足,寒冷期较长,春寒和秋霜十分突出。达州市热量资源丰富,雨热同期,全年平均气温度-度之间,无霜期300天左右。 风环境影响 建筑群和高大建筑物会显着改变城市近地面层风场结构。近地风的状况与建筑物的外形、尺寸、建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌有着很复杂的关系。在有较强来流时,建筑物周围某些地区会出现强风;如果这些强风区出现在建筑物入口、通道、露台等行人频繁活动的区域,则可能使行人感到不舒适、甚至带来伤害,形成恶劣的风环境问题。在一般的气候条件下,他们直接影响着城市环境的小气候和环境的舒适性;一旦遇到大风,这种影响往往会变成灾害,使建筑外墙局部的玻璃幕墙、窗扇、雨棚等受到破坏,威胁着室内外的安全。 调查统计显示:在建筑周围行人区,若平均风速V>5 m/s 的出现频率小于10%,行人不会有什么抱怨(在10%大风情况下建筑周围行人区风速小于5 m/s,即可认为建筑周围行人区是舒

资源环境承载力评价

中国主体功能区的问题与走向 刘栋 (41406057,法学) 摘要:随着改革开放的深入,我国以经济增长作为发展的主要甚至唯一目标导致了当今中国的资源环境出现了极大的浪费和破坏。面对经济高速发展与资源环境保护的的冲突,国家提出了主体功能区划这一全新的协调经济与环境的方案,但是主体功能区划却仍然存在许多的问题。 关键词:主体功能区划,资源环境,经济,问题,解决方案 一、中国主体功能区出现的背景 改革开放后,我国将加速经济增长作为重要的发展内容。在国民经济整体实力增长的同时,却出现了一个重要问题:各地都将经济增长作为发展的主要目标甚至唯一目标,致力于加速工业化和城市化。由于中国自然条件和经济发展基础的地域差异很大,对于不适于大规模进行工业化和城市化的地区,加速经济增长就意味着要付出昂贵的资源环境代价,国家的粮食安全和生态安全也将受到极大威胁。樊杰、洪辉(2012)认为主体功能区的宗旨就是根据不同区域的资源环境承载能力、现有开发强度和发展潜力,确定不同区域的发展功能,包括引领中国参与全球竞争的优化开发区,支撑中国经济持续发展的重点开发区,保障国家粮食安全和生态安全的限制开发区,以自然文化遗产保护为主的禁止开发区。 二、中国主体功能区的现状 张玉娴、黄剑(2009)认为主体功能区最早由国家发改委规划司前司长杨伟民提出。国家“十一五”规划纲要中明确提出“根据资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力,统筹考虑未来我国人口分布、经布局、国土利用和城镇化格局,将国土空间划分为优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发四类主体功能区。”2006年10月11号,国务院办公厅下发了《关于开展全国主体功能区规划编制工作的通知》,要求在2007 年年底前编制完成全国主体功能区划规划草案。由此,主体功能区筹划工作终于迈出了实质性的一步。在未来相当长一段时间内,主体功能区划和建设将成为我国国土区划和国土开发整治的主要形式。目前四川省、浙江省、江苏省等省级单位都积极响应国家发改委和国务院办公厅的号召,开始了省级层面的主体功能区规划。现今,四川省、浙江省、江苏省等已经完成了各省的主题功能区的规划。

天津市资源环境承载力评价研究

资源环境承载力评价研究 今天,蔡老师为我们分析评价了“天津市资源环境的承载力”。通过老师的讲解,我对天津市的资源环境有了一个大体的认识。 蔡老师通过对天津市资源环境本底条件的分析,分别选取对天津经济社会发展限制较大的土地资源、水资源、环境容量等三个方面若干因素进行评价,得出在资源紧约束条件下,在环境容量达到一定的极限条件下,在一定时期内,资源环境所能承载的建设用地空间、人口规模以及经济发展规模,达到为土地利用总体规划编制和完善提供基础支撑的目的。 针对资源环境承载力评价方法的研究,主要是从评价指标的选取,并结合传统的评价方法进行。在指标评价的基础上,通过主成分分析法、多指标综合评价法和矢量分析法,对天津市资源环境各因素承载力进行定量分析,并将部分因素承载力高低落实到空间分布。 天津市地质构造复杂,大部分被新生代沉积物覆盖。地势北高南低,大部分地区地势平坦,海拔高度平均在2-10米之间(大沽高程),最高峰为蓟县和河北省兴隆县交界处的九山顶,海拔1078.5米。土壤分布从山地、丘陵、平原到滨海,依次为棕壤、褐土、潮土、沼泽土和盐土五个主要土类。并且,天津位于北半球中纬度欧亚大陆东岸,面对太平洋,季风环流影响显著,是东亚季风盛行的地区,属暖温带半湿润大陆季风型气候。位于海河流域下游,历史素有“九河下梢”之称的天津,水资源十分充足。 2013年末,天津市常住人口1472万人,居住在城镇的有1207万人,城镇化水平为82%,人口密度为1252人/平方公里;市地区生产总值达到14370亿元,比上一年增长12.5%。人均生产总值达到99607元;2013年天津市规模以上企业工业总产值26514亿元,主要产业为电子信息、石油和海洋化工、汽车和装备制造、现代冶金、生物医药、新能源新材料等。 2013年,天津市耕地总面积4383平方公里,建设用地总规模为4059平方公里,其中包括城乡用地3192平方公里。但土地资源所能容纳的建设空间、水资源和环境容量成为了资源环境承载力限制性因素。 考虑一般做法,结合天津市资源环境特点,有针对性地选取对天津市资源环境影响显著的指标,又结合指标数据的可获得性,建立3级指标因素和10个具

城市建筑风环境模拟及风能利用研究

Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2016, 4(1), 17-27 Published Online February 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/6413747587.html,/journal/aepe https://www.360docs.net/doc/6413747587.html,/10.12677/aepe.2016.41003 Research on Wind Environment Simulation and Wind Energy Utilization in Urban Construction Environment Ping Ding, Ying Deng, De Tian North China Electric Power University, Beijing Received: Mar. 2nd 2016; accepted: Mar. 25th, 2016; published: Mar. 29th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/6413747587.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With the rapid development of distributed energy resource and urbanization, it gradually be-comes a great concern on utilizing wind energy resources in city buildings. In this study, a model of the main building of North China Electric Power University was built by Gambit and the numer-ical calculation was performed in the flow field to discuss the wind power generation potential with the computational fluid dynamics method. Then, characteristics of wind energy distribution were analyzed, and some sections with large wind velocity, such as passageway, rooftops and cor-ners, were chosen to conduct further analysis with denser meshes. Finally, considering different types of wind power use patterns and different constructions, the optimization design of wind turbines was proposed to solve the problem of wind power utilization in cities and the concen-trated concept was brought in wind power utilization of constructions for the first time. Study re-sults of this paper can provide references for the wind power utilization in buildings and distri-buted generation in the urban areas. Keywords Urban Architectural Wind Environment, Wind Power Generation, Computational Fluid Dynamics Method 城市建筑风环境模拟及风能利用研究 丁平,邓英,田德 华北电力大学,北京

论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法

论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法 成员 组长:黄瑞云 2011012314 组员:赵小玲 2011012311 组员:王丹 2011012309

摘要:本论文论述了风环境对建筑设计的重要性以及各种风环境的模拟方法介绍,最后利用风环境模拟方法中的PHOENICS软件模拟了行政服务中心项目的风环境。 关键词:风环境绿色建筑舒适流通风速风压 PHOENICS 正文: 随着人们生活水平的提高,人们对居住、办公环境的要求越来越高。如何在建筑室内各部分维护良好通风的同时避免废弃回流,在室外环境规划中维护“风道”,促进城市空气流通更新与人们聚集区域的风速舒适与减轻污染,成为设计建筑风环境的基本考虑。建筑群风环境与建筑室内通风是营造人体生理舒适性的主要因素,而且通风效率与建筑节能直接相关,是可持续发展的“绿色建筑”的重要主题。对于中国这样广大地区的气候环境差异,造成南北方、长江流域以及亚热带地区完全不同的风环境考虑,建筑布局如何适应当地气流条件,以及采暖节能与制冷节能对风环境的完全不同要求,都对建筑设计提出了要求。 随着人口密度的提高,用地开始紧张,高层建筑成了开发商们的首选。风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一。1926年9月美国迈阿密市麦芽喀隆大楼在台风袭击后发生塑形变形,顶部残余位移达0.61米。我国深圳一座超高层建筑在多次不同风洞测验中,还发现横风向强烈风震现象。众多工程实例表明,结构抗风分析是高层建筑重要设计计算的因素。 当然风环境不仅对建筑产生影响还会对建筑周边的行人产生影

响。当一栋大楼矗立起来,不可避免地改变了原来吹经此处的风的走向,即改变此片地块的风环境。这种改变有可能产生不良影响。例如商业街和成排成列的住宅区两旁,形成人工“街道峡谷”,也可以说是弄堂,风汇合在街道弄堂里,由于“峡谷效应”,风速加大,出现局部强风,加上建筑物的阻滞,形成漩涡和强烈变化的升降气流等复杂的空气流动现象。不仅群体建筑会形成不良区域性风气候,单体高层建筑福今年也会出现不利的风环境。高层建筑趋于将高空的高速气流引至地面,特别是建筑转角处,流动加速,并在建筑前方形成停驻的漩涡,将恶化建筑周围行人高度的风环境,危及过往行人安全。 以上我们叙述了风环境对我们的重要性,但是期望在建筑风荷载规范里寻找具体地貌区域里,设计外形各异的建筑物风荷载体形系数供设计计算之用,无疑是困难的。何况不同风向角下,其流态是不同的,风荷载体形系数是变化的,建筑物间也存在相互干扰,风荷载的影响是难以评估的,故只有通过模型的风洞试验来了解在风力作用下高层建筑群体间的相互干扰影响和改变其外表周边风压分布情况,获取必要的风荷载数据,才能准确评估各个高度上局部风环境详情,确保安全舒适的风环境。 风洞试验是当前建筑室外风环境及风工程领域使用的主要方法,它是通过制作实际建筑物的缩尺模型在大气边界层风洞中进行的,通过必要的手段产生类似于实际建筑周围的风场,然后通过布置在模型表面及周围的试验仪器测量风速、风压等相关数据,当前研究内容已经涵盖了建筑物在不同地貌下以及各种体型的高层建筑的风压风速

室外风环境模拟分析报告

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。 7.3工况3(过度季最盛行风,S) (13) 7.3.1风压 (13) 8结论 (14) 8.1舒适性 (14) 8.2自然通风 (14) 8.3达标判断 (15)

(完整版)资源环境承载力评价技术方案

一、工作背景 (一)基本概念 据《江苏省市级资源环境承载力评价要点(试行)》,资源环境承载力是指在可以科学预期的时期内,区域土地资源、水资源、生态环境等要素所能够持续支撑该区域2020年、2030年经济社会发展及远景规划所确定的居民生活水平的最大人口规模,以及可持续增长的最大经济规模,由此可能允许的最低的耕地保有规模、最适的生态用地规模和最大的建设用地规模。具有资源环境承载的基础性、承载容量有限性、承载空间可调控性、动态变化性、区域关联性特点。(二)评价目的与原则 资源环境承载力是山水林田湖生命共同体“健康水平”的关键表征指标。通过资源环境承载力评价,可以深刻揭示影响各设区市资源环境承载的短板与影响要素,科学反映各设区市资源环境综合承载水平,明确区域国土资源合理开发利用承载潜力和方向,为土地利用总体规划目标确定、指标规模调整、空间布局和结构优化等提供科学依据和基础支撑。主要原则有客观真实、限制性、可操作性、可应用性、“红线”原则。 1

二、评价内容 (一)资源环境现状分析 其一,全面查清资源环境现状。对影响承载力的资源环境要素(土地资源、水资源、地质环境、土壤环境、水环境、生态环境等)、社会经济发展作全面调查,查清资源与环境的数量、质量和空间分布,分析社会经济发展的目标、阶段和功能定位。其二,分析资源环境对土地利用的影响。利用历史数据分析土地利用结构的动态演变过程,分析资源禀赋对土地利用方式、结构和程度的影响。 (二)资源环境承载力影响或约束因素识别 从经济社会发展、主要资源要素或环境容量保障能力、粮食或农业生产、生态环境保护、地质灾害防范等方面,识别国土保护与开发和经济社会发展,尤其是区域土地利用的资源环境影响或约束因素。重点关注采煤塌陷对土地利用的影响。 (三)资源环境关键因素情景分析 经济社会发展设置“保持现有速度”、“基础情景”、“快速增长”三种情形,资源环境基础条件设置“改善”、“基础情景”、“减弱”三种情形。其中,基础情景依据各 2

城市风光环境分析

第一章建筑风环境利用 建筑风环境是指某一区域内的风速风向分布,而不同建筑群造成的风压差和热压差则是形成通风的动力来源[1]。建筑风环境的分布是复杂的,受到多层次、多方面环境条件的影响。其基本特征主要包含两方面:(1)城市大气分层与纵向梯度风速变化;(2)建筑影响下的周边风场分布。 (1)城市大气分层与纵向梯度风速变化 在气候与环境学科的研究中,城市风环境的讨论主要涉及到2个主要层次:城市边界层和城市覆盖层(图1)。从地球表面到500-1000m高的这一层空气一般叫做大气边界层,在城市区域上空则叫做“城市边界层”。其厚度只是一个定性的分层高度,并没有一个严格的界限,主要巧决于地表粗掩度,农村地区、平原地区巧,在城市地区、山区较厚。从地面到50-100m的这一层空气叫近地面层,在城市区域就叫做“城市覆盖层”,也可叫做“城市冠层”。 图1城市大气分层示意图[2] 在城市风环境的研究中,有学者从城市空间形态出发,将城市覆盖层进行划分,如图2所示。香港中文大学教授吴恩融在研究中对香港的建筑高度进行取样统计,分析进一步化划分出裙房层(0-15m)、建筑层(15-60m)、城市覆盖层(0-60m)的相应纵向范围。 图2香港城市的裙房屋、建筑屋、城市覆盖层划分示意图 在大气边界层内,风速沿纵向一般会随髙度的増加而增大,呈现梯度变化规律。在城市下垫面对气流摩擦力的作用下,紧贴地面处的风速为0,越往高处摩擦力影响越小。风速逐渐增大。风速随高度增加而变化所形成的函数曲线就叫做“风廓线”,如图3中曲线所示。下垫面粗糙度越大,风廓线从地面随高度变化就越置著。因此,城市中心、、近郊和开旷农村地区的风廓线也大不相同(图3)。

建筑风环境CFD模拟案例

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 15.0 ICEM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)

两个相邻建筑物周围风环境的数值模拟

收稿日期:2001212226;修改稿收到日期:20022062271 基金项目:西安交通大学“行动计划”环境学科重点资助;西 安交通大学博士学位论文基金(D FXJTU 200127)资助项目1 作者简介:张爱社3(19692),男,博士生1 第20卷第5期 2003年10月 计算力学学报  Ch i nese Journa l of Com puta tiona l M echan ics V o l .20,N o .5O ctober 2003 文章编号:100724708(2003)0520553206 两个相邻建筑物周围风环境的数值模拟 张爱社3, 张 陵, 周进雄 (西安交通大学建筑工程与力学学院,陕西西安710049) 摘 要:高层建筑物及其群体周围所引起的风环境问题正日益受到人们的重视。本文用数值模拟方法对两幢串列布置高层建筑周围的流场进行了模拟,讨论了建筑物高度、间距比等因素对风环境特性的影响。为了与两个相邻建筑物的流场进行比较,本文同时计算了单个建筑物周围流动的分布情况。数值模拟结果对揭示高层建筑群区域内再生风载荷的形成机理提供了一定的分析方法,为城市规划和高层建筑住宅小区设计提供了一定的理论参考和依据。 关键词:风环境;高层建筑;N 2S 方程;数值模拟中图分类号:TU 18 文献标识码:A 1 引 言 风和城市环境、建筑环境有着密不可分的关系,并对城市规划、建筑设计等领域起着很大影响。随着科技进步和建筑业的发展,高层和超高层建筑的数量日益增多,大城市的建筑密度也越来越大,由此而产生的风环境问题(再生风环境或二次风环境)无法令人忽视。 高层建筑串列布置是规划方案中常用的方式之一,如街道两旁相峙而立的大厦、高层住宅小区多幢相对而立的高层建筑等。相邻建筑周围的风环境与近地风状况、建筑高度、建筑物之间的相对位置等多种因素有关。若在规划和设计中忽略了风环境问题,在一般的气候条件下,它们将直接影响着城市环境的小气候和环境给予人们的舒适感;一旦遇到大风,这种影响往往会变为灾害,影响到建筑物本身的某些使用功能和行人、行车安全等方面的问题。因此,建筑风环境的研究对于高层建筑尤其是高层住宅小区的规划和设计就显得很有必要。本文用数值分析方法对这一问题进行了一些理论探讨。 H irom asa Kaw ai [1] 等人对串列方柱的绕流用 差分方法进行了数值模拟,但是其模拟的雷诺数仅为200.文献[2]用改进的M A C 方法对并列双方柱绕流进行了计算,考虑的是平面绕流问题。本文采 用有限元方法(FE M )和k 2Ε湍流模型对两幢串列布置的高层建筑周围的流场进行了不同高度、间距比情况下的绕流特性计算和分析比较。 2 基本方程和求解方法 2.1 控制方程 本文选用k 2Ε两方程湍流模型对建筑物的绕流进行计算,因此流体运动的控制方程可表示为[3] 5U j 5x j =0(1) U j 5U i 5x j =-5 5x i P Θ+23?+5 5x j Μt 5U i 5x j +5U j 5x i i =1,2 (2) U j 5?5x j =55x j Μt Ρk 5k 5x j +Μt 5U i 5x j +5U j 5x i 5U i 5x j -Ε(3)U j 5Ε5x j =55x j Μt ΡΕ5Ε 5x j +C 1C Λ?5U i 5x j +5U j 5x i 5U i 5x j -C 2 Ε 2 ? (4) 其中Μt =C Λ?2 Ε,?=′i u ′i 2,Ε=2Μt 5u ′i x j 5u ′i x j ,C Λ=0.09,C 1=1.44,C 2=1.92,Ρk =1.0,ΡΕ=1.3;U i , U j 分别为沿坐标轴方向的平均速度分量,u ′i ,u ′ j 分 别为脉动速度,P 为平均压力,Θ为空气密度。2.2 计算方法 数值模拟用有限元方法进行。本文采用二维四节点四边形单元对整个计算区域进行非均匀网格剖分。应用Galerk in 变分公式,在每个单元上将方

室外风环境模拟软件介绍

风环境模拟软件 风环境模拟软件是由PKPM与Cradle公司为满足中国绿色建筑标准而定制合作研发的一款软件,属于PKPM绿色建筑系列软件之一,是实现绿色建筑系列软件中室外风环境、室内自然通风以及热岛模拟计算等CFD模拟分析的专业软件。该软件已经发展成为用户界面友好,计算速度高,并具有丰富功能的风环境模拟软件。 【软件特点】 l 向导模式,易于掌握 软件提供向导模式,用户可根据向导指导进行操作,软件的操作具有提示性,会一路提示操作者设定边界条件,方便新用户快速掌握。经过几天培训,没使用过风环境模拟软件的设计师就能利用其进行简单的分析计算。 l 高效的操作流程 软件直接导入PKPM绿建系列软件统一的数据模型,设置好室外边界、室外辅助参数(比如地形高差、种植绿化等)等信息后,由软件自动划分网格进行计算,大大提高工作效率,最后通过强大的可视化处理,生成高质量图片,甚至可以输出高清的动画效果,给予客户更直观,更清晰的感受。

l 快而有效的求解 软件基于WIN平台开发,相对于其他同类软件,对同等规模的网格数所需要的硬件要求更低,效率更高,能够多核并行计算,快速实现超高网格数量的模型计算。 【软件功能】 1)强大的导模和建模功能 软件不仅自带强大的建模功能,可快速进行复杂模型的建模,同时能导入多种格式的模型数据,比如CAD、revit等输出的dxf、gbXML等模型文件。 2)模型简化分析功能 软件还有常见形状的图形库,图形库基本涵盖了建筑分析所需要的模型。除此之外,软件还有模型简化功能,能够去掉一些不影响分析结果但会增加网格数目的地方。 3)自动划分网格 计算机在短时间能自动划分网格,同时, 直观易懂的接口让完成划分网格的工作无需丰富的经验知识。

【CN109948214A】城市多尺度风环境数值模拟方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910179920.7 (22)申请日 2019.03.11 (71)申请人 天津城建大学 地址 300384 天津市西青区津静公路26号 申请人 天津大学 (72)发明人 曾穗平 曾坚 田健  (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 李坤 (51)Int.Cl. G06F 17/50(2006.01) (54)发明名称 城市多尺度风环境数值模拟方法 (57)摘要 本公开提供了一种城市多尺度风环境数值 模拟方法,包括:生成以城市为中心的圆形的城 市地形模型,并通过模型镶嵌将城市建筑群模型 嵌入城市地形模型中,建立广域城市整体模型; 采用布尔减运算提取广域城市整体模型,通过外 圆内方的形式分割广域城市模型并进行模拟;提 取镶嵌局域街区模型,并对边界进行插值,为局 域街区模型提供准确的风环境边界条件并进行 模拟。本公开采用嵌套模型方法可在大尺度的城 市整体模拟中,避免采用不合理的入流边界假 定,直接在城市宏观风场模拟后,为局域街区模 型提供合理的流速边界;同时,由于采用了城市 整体模型采用圆形的边界形式,对不同风速方向 可采用同一套网格,极大地减轻建模及网格多次 划分的工作量。权利要求书2页 说明书8页 附图9页CN 109948214 A 2019.06.28 C N 109948214 A

权 利 要 求 书1/2页CN 109948214 A 1.一种城市多尺度风环境数值模拟方法,包括: 步骤S100:生成以城市为中心的圆形的城市地形模型,并通过模型镶嵌将城市建筑群模型嵌入城市地形模型中,建立待加工的广域城市整体模型; 步骤S200:自步骤S100中通过布尔减运算提取广域城市整体模型,通过外圆内方的形式分割广域城市模型并进行模拟; 步骤S300:自步骤S200中提取镶嵌局域街区模型,并对边界进行插值,为局域街区模型提供准确的风环境边界条件并进行模拟。 2.根据权利要求1所述的城市多尺度风环境数值模拟方法,其中,所述步骤S100包括: 步骤S110:生成以目标城市为中心的圆形的城市地形模型; 步骤S120:为城市建筑群进行建模,生成城市建筑群模型; 步骤S130:将步骤S110生成的圆形的城市地形模型与步骤S120生成的城市建筑群模型进行布尔运算加运算,得到广域城市整体模型。 3.根据权利要求1所述的城市多尺度风环境数值模拟方法,其中,所述步骤S200还包括: 步骤S210:建立高度为5-6H圆台,其中,H为城市建筑最大高度; 步骤S220:进行布尔运算减运算包括:用步骤S210建立的圆台减去城市地形模型和城市建筑群模型; 步骤S230:划定矩形区域,框定城市范围; 步骤S240:将步骤S220和步骤S230得到的结果进行布尔运算,通过以外圆内方的形式分割的广域城市整体模型; 步骤S250:对步骤S240分割后的广域城市整体模型进行模拟。 4.根据权利要求1所述的城市多尺度风环境数值模拟方法,其中,所述步骤S300包括: 步骤S310:定义局域街区模型的计算边界; 步骤S320:计算城市整体模型中的插值,并将插值镶嵌到局域街区模型边界中; 步骤S330:利用已插值好的边界条件,设置模拟条件,对局域街区模型进行数值模拟。 5.根据权利要求2所述的城市多尺度风环境数值模拟方法,其中,所述步骤S200还包括: 步骤S260:对步骤S250得到的广域城市整体模型进行网格划分。 6.根据权利要求3所述的城市多尺度风环境数值模拟方法,其中,所述步骤S300还包括: 步骤S340:对步骤S330得到的局域街区模型进行网格划分。 7.根据权利要求2所述的城市多尺度风环境数值模拟方法,其中,所述步骤S110中生成以目标城市为中心的圆形的城市地形模型,还包括: 步骤S111:建立能够将目标城市包括在内的最小圆周; 步骤S112:将步骤S111得到的最小圆周的面积乘以最大阻塞率倒数,得到与步骤S111中的最小圆周同心的圆周面积,作为城市地形模型计算平面范围;其中,所述最大阻塞率小于5%。 8.根据权利要求3所述的城市多尺度风环境数值模拟方法,其中,所述步骤S250还包括: 2

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