深圳某项目室外风环境模拟分析
室外风环境模拟分析报告
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。
绿建室外风phoenics模拟查看结果
绿建室外风phoenics模拟查看结果
Phoenics查看结果
在模拟结束之后，我们要查看结果，首先点击run-post processor-GUI
点击OK后，要把网格和风环境隐藏
在绿建规范中规定
4.2.6场地内风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风，评价总
分值为6分，并按下列规则分别评分并累计：
1在冬季典型风速和风向条件下，按下列规则分别评分并累计：
1）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，得2分；
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，得1分；
2过渡季、夏季典型风速和风向条件下，按下列规则分别评分并累计：
1）场地内人活动区不出现涡旋或无风区，得2分；
2）50%以上可开启外窗室内外表面的风压差大于0.5Pa，的1分。
所以查看结果的时候按照这个查看分别要查看以下几点：
1.风速矢量图
依次点击右边的图标，点击C的时候可以设置属性，把压力先变换成风速。
得出的风速矢量图是我们需要的。
2风速云图
关掉矢量箭头，点击云图按钮。
在查看放大系数的时候，是在项目里取最大值的一点和进风口取一点点击settings-probe location
在parameters进行probe position单位大小的调整
调整probe position数据的大小，移动光标致项目的最高值点和迎风口的点
在右上角可以显示在这一点的数值
通过对数值的比较可以得出放大系数。
3.建筑表面的风压
把云图关掉，点击obj-右击block-surface contour。
点击C-把风速调成风压。
气流组织分析
气流组织分析_CFD气流组织模拟采用CFD模拟技术可以进行室内外气流组织的模拟分析。
以某超高层建筑项目为例，使用PHOENICS软件来模拟多联式空调室外机周围风环境，并通过模拟结果来评价布置方案，对设计进行优化。
本工程位于深圳市科技园，总建筑面积约12万m，主体建筑高149m，地上共35层，其中第9层和第24层为避难层，属一类高层办公建筑。
首先按照建筑平面建立一个简化模型，并设定建筑室外气流环境参数及边界条件如下：（1）为使模拟计算接近实际情况，考虑室外风速随高度进行变化。
（2）出流面边界条件设定如下：假定出流面上的流动已发展充分，流动已恢复为无建筑物阻碍时的正常流动，其出口边界相对压力为0；建筑物表面为有摩擦的平滑墙壁。
依据模拟分析结果，最终将本工程的室外机组位置优化为：（1）在考虑系统管长衰减合理的范围内，布置部分机组在屋顶以及第9层、第24层避难层，负责邻近楼层空调；（2）标准层室外机组利用原有空调机房，每隔三层安装一组室外机；（3）避难层室外机组布置在北侧、南侧，标准层室外机组布置在西侧、东侧，做到垂直l方向错开。
（4）裙楼在南、北不同朝向露台布置机组，同朝向的只在其中一层露台布置机组。
（5）露台机组按方式一布置，且只布置一排机组。
风冷多联式空调室外机安装位置的通风状况好坏直接影响室外主机的制冷效率，而室外机安装位置的通风环境与多联机的布置方案密切相关。
由上而实例的分析可以看出，结合CFD模拟技术，将有效地指导设计，能改善风冷多联式空调室外机周围的风环境，以保证机组能高效率地运行。
中国建筑科学研究院环境测控优化研究中心在建筑模拟分析领域处于国内领先水平，应用国际先进的计算机模拟仿真软件，对建筑物理环境进行模拟分析，达到优化设计方案，预测方案效果的目的。
室外风环境模拟中的建模参数分析
其余分析按照相同方法，直接给出计算结果。计算区域出流 方向距离目标建筑为4 H时模拟结果及测点布置图如图1所 /Jxo
1计算区域确定
建筑室外风环境模拟计算区域的大小与模拟结果的准确 性密切相关，模拟区域小，流场会失真，但一味增大计算区 域，会使网格数增多，增加计算量和成本。因此，在实际的 工作中，合理确定计算区域的大小不仅能减少工作人员的计 算量，还能提高整个模拟过程的经济性。
首先，对只有目标建筑时的室外风场进行模拟，同时为 了更好定量分析周围建筑对目标建筑周围风速场的影响，选
取为4"。 综上所述，计算区域入口边界距目标建筑距离应满足4
H,侧边边界满足3 H,顶部边界满足A H＞出流边界满足6 H,其中H为目标建筑高度。
2周围建筑物对目标建筑的影响
当目标建筑周围存在其他建筑群时，目标建筑所在区域 的风环境会有所改变，这种改变往往会对目标建筑区域造成 不利的影响。因此，如果在城市规划和建筑设计中忽略了新 建建筑周边建筑对风环境的影响，很有可能会得到不一致的 分析结论。例如，高层建筑的建成或者建筑群排列不当会导 致人行高度处的风环境恶化，使行人感到不舒适，甚至会危 害到行人的安全。
Uw——计算区域出流边界与目标建筑距离为5片时， 目标建筑周围5m处某测点的平均风速。
通过计算比较可知，当Cy<5%时，可以认为选择
037 绿色建筑
2019年第3期
总筑节能 Energy Saving in Building
前者作为合理的计算区域，已经满足工程需要。 在此针对选取的某工程实例对比分析测点2在不同边界
同理，对入口边界、侧面边界、顶部边界的数据分析见 表2至表4所示。
表2不同入口边界距离的分析结果
入口边界
场地风环境模拟
Wonderland-Time
深圳金域上郡花园
平均风速2.60m/s 平均风速2.80-3.20m/s
平均风速2.50-3.00m/s 平均风速2.80-3.40m/s
1.5m处风速分布云图
根据项目夏季室外风速图， 图中红色框为风速较小区域， 建议此处不要种植大量灌木， 可局部种植高大乔木，避免 人员活动时不舒适。
4#楼前后压差约14Pa 5#楼前后压差约8.3Pa 6#楼前后压差约14Pa
1#楼前后压差约7.4Pa 7#楼前后压差约6.0Pa
2#楼前后压差约3.1Pa 3#楼前后压差约3.7Pa
4#楼前后压差约9.5Pa
5#楼前后压差约9.5Pa 6#A楼前后压差约7.5Pa 6#B楼前后压差约2.0Pa
深圳金域上郡花园项目
分析条件 场地风环境-夏季 场地风环境-冬季
深圳金域上郡花园
2楼前后压差约31pa3楼前后压差约37pa1楼前后压差约74pa4楼前后压差约95pa7楼前后压差约60pa5楼前后压差约95pa6a楼前后压差约75pa6b楼前后压差约20pawonderlandtime深圳金域上郡花园项目分析条件场地风环境夏季场地风环境冬季深圳金域上郡花园15m处风速矢量图在冬季主导风向作用下人员主要活动区域15m处气流组织良好风场分布均匀无明显风影区和涡旋区出现
风向
网格分布-夏季
Wonderland-Time
风向
网格分布-冬季
深圳金域上郡花园项目
分析条件 场地风环境-夏季 场地风环境-冬季
深圳金域上郡花园
1.5m处风速矢量图
从夏季室外风环境模拟图可以看出，建筑外部风场在离地高度1.5m处分布较为均匀，区域内气流组织良好，无明显无明显旋流区和风 影区出现。A地块1.5m处平均风速约2.15m/s，风速分布为0.45~4.40m/s，风速小于规范规定的5m/s标准值，风速放大系数为1.7。
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。
绿色建筑设计分享——室外风场模拟软件应用分析
绿色建筑设计分享——室外风场模拟软件应用分析摘要：近些年来，绿色建筑设计的概念被越来越多的人所了解，并在建筑行业逐渐深入，为建筑领域的发展做出较大贡献。
《民用建筑绿色设计规范》指出我们应该依靠计算机模拟辅助设计来解决建筑复杂布局条件下风环境的评估和预测。
基于此，论文对室外风场模拟软件在项目绿色建筑中的应用进行分析。
关键词：绿色建筑；计算机模拟；室外风环境1、前言1.1 2012年4月7日国家建设部和财政部联合发布《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》，其中政府部门对绿色建筑发展提出各种强制性要求和激励政策；1.2 BIM技术的兴起和推广，不但带来建筑设计行业的革新，甚至掀起整个建筑行业向数字化信息迈进的一次革命；1.3计算机行业多年来从未停歇的迅猛发展。
拥有计算机技术作为支撑，数值模拟技术被越来越广泛的应用于建筑设计行业，其优越性显而易见且无容置疑。
在绿色设计和BIM技术中就明确要求利用计算机模拟技术解决实际工程中的复杂问题。
下面本人在详细介绍现行最前沿的模拟技术应用于实际工程项目的同时，介绍此模拟软件的使用方法。
2、工程概况本项目为综合商业区，本商业区由四层裙房商业、四栋高层住宅、一栋高层公寓和一栋超高层办公楼组成。
各栋高层建筑依靠裙房商业区连接起来，裙房商业区设计为商业街和临街商铺形式。
本项目总用地面积约54亩，总建筑面积约32万平米。
3、软件简介本款计算机模拟软件Stream_V10为日本Cradle公司于2012年开发并研制成功（绿建规范中也推荐参考日本建筑学会风工程研究小组的研究成果进行风环境模拟），属于新型产品，适用于室内外各种流体运动状态的模拟，并生成可视化结果供分析、研究。
目前为全英文环境，尚无汉化版本；且目前没有任何有关本软件使用方法方面的书籍、文献或视频演示；甚至互联网上有关Stream_V10的信息也仅限于对此软件发展历史的简介。
4、设计内容现根据《民用建筑绿色设计规范》JGJ/T229-2010（亦称绿建规范）第5.4.2条对室外风环境的要求，本人将应用Stream_V10软件对本商业区室外风场进行模拟，利用最直观的模拟计算结果分析本项目室外风环境优劣性，从而判断本商业区（或其中某个单体项目）是否符合绿建规范和《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006的相关条文。
某建筑群室外风环境的CFD模拟与评价
地面风速基本在 2 m / s 以下， 这样不容易吹起地面上的尘土， 有利 在换乘大楼东侧的公 于提升建筑群周围的空气质量 。与此同时， 路上具有较大风速， 其风速值达到 2． 4 m / s， 有利于公路上行驶汽 车尾气的排放。换乘大楼西侧及东侧空间上具有 2． 5 m 左右的 有利于换乘车辆的废气排放 。建筑物周围没有明显不利于 风速， 污染物扩散的涡旋。 图 2b） 给出距地面 7． 2 m 处的速度分布。 当夏季吹南风时， 购物中心， 酒店写字楼的西面具有较大风速， 其值达到 2． 5 m / s。 在此风速下， 如果能够结合合理的建筑开窗， 将有效的起到建筑 。 节能的作用 备班楼及换乘大楼可在南向和北向同时开窗， 从而 提到夏季自然通风的通风效率 。 与此同时， 换乘大 形成穿堂风， 楼及备班楼内的尾气会被南风带向东北方向， 不会流向购物中 心， 酒店写字楼所处区域。 这对购物中心， 酒店写字楼的空气质 量有利。 2 ） 冬季 2． 4 m / s（ NNW） 。
1
ห้องสมุดไป่ตู้
数值计算
根据对建筑室外风环境流场湍流特性的初步分析， 建立描述 ［3 ， 4 ］ 其气流 运 动 特 性 的 方 程 为 基 于 Boussinesq 假 设 基础上的 Reynolds 时均的包括连续性方程 、 动量方程、 能量方程、 状态方程 的控制方程组。为使方程的封闭， 湍流模型采用标准的 κ—ε 双 方程模型。其控制方程组如下： （ ρ） + div（ ρU） = div（ Γgrad） + S t （ 1）
2． 北京中外建建筑设计有限公司西北分公司， 陕西 西安 710055 ）
要： 针对某已设计建筑群， 运用数值模拟软件在夏季 、 冬季和全年三个典型工况下， 分别对其进行了室外风环境模拟， 主要根
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深圳某项目室外风环境模拟分析
发表时间：2019-07-31T14:00:19.513Z 来源：《建筑模拟》2019年第24期作者：严谨
[导读] 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。
严谨
深圳国研建筑科技有限公司广东深圳 518000
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。
在夏季东南风作用下，本项目整个室外人行高度1.5m区域风速约为0.50-4.69m/s，满足国家《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014对室外风速的要求。
区块内风路流畅，未出现明显无风区或旋涡区。
人行高度风速放大系数约为0.01-1.25，风速放大系数满足国家《绿色建筑
评价标准》GB/T50378-2014。
夏季迎风面风压平均值约为8.73Pa，背风面风压为-7.63Pa，前后压差约为16.36pa，有利于夏季形成室内自然通风。
室内外风压差大于0.5Pa的窗户占总窗户面积97.36%（室内压力默认为0Pa）。
夏季自然通风情况良好可以使人体感觉舒适，减少空调的使用，有利于节能。
3.2过渡风工况
过渡季主导风向为东南偏南风，平均风速3.0m/s。
图3-3为过渡季东南偏南风向情况下室外风环境模拟计算结果。
在过渡季东南偏南风作用下，本项目整个室外人行高度1.5m区域风速约为0.01-4.9m/s，满足国家《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014对室外风速的要求。
区块内风路流畅，未出现明显无风区或旋涡区。
人行高度风速放大系数约为0.01-1.63，风速放大系数满足国家《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014。
过渡迎风面风压平均值约为8.75pa，背风面风压为-3.95pa，前后压差约为12.7pa，有利于过渡季形成室内自然通风。
室内外风压差大于0.5Pa的窗户占总窗户面积96.93%（室内压力默认为0Pa）。
过渡季自然通风情况良好可以使人体感觉舒适，减少空调的使用，有利于节能。
同理模拟出：冬季迎风面风压平均值约为13.34pa，背风面风压为-8.73pa，前后压差约为22.07pa，建议提高门窗气密性，有利于防止冷风渗透。
本项目只有一排建筑。
室内外风压差大于0.5Pa的窗户占总窗户面积98.52%（室内压力默认为0Pa）。
在转角部位阳台的角部设置遮风板，使边角处阳台内风速减少，减低强风的影响。
4.结论
在夏季东南风作用下，本项目整个室外人行高度1.5m区域风速约为0.50-4.69m/s。
区块内风路流畅，未出现明显无风区或旋涡区。
人行高度风速放大系数约为0.01-1.25。
夏季迎风面风压平均值约为8.73Pa，背风面风压为-7.63Pa，前后压差约为16.36pa。
室内外风压差大于0.5Pa的窗户占总窗户面积97.36%（室内压力认为0Pa）。
在过渡季东南偏南风作用下，本项目整个室外人行高度1.5m区域风速约为0.01-4.9m/s。
区块内风路流畅，未出现明显无风区或旋涡区。
人行高度风速放大系数约为0.01-1.63。
过渡迎风面风压平均值约为8.75pa，背风面风压为-3.95pa，前后压差约为12.7pa。
室内外风压差大于0.5Pa的窗户占总窗户面积96.93%（室内压力默认为0Pa）。
在冬季东北风作用下，本项目整个室外人行高度1.5m区域风速约为0.55-4.9m/s。
区块内风路流畅，未出现明显无风区或旋涡区。
人行高度风速放大系数约为0.16-1.44。
冬季迎风面风压平均值约为13.34pa，背风面风压为-8.73pa，前后压差约为22.07pa，本项目只有一排建筑。
室内外风压差大于0.5Pa的窗户占总窗户面积98.52%（室内压力默认为0Pa）。