室外风环境模拟软件介绍
室外风环境模拟软件边界条件

室外风环境模拟软件边界条件模拟目标:通过室外风环境模拟,指导建筑在规划时合理布局建筑群,优化场地过渡季、夏季的自然通风,避开冬季主导风向的不利影响。
实际工程中需采用可靠的计算机模拟程序,合理确定边界条件,基于典型的风向、风速进行建筑风环境模拟,并符合以下要求: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,且风速放大系数小于2;(如难以达到V<5m/s的要求,经专家论证后可适当降低要求,但室外风速放大系数必须满足;) 第2排建筑迎风面与背风面(或主要开窗)表面风压差不超过5Pa;2)过渡季、夏季典型风速和风向条件下,场地内人活动区不出现涡旋或无风区,50%以上可开启外窗室内外表面的风压差大于0.5Pa。
模拟边界条件:为保证模拟的准确性,室外风环境模拟边界条件设置应符合下列规定:1)模拟工况:根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》中地区典型气象年的数据统计,按表1.1选择过渡季、夏季和冬季出现频率最高的风向和平均风速作为对应季节的模拟条件;表1.1 地区室外风环境模拟工况工况风频(%)风向风速过渡季15.98 ESE 3.34夏季10.87 S 3.60冬季27.78 E 3.242)建模域:评价建筑(群)应充分考虑周围建筑的影响,得到的风环境计算结果方具有可参考价值。
而过多的考虑周围建筑,则会导致建模工作量过大。
建议最低建模工作量,既可以反映出最主要的影响因素对目标建筑周边风环境的影响,又将建模工作量限定在合理的范围;3)计算域:水平方向的长和宽不宜小于7H(含建筑本身)、垂直方向高度不宜小于3H;建- 1 -- 2 - 筑阻挡率不宜大于5%,不应大于10%。
当模拟关注建筑物后的尾流时,下风方向的长度可适当扩大;图1.1 计算域和建模域推荐尺寸示意图根据风洞实验技术的要求,计算区域的选取应保证室外梯度风充分发展形成大气边界层特征的流动,且建筑阻挡率不宜>5%,以尽可能接近真实大气流动,不致于产生气流在“受限”空间内流动从而影响模拟精度的情况。
phoenics操作详解--室外通风模拟

易犯错误
1. 请根据项目地点来设置风速大小及方向,勿将所有 模拟的风速和大小都设置成深圳的;
2. GEOMETRY里有一个设置为STEADY,千万勿设置成 TRANSIENT;
计算中途保存前做的工作,设置完后保存—正常计算--
执行以下操作 出现右侧对话 框架
如果导入的CAD文件是以 mm为单位,这里输入系数 0.001,将其转化成m。
在以下对话框中点 击Import by group 出 现左侧对话框架
从“C:\phoenics\d_priv1\” 导入模型文件
点击 Apply 生成新对象
依次点击Fit to window \ Nearest Head-on\Up-+Z调 整视角
点击Reset,出 现右图对话框
此窗口用来调整视 图区对象的位置、 方向、大小等
双击视图中的体, 出现如下对话框
设置颜色
选择对象,在此处 设置位置及尺寸
新建PLATE
将对象移 至合适位置
双击对象,进 行如下操作
点击MENU为项 目标识名字
设置成Manual
单击网格区域 跳出如左窗口
流线图的产生方法
1.右击设置指针、 坐标显示
3.设置流 线形状 4.设置流 线粗细 3.设置流线 绘制方式
2.右击弹出流线设置对 话框(Streamline options)
1.左键单击此流线绘 制图标出现Streamline Management对话框
2.调整指针位置作为 流线绘制起点 3.新建流线
CAD 绘图要点: 1. Stlout导出的模型为体; 2. 建筑方向布置使得来流风向水平或垂直;
文件存入的目录:
模型存入此目
可执行该操作调 出编 辑框等各操作窗口
建筑室外风环境CFD模拟教程-城市建筑通风流体模拟仿真fluent、phoeincs

《建筑室外风环境CFD模拟》主讲人:第七代师兄本教程由百度文库账号:a谷雨c燕,原创,任何侵权行为,将追究法律责任和经济赔偿01建筑风环境研究方法建筑室外风环境评价建立CFD 建筑模型建筑风环境-网格划分0203040506速度云图-矢量图压力云图-建筑表面压力分布编写建筑风环境模拟报告课程小结及安排07080910参数设置及迭代计算(前3节,可免费试看)主讲人:第七代师兄本教程由百度文库账号:a谷雨c燕,原创,任何侵权行为,将追究法律责任和经济赔偿本教程由百度文库账号:a谷雨c燕,原创,任何侵权行为,将追究法律责任和经济赔偿巷道风建筑群风环境风对建筑的影响效应冲刷边角增强巷道风建筑遮挡效应建筑自身1.建筑室外风环境概述1.建筑室外风环境概述建筑室内通风-节能本教程由百度文库账号:a谷雨c燕,原创,任何侵权行为,将追究法律责任和经济赔偿城市中高大建筑的数量与日俱增,这些建筑将很大程度上,改变城市风环境分布。
高大密集的建筑群降低了城市的通风、净化能力,加剧了在低风速条件下城市的空气污染和热岛效应。
建筑风环境问题此外,在风速较大时,高大建筑周围会产生局部强风,影响行人室外活动的舒适与安全,甚至引发行人一系列的风环境问题,造成经济损失。
计算机数值模拟(Computational Fluid Dynamics: CFD )是在计算机上对建筑物周围风流动所遵循的动力学方程进行数值求解,可以准确地模拟计算建筑内外的三维速度场、温度场,压力分布等可以,分析和评价建筑群的室外风环境现状,为建筑设计规划提供参考依据。
建筑风环境问题风环境模拟的意义风环境模拟的意义良好的建筑室外风环境,一方面可以保障建筑室内良好的自然通风,满足人员舒适度要去,另外一方面可以减少系统设备运行使用频率,实现建筑节能的目的。
1.建筑室外风环境概述1.建筑室外风环境概述感谢观看Thanks for watching主讲人:第七代师兄本教程由百度文库账号:a谷雨c燕,原创,任何侵权行为,将追究法律责任和经济赔偿风洞试验网格法CFD数值计算2.研究方法本课程采用CFD(计算流体力学)方法对风场进行求解。
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。
城市微气象模拟工具ENVI-met中文入门

城市微气候仿真软件ENVI-met的应用天津住宅科学研究院有限公司汪磊磊⑴陈丹⑵邮箱:(1)lleiwang@ ;(2)chendan0804@ 城市微气候仿真软件ENVI-met是由德国的Michael Bruse (University of Mainz,Germany)开发的一个多功能系统软件,可以用来模拟住区室外风环境、城市热岛效应、室内自然通风等。
ENVI-met一共由四个模块组成,分别为建模版块ENVI-met Eddi Version、编程模块ENVI-met Configuration Editor、计算版块ENVI-met V3.1 Default Config以及结果显示版块LEONARDO 3.75。
一、建模版块在使用ENVI-met软件的过程中,最重要的一步就是建模,网格尺寸的大小、数量都直接影响到计算结果的准确性。
首先单击,进入建模版块,单击进入参数设置界面,如图1所示。
在此窗口可以设置模型所在地区的经度、纬度,网格尺寸、网格数量。
在实际模拟中,遇到一个问题,需要跟大家交流下,计算区域的高度必须大于等于建筑物最大高度的两倍,软件提供的计算区域最大网格数是250*250*30,因此,我们在编辑网格尺寸的时候要注意这一点,鉴于网格数的限制,可以适当提高网格的尺寸大小,这样既能满足建筑物高度的要求,又能满足计算的要求。
窗口1接下来就可以开始画模型了。
点击窗口2(Edit Building/Vegetation),可以定义建筑物的高度、植物的种类。
在Left Mouse 对应的窗口输入建筑物的高度,然后在网格区域点击鼠标左键画建筑物即可。
点击Left Mouse+Shift对应的下拉键,选择植物的种类,然后点击鼠标左键+Shift按钮在网格区域画植物。
值得注意的一点是,对于屋顶绿化的情况,可以直接在建筑物上单击鼠标左键+Shift键填充植物。
窗口2 窗口3 点击选中窗口3(Edit Soils),在下拉键中选择下垫面的类型,比如loamy road(土壤)、deep water(水面)、Asphalt Road(柏油马路)等,选择合适的下垫面后在网格区域画图。
envimet原理

envimet原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:ENVImet是一种用于模拟城市环境的软件。
它的原理是基于大气科学和城市规划原理的交叉应用。
通过模拟人类活动和城市结构在大气中的相互作用,可以更好地理解城市的气候和环境影响。
ENVImet 的原理涉及到多个方面,包括大气环境模拟、城市配置和气候变化预测等。
ENVImet利用先进的大气环境模拟技术,模拟城市区域内的气象要素,如温度、湿度、风速等。
通过对气象要素的精确模拟,可以准确地分析城市气候的特点,包括城市热岛效应、城市风、城市湍流等。
ENVImet考虑了城市结构对气象要素的影响。
城市中的建筑、道路、绿化等元素会改变大气中的热量和湿度分布,从而影响城市的气候环境。
ENVImet可以模拟这些城市结构在大气中的作用,帮助设计者更好地规划城市布局和建筑设计,减少城市热岛效应,提高城市气候的舒适性。
ENVImet还可以用于预测城市的气候变化。
通过模拟不同的城市发展场景,可以预测城市在未来几十年内的气候变化趋势,为城市规划和政策制定提供科学依据。
第二篇示例:Envimet是一种城市环境模拟软件,能够根据城市地形、建筑布局、植被覆盖等因素,模拟城市内部的气象和热环境情况。
它可以帮助城市规划者、建筑设计师等专业人士预测城市内部的气候变化,为城市的可持续发展提供科学依据。
Envimet的原理主要基于数值模拟方法,通过对城市内部的气象和热环境进行数值计算,得出不同时间段内的气候数据,如温度、湿度、风速等。
这些数据可以帮助用户了解城市内部的热岛效应、通风情况和植被对城市气候的影响等重要参数,从而为城市规划和建筑设计提供科学依据。
Envimet的核心原理包括以下几个方面:1. 城市地形模拟:Envimet可以根据城市的地形地貌数据,精确模拟城市内部的高低起伏、街道布局等地形特征。
这有助于确定城市内部的气象流场分布和热环境格局。
2. 建筑布局模拟:Envimet可以对城市内部的建筑布局进行精确模拟,包括建筑高度、密度、朝向等因素。
PKPM, 斯维尔等室外风环境分析软件对比

PKPM-CFD风环境软件与斯维尔风环境VENT功能详细对比针对PKPM-CFD风环境模拟软件和斯维尔风环境VENT软件的对比,个人认为PKPM风环境模拟软件更方便设计师们操作,因为相比较VENT来说,PKPM软件会更加高效便捷。
最让我感受明显的就是PKPM室外模型的通用性,绿建室外模拟类别很多,PKPM风环境模拟软件实现了真正的一模多用,降低了我们的建模难度,无需重复建模,只需要在对应实体上设置参数即可,因此更方便我们上手,而斯维尔风环境模块建的模型在他们自己的室外声和室外热中不能完全识别,只能识别建筑,却无法识别绿化树木、活动场地、道路,必须重复重新建模,且建模方式不统一。
斯维尔风环境模型-建模方式不同,识别不全→斯维尔热环境读取该模型-无法识别绿化、广场等PKPM室外热环境模型→PKPM室外风软件读取该模型,完全识别所有模型构件其次,随着19绿建国标的实施,各地方标准也相继进行了修订,和国标相比,大部分地标都提出了特殊需求,因此只支持国标模拟的软件根本无法满足我们地方项目绿建模拟和审查需求。
目前,斯维尔风环境支持的标准少,只支持国标模拟要求,不支持地方标准,且无法输出对应各地方审查要求的报告书。
但是,PKPM室外风环境除支持国标外,还支持各地现行地标的模拟要求,并且可以输出满足各地审查要求的报告书。
所以,在进行地方项目的绿建模拟和审查时,我们会更倾向于使用PKPM室外风环境的模拟软件。
斯维尔风环境——只支持国标PKPM标准选择—支持国标和各地地标那么在真正进行绿建软件模拟时,细节上也是有差距的,比如工况设计中,斯维尔风环境工况不能对应城市自动匹配气象参数,需要手动选择气象参数对应城市,另外斯维尔风环境只能设置冬季、夏季和过渡季工况,不能自定义添加工况,无法满足全季节风环境模拟。
但对比于此,PKPM室外风环境可根据项目信息中的城市自动匹配气象参数,可自定义添加、删除工况,支持全季节多工况计算,另外还可对工况方案进行保存、读取,方便同一城市的项目进行选用。
Stream软件在绿色建筑室外风环境与室内自然通风模拟与分析 ppt课件

室内通风模拟
室内外结合
室内空调分析 太阳辐射分析(室内外同时考虑)
地下停车场通风分析
寻找最优位置、风量
达到
室内温度分布最佳 室内污染物分布最佳 通风效率最高
实验室内空气流动和温度分析
双层玻璃幕墙
冬天
Elements: 308× 135× 249=10,353,420
夏天
玻析模拟
距离地表1.5米处速度矢量图,可以看到地形的影响
建筑表面迎风面压力分布图,地面的压力分布图
距离地表1.5米处压力分布图
模型图,特点是有建筑(黄色),河流(蓝色),草地(绿色),道路(灰色)
考虑了太阳辐射(下午2点)的建筑、河流、道路表面温度图
距离地表1.5米处(Z=1.5m)速度矢量图,可以看到草地有降速的功能
– 提供声源和专用声学软件的接口,计算声场 • 计算量更大,需要较好计算设备
定点空调
– 通过自动控制,较大空间中,自动调节人员活动范围内内温度
人体热调节模型JOS JOS: Joint System Thermoregulation-Model的缩写
人体对环境的热影响
輻射
蒸発(潜熱)
包含体温调节功能的物
传统方法: 风洞试验等:代价大,周期长,结果不全面。
无法满足应用,需要新的突破
CFD方法
基于计算机技术的一种数值计算工具,用于求解流 体的流动和传热问题。它是流体力学的一个分支,用于 求解一定几何形状空间内的流体动量、热量和质量方程 以及相关的其他方程,并通过计算机模拟获得某种流体 在特定条件下的有关数据。
CFD在建筑工程中的应用
- 室外风环境的模拟与分析 -
一 CFD在建筑物外部风环境计算中的应用
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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。
4)强大的计算能力
软件可计算高达10亿数量的网格,完全精细化再现模型,地面、地势高差、草木、水体等。
5)高性能的前后处理
拥有方便而高效的前后处理器,无须再添加其他的前后处理专业软件。
后处理器可以创建高质量的图片和动画,可以方便的将数据可视化以及分享你的3D数据文件。
6)多功能的模拟分析
软件不只局限试用于室外的风场模拟、室内的空气质量分析,还能帮助我们进行室外热岛模拟分析,考虑暖通空调系统、太阳辐射、壁面结构对室内热环境影响的模拟分析、双层玻璃幕墙内换热流动分析、环境对人体舒适度影响的模拟分析。
中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司设计软件事业部( PKPM CAD工程部)
建研科技股份有限公司
中国建筑科学研究院设计软件事业部
(PKPM CAD工程部)。