论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法
建筑设计中的自然通风
图４ 自然通风。（图５） （３）双层屋面通风
凰５
ｚｉｍｂａｂｗｅ大学报告厅的天窗通风
传统的建筑平屋顶屋面使用砖架空的隔热层隔
热．无法利用热压主动通风。设于
餐
一
屋面Ｆ推补充．在热压及风压的作 川Ｆ形成自然通风，带走了太刚对
尾面的辐射热ｉ４。（幽６）
一
舻
画。
一
审。
囤６通风屋面
（４）风帽
风帽是自然进排风系统的入口或出口．它利用风力或温度差造成的正压或负压．加强进 排风能力的一种装置。风帽可以装在需要局部通风的地方，也可阻装在屋顶上，促进全面进
同时．某些建筑环境、建筑功能可能对建筑通风有特殊的要求，如研究所或实验室，这时需 要考虑机械通风。因此，当我们为建筑的自然通风设计寻找合适的镱略时．要清楚它可能产 生的不足。自然通风与机械通风结台设计时．应当使自然通风取得尽可能太的成效．从而节 省能源，保护环境。 ２、风的垂直分布带来的问题风的垂直分布特性使中庭、天井等空问比较容易宴现自然 通风。但在建筑内部，如果设计有高度较高的中庭，烟囱效应使得下层热空气上升．往往导 致下部空间的采暖效率变低，采暖效果变差。对于高层建筑的中庭、天并等空间，还台出现 风速过大造成紊流的现象。 法兰克福商业银行，塔横中庭有６０层高（图９）。福斯特厦其合作者为了解决中庭地自然通风 状况，进行了多次计算机模拟和风洞实验，结果显示，如过整个中庭从上到下不加分隔，在很 多情况下中庭内部将产生令人无法忍受的紊流。因此，福斯特将中庭由下到上分为３个通风 单元（每个单元１２层），通风单元之回用透明玻璃隔开．每个单元内部房问利用热压进行自 然通风。中庭垂直方向形成地太烟囱枝打断．分隔成彼此独立地小烟囱利用热压通风。 ３、建筑通风与连蔽物绿化树木、围墙、隔断或拱廊等设在建筑易产生气流剥高的角度及周 围．会产生遮蔽作用。建筑周围的树木种类、布置方式在一定程度上都会影响自然通风的效 果（如图１０）。一边或两边行列式布置的树术有利于建筑物的通风，但血果三面都围以树术． 房间的通风效果便会受到影响；当房屋迎风面的窗前种植树木 时，如果树盐把檐口挡住，则会把风引向顶棚． 若树丛距外墙有一定距离，那么畋来的风根有可 能大部分越过窗户从屋顶穿过：在窗台前４ 钿以内种植的灌术．则可引导风吹向室内。
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。
高层建筑风环境及其影响研究
关 注和重 视 国 内近 几年 来建 筑物 的玻 璃幕 墙 、 屋
顶搭 盖物被 大风 吹毁 的事例 也不 少 。 如上 世纪 末宁 夏 回族 自治 区某宾 馆在偶 发阵风 作用 下 ， 片幕 墙 一
高 层 建筑 在 风 力 作 用下 的绕 流特 性
风场 实 测表明 ． 对建 筑物 绕 流特性 影响最 显著
优 化风 环 境 ． 防范 不 测 风灾 ． 进行 认 真 的论 证和 而
试验 ． 已成 为评 估城 市建设 规划 优 劣的一 个重要 这 衡 量指标 。 显然 ． 良好 的风环 境指 的是 ， 象 工作 在气
我 国在 上世 纪 ８ ０年 代 以前 ．０层 以上 就称 为 １
者给 出的某 一大 区域 里风特 性 的条件 下 ， 为了使 人 们 工 作 、 住生 活 与活 动 有 一个 舒 适 的环 境 ， 市 居 城 规划 与设 计 部 门能 否 力 求 以最 小 的 代价 去 营造 ～ 个安全 而舒 适 的风环 境 ． 满 足广大 人民 群众安 居 来 乐业 之需 。 本文笔 者尽所 能地收 集 国内外带 有普遍 性 的高层 建 筑 风环 境 问题 的详 实 资料 和 风 洞试 验
不 当时 ．在建 筑 物 外部 往 往造 成 局部 不 良 的风环
计时参考 或改 造原设 计之 用 为阐 明风力对 高 层建
筑及其 周边环境 的影响 ． 面对 一座较 为典 型 的高 下 层建 筑模 型在 风 洞试 验 中观 测 到 的典 型绕 流 状 况 作简单介 绍
由图 １ 可见 ．在 迎风墙 面上气流 受阻 ．动 压降
对 广场 、 道 上的行 人及 交通安 全构成 威胁 。 外 。 街 此
目前很 多高层建 筑 采用钢 结构框 架 ． 设计重量 越 来 越轻 ， 高度 越来 越高 ， 而本 身机械 阻 尼却越来 越低 ．
应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价
Abstract : The practical and easy method of computer numerical simulation is selected as an incisive approach to the research of wind environment ,and the selection and establishment of the turbulence mathematical model suit2 able for wind environment and its boundary conditions are introduced in detail . Firstly ,the flow field around a single building is simulated by the CFD software PHOENICS. Secondly ,through converting the three dimensional CAD drawing into PHOENICS , the wind speed field around a real complex building cluster is simulated under the most unfavorable operation condition with the winter north wind , and this combines theory with practice com2 mendably. The result is proved that the wind environment of building clusters can be simulated with the business software PHOENICS ,which is very useful to the optimization design of the wind environment of building clusters. Key words :CFD ;wind environment ;building cluster ; PHOENICS
建筑物表面风压以及风场的数值模拟与风洞实验研究
中国科学D辑:地球科学2007年第37卷第11期: 1536~1546收稿日期: 2007-04-30; 接受日期: 2007-07-16国家自然科学基金(批准号: 40575069)和浙江省气象科技开放研究专项(编号: KF2006002)资助* 联系人, E-mail: huizhil@ 《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS建筑物表面风压以及风场的数值模拟与风洞实验研究姜瑜君①刘辉志②*张伯寅③朱凤荣③梁彬③桑建国④(①浙江省气象科学研究所, 杭州310017; ②中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029; ③北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室, 北京100871; ④北京大学物理学院大气科学系, 北京100871)摘要利用自主开发的模拟建筑物周围风环境数值模式“北京大学大气环境模式”(Peking University Model of Atmospheric Environment, PUMA), 通过求解非静力动力学方程, 模拟了一个特殊塔型结构建筑物周围的空间流场以及建筑物表面风压系数的分布特征, 同时与风洞实验的数据进行了对比, 对该拟建项目可能导致的风环境问题以及建筑表面风荷载进行了评估. 模拟结果与实验数据的比较显示, 两者在速度场与建筑表面风压系数具有较好的吻合度, 体现了该模式在风场以及压力场计算方面的良好性能. 但通过与实验结果的对比不难发现, 模式的结果在某些情况下与试验存在较大的误差. 造成这种偏差的原因, 一方面是模式现有的分辨率为水平方向 2 m, 垂直方向3 m, 难以将塔型结构建筑物表面的气压变化完全精确的展现出来; 另一方面, 固壁面上格点的气压和周边空间气压分布之间关系的参数化方案, 仍需要进一步改进. 从整体来看, 该模式模拟结果与风洞实验基本吻合, 可以较好计算特殊形状钝体结构建筑物导致的风场以及风压分布情况. 研究表明该数值模式可用以评估建筑物的表面风压及周围的风环境, 在建筑物的风工程项目中具有良好的应用前景.关键词塔型结构建筑物风荷载风压系数非静力数值模式风是建筑物设计以及城市规划中需要慎重考虑的气象因子之一. 大型高层建筑的修建, 既需要建筑技术与结构材料的保障, 同时也应该具有足够的抗风强度, 因而设计者需要考虑风对结构体的动态载重效应. 建筑物在外界强风来流的作用下可能导致的摆动、震动等结构安全方面的问题, 一直都是计算风工程领域的重要研究课题之一[1,2]. 随着科技水平的提高和人们生活的不断改善, 建筑物所导致的行人风环境问题, 也开始逐渐得到大家的重视[3,4].建筑物周围的流场结构受到诸多因素的影响, 如背景风场的特性、建筑物本身的几何形状以及邻近的建筑群的影响等[5,6]. 由于钝体绕流的阻塞作用而导致的下冲、涡旋、角隅流以及尾流、穿堂风等效应, 建筑物附近的流场就会变得相当的复杂. 上述诸多因素的存在, 往往会导致在高层建筑物附近产生过高的局地风速, 从而给在其周围活动的行人造成不舒适, 甚至可能存在行人被强风刮倒致伤的安全隐患[7]. 建筑物导致的不良行人风环境会有损于建筑物的使用舒适度和住居环境, 因此设计师们都希望能够在设计阶段就对建筑物周围的风环境问题进行评第11期姜瑜君等: 建筑物表面风压以及风场的数值模拟与风洞实验研究1537估, 以作适当修改或采取一些可行的措施, 从而提供更加舒适、安全的生活环境. 如今, 大部分先进国家都已开始立法要求对高大建筑物或结构体周围的风场作环境影响评价. 即在项目兴建前的概念、规划与设计阶段, 要预先评估建筑物的风荷载以及周边的风场特征, 对其建成后可能导致的风环境问题作出科学的评价[8,9].建筑物风环境的研究方法一般包括现场观测、物理模拟实验如风洞、水槽和水洞实验等以及数值模拟计算[10~13]. 随着计算机硬件条件的飞速发展, 应用计算流体力学方法对城市边界层内建筑结构周围流场的模拟, 在最近十几年中取得了很大的进展[14,15],尤其是在计算风工程领域取得了显著的进步, 同时也促进了计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, 简称CFD)软件的发展.CFD软件主要被用于解决工程中的流体和传热问题, 由于具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能, 目前被广泛应用到计算风工程领域中, 如对于高层建筑物单体或者建筑群的周边流场的数值模拟以及相应的风压、风荷载的研究. 由于它可以精确的对建筑群或者结构体所致的流场进行数值模拟[16], 其模拟结果被广泛利用作为行人风环境的评估参考[6]. 此外CFD软件还可以计算人体表面及其附近空间微尺度的风环境以及热力环境特征 [17]以及各种尺度的流场分析[18], 也可以对建筑物内部污染物扩散进行合理的计算模拟[19], 甚至对大型火灾造成的影响也能进行有效的模拟[20], 研究表明, CFD软件在目前的城市环境问题研究当中有着广泛的应用前景.目前的CFD软件功能已经十分强大, 但并不能很好的解决大气科学领域的某些特殊问题, 如太阳辐射所致的局地热力差异对建筑物周围风环境的影响, 局地大气以及地表热力环境的昼夜变化所导致的温度层结等. 因此国内外研究城市气候的学者们发展了能够用于研究建筑物风环境和热力环境的大气边界层模式, 如蒋维楣、张宁、徐敏等[21~24]利用大涡模拟技术(LES)对小尺度建筑物结构体所致流场以及相应的污染物扩散进行了有效的数值模拟. 苗世光等[25]则在此基础上, 建立了一个针对城市小区的气象以及污染扩散的数值模式, 并用于小区大气环境的评估, 结合观测结果为小区的规划建设提供科学合理的参考意见. 这一类自主开发的模式, 由于可以灵活地结合能量平衡、污染物输送等模式, 在大气科学研究领域存在较好的发展空间.除了LES方法以外, RANS(Reynolds-averaged Navier-stokes equation)方法也被广泛应用到城市边界层的数值模拟当中. 桑建国利用该方法建立一个大气环境模式PUMA, 并用以计算小尺度的街谷热力环境和流场结构[26], 王宝民等[27,28]、姜瑜君等[29]、刘辉志等[30]利用该模式, 对高层建筑的周边流场进行了模拟, 并结合风洞实验的结果对一些拟建的高层建筑进行了合理的风环境评估.对正在拟建的项目而言, 进行事先的观测是不可能的, 一个比较可行的方案就是对规划区域的模型进行一些合理的物理实验, 如风洞、水槽、水洞实验等. 将物理模拟实验数据与数值模拟相结合, 对其结果进行相互对比分析, 从而对拟建的项目风环境进行评价, 这是目前比较理想而且切实可行的研究手段之一. 本文拟采用自主开发的数值模式PUMA, 对一个特殊造型的建筑物周边流场结构以及建筑各表面风荷载进行数值计算, 并结合风洞实验数据进行对比分析, 为该建筑的设计方案提供风荷载以及风环境的科学评估.1风洞实验与数值模式1.1风洞实验实验模拟的目标建筑物为法门寺当时拟建的合十舍利塔, 法门寺位于陕西省宝鸡地区扶风县城以北10 km处的法门镇, 东距西安市110 km, 西至宝鸡市90 km, 是我国古代著名的佛教寺院. 1987年法门寺地宫发掘, 使法门寺成为佛教界及学术界的瞩目之地. 正在拟建的法门寺文化区, 南北长2165 m, 东西宽952 m, 总占地面积3092亩1), 其中法门寺合十舍利塔, 总高147 m, 宽50 m, 呈合十双手的特殊造型, 居于该文化区的中央. 图1给出了法门寺合十舍利塔设计效果图.风洞模拟实验是在北京大学环境学院大气环境模拟国家重点实验室的环境风洞中进行. 该环境风洞为直流、吸式, 实验段长32.0 m, 其风洞实验截面积为2 m×3 m, 流速范围为1.0 ~21 m/s. 缩尺比例为1:200的刚性模型被安置在风洞试验段的转盘上, 在试验中通过转盘的旋转以变更来流风向, 来流风的1)1公亩=102 m21538中国科学 D 辑 地球科学第37卷图1 法门寺合十舍利塔设计效果图特征则依据建筑物所在地的地形地貌条件而定. 风洞试验过程中, 我们采用了毕托管、微压计、热线风速仪等测量仪器, 测量了模型周围速度的空间分布以及模型表面的压力分布特性.1.2 数值模式由北京大学开发的“北京大学大气环境模式”(Peking University Model of Atmospheric Envi-ronment, PUMA)可以对中尺度、小尺度和微尺度的大气环境进行模拟, 并在多项研究课题中得到应用. 此次风环境评价采用该数值模式中的城市边界层模式, 对流场的空间结构进行模拟, 并和风洞实验结果进行比较验证. 由于一般风工程所涉及的问题大都发生在较强的来流风速下, 且在近地表上数百米高度的大气边界层范围之内；在风速较大的情况下, 大气机械湍流作用通常超过热力作用, 所以本模拟暂不考虑热力作用.在大气边界层中, 大气运动的平均Navier-Stokes 方程为0,iiu x ∂=∂ (1) 1(),i i j ij j i ju u pu R t x x x ρ∂∂∂∂+=−−∂∂∂∂ (2) 其中i u 为在i x 方向上的平均速度分量(i = 1,2,3), p 为扰动气压, ρ为空气密度, Reynolds 应力ij i j R u u =是作用于空气块上的应力项. 应力ij R 按湍流闭合假定, 可表示成为22,3ij ij ij R k KS δ=− (3) 其中ij S 为平均流场的应变率, 1.2ji ij j iu u S x x ⎛⎞∂∂=+⎜⎟⎜⎟∂∂⎝⎠湍流粘性系数K 可用湍流动能k 和湍流动能耗散率ε, 表示成为2,k K C µε= (4)其中C µ为闭合系数.k 和ε分别由下列方程给出,i j ij j j i k i u k k K k u R t x x x x εσ⎛⎞∂∂∂∂∂+=−+−⎜⎟∂∂∂∂∂⎝⎠ (5) 212,i j ij j j i k i u K u c R c t x k x x x kεεεεεεεσ⎛⎞∂∂∂∂∂+=−+−⎜⎟∂∂∂∂∂⎝⎠ (6)其中半经验的系数取值如下[31]:0.09,c µ= 1 1.44,c ε= 2 1.92,c ε=1.0,µσ= 1.3.εσ=在本次计算中, 入流边条件可取为定常的, 设平均风沿x 轴方向, 取10()(/10),u z u z α= (7)其中u 10为10 m 高处风速, 幂指数α为稳定度和粗糙度的函数, 在风工程领域考虑较多的是大风情况, 在这种大气条件下, 稳定度一般为中性, 其数值通常由风洞实验数据校正得到, 在本次实验中α = 0.18.在出流边界, 取自由流边条件第11期姜瑜君等: 建筑物表面风压以及风场的数值模拟与风洞实验研究 15390, 0, 0, 0.u v k x x x xε∂∂∂∂====∂∂∂∂ (8) 在钝体表面如墙面、路面和屋顶, 取非滑动边条件0, 0, 0,ku v n∂===∂ (9)其中n 为固体表面的法线方向.由于计算精度要求和时间的限制, 本文只针对塔基的主体部分进行了模拟, 模拟区域为: 东西方向144 m, 南北方112 m, 垂直方向150 m; 水平网格为2 m, 垂直为3 m, 总格点数为73×57×51. 时间步长为0.04 s, 计算时间为20 s, 此时基于RANS 计算的流场趋于稳定.2 结果分析和讨论图2给出了基于当地30 a(1971~2000)气象资料统计结果所得宝鸡地区以及扶风的风频分布情况, 图中可以看到, 扶风以及整个宝鸡地区, 东、西风发生的频率比较高, 为12%, 其次是东南风10%, 而最大风速出现在北风的情况, 达14 m/s. 由于塔身表面拟采用玻璃帷幕, 因此在大风天气条件下, 塔身表面的风压、风荷载的分布特性对设计安全来说具有重要的参考意义. 鉴于该建筑沿着正北轴线东西对称分布, 本数值模拟对东风以及北风两种来流情况分别进行了计算(两种来流风速大小一样), 并与相应的风洞实验数据进行对比.数值模拟以及风洞实验中, 时均压力系数(平均压力系数)通过下式获得:ref2ref ,12i pi P P V ρ−=其中: i P —测点i 处的时均值, ref P —参考点静压,2ref /2V ρ—参考点处动压(即总压-静压), ρ—来流密度,ref V —参考点风速.2.1 东风由于东风来流风速较大, 且发生频率较高, 塔身东侧外表面的风压分布情况对于结构设计建设就比较重要, 因而本次风洞试验对这种来流情况下的塔身风荷载情况进行了相关的数据采样. 图3是风洞实验得到的塔身各个表面的平均风压系数分布情况(来流速度为9.6 m/s , 参考高度为10 m). 从图上可以看出, 在东风来流情况下, 东侧外表面为迎风面, 由于风攻角较大, 其外表面风压普遍为正值. 其数值在中心最大, 大约1.3~2.3, 外围部分则在0.3~1.3, 边缘的值在 −0.6~0.3, 风压系数分布呈现辐射状递减, 而塔身其他各个表面由于处在背风区, 风压则呈现负值.图4则是东侧迎风面风压分布的数值模拟结果与实验的对比情况. 从模拟的结果来看, 风压系数分布情况、以及相应区域的数值大小, 虽然和测量结果存在一定的差距, 但是其分布的趋势和数值大小还是比较接近的. 由于测量结果图给出的风压分布图分辨率比较低, 高值区为1.3~2.3, 一个标尺的量度在1左右, 因此和数值模拟结果相比存在一定的差距也是情理之中. 不过从计算整体效果看, 风洞实验的数据与数值模拟的结果是比较接近的. 又由于在实际的钝体绕流中, 在高雷诺数情况下, 建筑物边缘以及迎风面、背风面的流场结构是复杂变化的, 各种小尺度的扰动以及之间的相互作用, 使得靠近固壁面范围内的流场结构呈现空间的不均匀性和时间的非定图2 舍利塔建筑设计所在地1971~2000年平均风的玫瑰图1540中国科学D辑地球科学第37卷图3 东风来流, 风洞实验得到的的塔身表面的风压系数分布情况图4 东风来流, 迎风面的表面风压系数分布第11期姜瑜君等: 建筑物表面风压以及风场的数值模拟与风洞实验研究 1541图5 实验测点编号分布A 剖面为迎风面; B, C 剖面为背风面; 模型比例1:200图6(a), (b), (c)为三个剖面上模拟和实验数据的对比图1542中国科学D辑地球科学第37卷常性. 图3显示的是对采样的数据进行一定时间平均的结果, 而用RANS得到的模拟结果, 虽然可以得到一个平均化的准定常流场形态, 但是由于扰动气压随时间变化是持续而又无序的, 加上本次数值实验的网格距较大, 因此空间分辨率比较低, 也会导致模拟和实验的数据存在一定的偏离.2.2北风北风是出现最高风速值的来流情况, 虽然发生频率较低, 由于最大风速达到14 m/s, 因此有可能对塔身建筑造成不安全的因素, 也会在近地面形成局地强风, 对行人活动造成不便. 因此我们风洞实验对这种来流情况进行局部空间点的风速测量, 同时也与数值模拟的结果作了相应的比较分析.图5显示的是, 风洞实验中风场测点的编号情况, 此次实验来流风速为9.6 m/s(参考高度10 m处的风速, 与东风情形一样). 图6是图5中的A, B和C三个剖面上的各个测点的实验数据与相应的模拟结果的对比情况. 从结果来看, 数值模拟的结果还比较理想, 尤其在迎风面A的模拟上, 与风洞实验的数据有着较高的吻合度, 但在迎风面的1, 10和11三个编号位置, 模拟与实测存在一定的误差, 这三点处于建筑基座迎风面底部, 靠近表面, 风场变化较大而且绕流区的气流结构比较复杂, 在网格距较大的情况下, 会存在一定的出入. 在穿越塔身中间的结构以后, 气流变得比较复杂, 加之数值模拟的空间分辨率相对偏低, 故而与试验数据的偏差变大, 如16, 17, 18和21等处于建筑物边缘的测点, 误差较大. 但从A, B和C 3个剖面的整体结果对比来看, 现有的数值模式, 图7 北风来流情况下, 塔身各表面的压力系数分布的风洞实验结果第11期姜瑜君等: 建筑物表面风压以及风场的数值模拟与风洞实验研究1543在流场计算方面, 可以较好的模拟出复杂建筑物造成的空间速度场的分布情况, 具有较高的可信度.图7显示的是北风来流情况下, 风洞实验得到的塔身压力系数分布情况. 从图上可以看出, 塔身正北面与来流形成90o的风攻角, 因而表面的风压系数较高, 其高值区的分布呈现对称钝三角, 最大值在2.3 ~ 3.3之间, 气流对内侧表面的冲击形成的系数较低, 大致在1.3 ~ 2.3之间, 在图8我们也可以明显的发现这个规律. 塔身其他表面由于大部分处于背风区域, 因此压力系数整体呈现为负压, 数值值大概在−1.6~−0.6之间.图9是北风来流情况下, 45 m高处(即设计方案中中间小塔高度)的水平流场示意图. 从图中可以看出, 流场呈东西对称分布, 佛塔结构由于存在对称的水平梯形截面, 北端内表面与北风来流形成大致45o 的风攻角, 因此在西内侧表面和东内侧表面的北端会有正压值存在, 而南端由于气流离开固壁面, 故而形成负压, 这种分布在图7以及图10都可以明显的看到. 而东侧和西侧外表面, 由于气流方向大都与固壁面背离或风攻角小且风速较低, 因此这两个外表面的风压系数整体呈现为负压, 其分布呈现由北向南递减的负压带状分布图案, 这种分布在图7以及图11都可以明显的看出, 实际上这种分布趋势和气流流动与固壁面的背离以及风速值大小的变化是吻合的.3结论从本文的模拟结果来看, 基于不可压缩流体连续方程、Reynolds平均动量方程以及k-ε湍流闭合方案的数值模式PUMA城市气候模式, 可以对塔形建筑物表面风压系数分布进行合理的模拟, 与实验的数据相比显示, 速度场与表面风压系数具有较好的吻合度, 体现了在该模式在风场以及压力场计算方面的良好性能. 但也存在一定的问题, 需要加强和改进.在结果显示方面, 由于分辨率以及相应的图象显示软件的开发缺乏, 自主开发的模式, 在这方面, 功能低于CFD的各种商业软件, 但是, 自主开发的软件, 可移植性程度高, 可以灵活地添加大气辐射、污染物输送等模块, 因此在大气科学研究领域有着比较广泛的应用前景.与实验结果的对比可以看出, 模式的结果在一图8 北风入流, 数值模拟的塔身北侧表面的风压分布情况1544中国科学 D 辑 地球科学第37卷图9 45 m 高度的水平流场示意图图10 数值模拟的东西侧内表面的风压分布结果定的地方, 存在较大的误差, 比如在北风来流情况下, 东西两侧外表面的风压分布, 计算模拟的结果就和实验存在一定的区别. 造成这种偏差, 一方面是模式现有的分辨率为水平2 m 、垂直3 m, 这种网格距, 比较难以将塔型建筑物表面的气压变化精确的展现出来, 当然网格分辨率的提高, 将大大增加计算机计算量, 这也是下一步工作的重点. 另一方面, 固壁面上格点的气压和周边空间气压分布之间关系的参数化第11期姜瑜君等: 建筑物表面风压以及风场的数值模拟与风洞实验研究 1545图11 数值模拟的东西侧外表面的风压分布结果方案, 仍需要进一步改进.在差分格式上, 如果采用高分辨率的有限元网格, 或者在局地采用细网格的方法, 那么比较好的方案是采用隐格式进行差分迭代运算, 但是隐格式所带来的较大耗散, 会对计算结果造成不良的影响, 尤其在大规模的小区流场计算方面, 人为耗散会导致内部流速过低, 与实验数据的偏差较大的结果. 如何选择合适的差分方法, 是该模式以后改进的重点之一.结果表明, 现有的模式PUMA, 在计算流场和风压分布方面, 具有较好的精确度和可信度, 适用于对拟建的建筑物或结构体进行相关的风环境以及风荷载进行数值计算, 并结合相应的实验结果, 对建设方案提出合理的建议与评估.参 考 文 献1 Murakami S, Mochida A, Kondo K, et al. Development of new k −εmodel for flow and pressure fields around bluff body. J Wind Eng Ind Aero, 1997, (67-68): 169—1822 Cermak J E. Progress in physical modeling for wind engineering. JWind Eng Ind Aero, 1995, (54-55): 439—4553 Murakami S, Oka R, Mochida A, et al. CFD analysis of wind cli-mate from human scale to urban scale. J Wind Eng Ind Aero, 1999, 81: 57—814 Plate E J. Methods of investigating urban wind fields-physicalmodels. Atmos Environ, 1999, 33: 3981—39895 Craig K J, de Kock D J, Snyman J A. Minimizing the effect ofautomotive pollution in urban geometry using mathematical opti-mization. Atmos Environ, 2001, 35: 579—5876 He J A, Charles C S Song. Evaluation of pedestrian winds in urbanarea by numerical approach. J Wind Eng Ind Aero, 1999, 81: 295—3097 Richard M. Politics of pedestrian level urban wind controls. BuildEnviron, 1989, 24: 291—2958 White B R. Analysis and wind tunnel simulation of pedes-trian-level winds in San Francisco. 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Wind Cli-mate in Cities, 1995. 703—73216 Kato S, Murakami S, Mochida A, et al. Velocity pressure field ofcross ventilation with open windows analyzed by wind tunnel and numerical simulation. J Wind Eng Ind Aerodyn, 1992, (41-44): 2575—258617 Murakami S, Zeng J, Hayashi T. CFD analysis of wind environ-ment around a human body. J Wind Eng Ind Aerodyn, 1999, 83: 393—40818 Mochida A, Murakami S, Ojima T, et al. CFD analysis ofmesoscale climate in the Greater Tokyo area. J Wind Eng Ind Aerodyn, 1997, (67-68): 459—47719 Kato S, Murakami S, Takahashi T, et al. Chained analysis of windtunnel test and CFD on cross ventilation of large-scale market building. J Wind Eng Ind Aerodyn, 1997, (67-68): 573—58720 Shiraishi Y, Kato S, Murakami S, et al. Numerical analysis ofthermal plume caused by large-scale fire in urban area. J Wind Eng Ind Aerodyn, 1999, 81: 261—27121 张宁, 蒋维楣, 胡非. 利用k-ε湍流能量闭合方法对城市街渠内气流结构的模拟. 空气动力学学报. 2001, 19(3): 296—301 22 张宁, 蒋维楣, 王晓云. 城市街区与建筑物对气流特征影响的数值模拟研究. 空气动力学学报, 2002, 20(3): 339—34223 张宁, 蒋维楣. 建筑物对大气污染物扩散影响的大涡模拟. 大气科学, 2006, 30(2): 212—22024 徐敏, 王卫国, 蒋维楣. 建筑物尾流区气流与污染物扩散的数值计算. 环境科学学报, 1999, 19(1): 52—5625 苗世光, 蒋维楣, 王晓云, 等. 城市小区气象与污染扩散数值模式建立的研究. 环境科学学报, 2002, 22(4): 478—48326 桑建国, 刘辉志, 王宝民, 等. 街谷环流和热力结构的数值模拟.应用气象学报, 2002, 13(特刊): 69—8127 Wang B M, Liu H Z, Chen K, et al. Evaluation of pedestrian windsaround tall buildings by numerical approach. Meteorol Atmos Phys, 2004, 87(1-3): 133—14228 王宝民, 刘辉志, 桑建国, 等. 北京商务中心风环境风洞实验研究. 气候与环境研究, 2004, 9(4): 631—64029 姜瑜君, 桑建国, 张伯寅. 高层建筑的风环境评估. 北大大学学报(自然科学版), 2005, 42(1): 69—7630 刘辉志, 姜瑜君, 梁彬, 等. 城市高大建筑群周围风环境研究.中国科学D辑: 地球科学, 2005, 35(增刊Ⅰ): 84—9631 Jones A C, Launder D B. Lectures in mathematical models of tur-bulence. London: Academic Press, 1972. 358。
基于区域性风环境分析的城市设计尝试与研究
基于区域性风环境分析的城市设计尝试与研究【摘要】在如今城市热岛效应、城市生态恶化的大环境下，改善建筑室内热环境逐渐成为人们关注的焦点，而自然通风是优化室内热环境最直接的策略。
针对处于冬冷夏热地区的武汉，我们选取了老城区有代表性的地块，通过城市风环境分析和模拟对其进行了改造和设计，以改善该地块的建筑热环境。
【关键词】风环境；热环境改善；城市设计；自然通风一研究背景2007年的政府间气候变化专门委员会综合报告显示：近50年(1956一2005年)的线性变暖趋势是每十年0.13℃至0.16℃，这乎是近100年(1906一2005年)的两倍，并预测未来几十年内，全球平均气温每10年将上升0.2℃，到2100年全球平均温度将升高1一3.5℃。
而在百万人口的城市中，城乡温度最高差异可达8-12℃。
气温的不断攀升和城市热环境的恶化日益成为当今社会的重大问题。
早在1963年，victor olgyay在《designwith climate:bioclimate approach to achitectural regionalism》一书中提出“生物气候地方主义”的设计理论，注重研究气候、地域和人体生物感觉之间的关系。
其思想对于研究基于城市微气候风环境的城市设计具有启发意义。
武汉是典型的冬冷夏热地区城市，夏季高温高湿。
尤其是在汉口老城区，20世纪60年代建成的城市肌理十分密集，建筑间自然通风受到很大阻碍。
针对这种现状，我们选取了有代表性的地块进行区域性风环境改造和优化设计。
二武汉老城区区域性风环境下的城市设计1 研究地块现状介绍场地位于武汉市江汉区三阳路与二曜路片区，西侧紧邻长江。
该区的建筑多为80年代建造，年代较久。
其中以武汉里分建筑群为特色。
经过对地块的实测，我们发现延庆里里分内部温度要比三阳路、中山大道略高，比江边温度要高2-3℃。
延庆里距离江边不是很远，温度相差2℃左右，由于巷子较窄，建筑密度高，绿地率偏低，地面的硬质化程度高，加上居民自身的人工排热，各种热量聚集在里分内部，整个环境相对闭塞，里分内部和有着凉爽江风的又没有形成良好的通风道，里分内部的热量无法散发出去，造成里分内部温度较高。
风环境导向的城市地块空间形态设计
风环境导向的城市地块空间形态设计1——以同济大学建筑与城市规划学院地块为例叶钟楠1 陈懿慧2(1.华东建筑设计研究院，上海，200092； 2.同济大学，上海，200092)摘要：风环境影响着城市的舒适度、空气质量以及建筑能耗等诸多要素，城市风环境的优化是生态城市规划和建设必须考虑的问题。
本文站在设计师的角度，从城市地块空间形态入手，首先建立了四项风环境评价指标，进而提出了优化风环境的五项空间手法，并在此基础上建立了基于风环境营造的地块空间形态设计思路，最后，本文通过同济大学建筑与城市规划学院地块的风环境优化模拟论证了通过空间手法来改善地块风环境的可行性。
关键词：风环境，城市地块，空间形态设计1 风环境对城市的影响1.1 风环境与公共空间舒适度城市公共空间的局部风环境会影响室外活动者的感官，适宜的风速、风压使人感到舒适，不适宜的风速、风压则会造成不适，从而降低城市空间的品质。
对于城市的广场、公园等重要的公共空间而言，不适宜的风环境将会降低空间的使用率。
1.2 风环境与城市空气质量城市中的汽车，建筑等均会产生的大量的气体污染物，这些污染物如果不能够迅速地扩散就会在局部地区形成高浓度的污染，严重降低局部地区的空气质量，并影响在该地区活动的人群的健康。
而气体污染物的扩散依赖于空气的流动，只有在足够的风速条件下，污染物才能够及时扩散，得到稀释。
如果在城市某一局部地区的风速很低，或者有涡流区，那么这一地区则很可能成为空气高污染区域。
1.3 风环境与建筑节能建筑能耗是城市能耗的重要组成部分，而在建筑的各种能耗中最主要的是制冷和和制热。
建筑周边的风速过大会增加建筑的冷热负荷,表面放热系数增大,加重建筑能耗。
在计算通过围护结构的得热量或热损失时,为确定壁体的总传热系数,需确定表面放热系数，而外表面放热系数的大小首先取决于风速。
可见合理的风速将能够降低建筑的能耗，进而降低城市的能耗。
2 城市地块风环境描述指标设计2.1 指标设计的意义城市地块的风环境是地块内各点风环境的总合，实际情况中，城市某一地块内各点的风向，风速可能各不相同，因此单纯的风速或者风向指标无法描述一个城市地块内的风环境情况。
高层建筑抗风设计中的流体动力学分析
高层建筑抗风设计中的流体动力学分析摘要：高层建筑在设计过程中，必须考虑风荷载对结构安全的影响。
流体动力学分析作为评估风荷载的关键工具，对于确保高层建筑的稳定性和安全性至关重要。
本文主要探讨了流体动力学在高层建筑抗风设计中的应用，包括风荷载的计算方法、风洞实验技术以及数值模拟方法。
通过对比分析这三种方法的优势与局限性，本文提出了一种综合应用流体动力学分析的高层建筑抗风设计策略。
研究结果表明，综合运用风洞实验和数值模拟可以更准确地预测风荷载，从而为高层建筑设计提供更为可靠的数据支持。
关键词：流体动力学、高层建筑、抗风设计、风荷载、数值模拟引言：随着城市化进程的加速，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，成为现代城市天际线的重要组成部分。
然而，高层建筑的抗风设计问题也日益凸显，其结构安全直接关系到人民的生命财产安全。
流体动力学分析作为评估风荷载的重要手段，对于高层建筑抗风设计具有不可替代的作用。
本文旨在深入探讨流体动力学在高层建筑抗风设计中的应用，分析风荷载的计算方法、风洞实验技术以及数值模拟方法，并提出一种综合应用流体动力学分析的高层建筑抗风设计策略。
一、高层建筑抗风设计中流体动力学分析的重要性高层建筑作为现代城市的重要组成部分，其抗风设计直接关系到建筑的安全性和使用寿命。
流体动力学分析在这一设计过程中发挥着至关重要的作用。
流体动力学是研究流体运动规律的科学，它能够通过模拟和计算，为高层建筑的抗风设计提供精确的风荷载数据。
流体动力学分析可以准确计算出风荷载的大小和方向。
风荷载是高层建筑所受的主要荷载之一，它包括静风荷载和动风荷载。
静风荷载是指风压在建筑表面上产生的静态压力，而动风荷载则是指风力引起的建筑振动。
流体动力学分析能够根据风的特性和建筑的形态，计算出这两种荷载的具体数值，为结构设计提供准确的数据支持。
流体动力学分析能够模拟实际的风场环境。
通过风洞实验技术，可以在实验室内模拟出实际的风速和风向，评估建筑模型在不同风环境下的受力情况。
建筑风环境测试与评价标准
建筑风环境测试与评价标准通常包括对建筑内外的气流、空气质量、温度、湿度等方面的测量和评估。
这些标准有时根据国家或地区的不同而有所不同，以下是一些可能涵盖在建筑风环境测试与评价中的标准和指南：
ASHRAE标准：
美国暖通空调与制冷工程师学会（ASHRAE）发布了一系列关于室内环境的标准，如ASHRAE Standard 62.1（关于室内空气质量的标准）和ASHRAE Standard 55（关于室内热舒适的标准）。
ISO 7730：
国际标准化组织（ISO）发布了关于人类热环境的ISO 7730标准，该标准涉及建筑内的热环境和舒适性。
GB 50325：
中国建筑标准设计院发布的《建筑室内环境空气质量标准》。
LEED标准：
美国绿色建筑协会（USGBC）的领导能源与环境设计（LEED）认证系统，对建筑的室内环境质量、通风、采光等方面有一系列的评估标准。
CIBSE标准：
英国机械工程师学会（CIBSE）发布了一系列与建筑环境相关的标准，如CIBSE Guide A（关于建筑环境的设计指南）。
国家室内空气质量标准：
不同国家和地区制定了室内空气质量标准，这些标准通常包括有害气体浓度限制、通风要求等。
室内热舒适模型：
包括PMV/PPD模型等，用于评估建筑内的热舒适性。
风洞试验和模拟：
一些大型建筑项目可能会进行风洞试验和模拟，以评估建筑外部气流、阻力和风压分布。
以上只是一些例子，具体的建筑风环境测试与评价标准会根据建筑类型、用途、地理位置等因素而有所不同。
在进行建筑风环境测试与评价时，建议参考当地的法规和标准，并可能聘请专业的建筑环境工程师或评估团队进行评估。
建筑物风环境CFD模拟方法综述
建筑物风环境CFD模拟方法综述于凤全【摘要】结合通用CFD软件包的特点,介绍了计算机流体力学(CFD)的模拟方法,探讨了各类公式以及参数设置的基本模式,为建筑物环境风数值模拟总结出理论依据.【期刊名称】《广东石油化工学院学报》【年(卷),期】2010(020)001【总页数】4页(P72-75)【关键词】风环境;CFD;数值模拟【作者】于凤全【作者单位】徐州师范大学,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】TU834计算流体力学是20世纪60年代起伴随计算机技术迅速崛起的学科。
经过半个世纪的迅猛发展,这门学科己相当成熟。
由于CFD软件是专业性很强的高科技产品,很多用户对其性能特点和技术背景了解很少,对CFD软件的认识也比较模糊。
随着CFD通用软件的推广,其用户与潜在用户在迅速增加,不少人迫切希望对CFD软件有个较全面的了解,本文将根据作者了解的情况从理论方法上做一综述[1-7]。
1 风流动特性1.1 大气边界层图1 大气边界层风吹过地面时,受到地面上的各种粗糙元(森林、山峰、建筑物等)产生的摩擦阻力作用而使得风速减小,这一层受地球表面摩擦阻力影响的大气层称为大气边界层(如图1所示)。
大气边界层的厚度依风力、地形粗糙度及维度而定。
大气边界层内的风速随高度而增大,边界层顶的风速称为梯度风速。
建筑物通常建在大气边界层内,所以大气边界层内的气体流动问题是建筑设计人员最关心的问题。
不同地面条件产生的大气边界层特征主要包括平均风速剖面、湍流结构等方面。
平均风速沿高度变化的规律称为平均风速梯度或风剖面。
平均风沿高度变化规律有两种表达形式,即按实测结果推得的指数风剖面和按边界层理论得到的对数风剖面。
1.2 指数风剖面G.Hellman在1916年提出指数规律,后来由A.GDavenport根据多次实测结果分析并提出平均风沿高度变化的规律可用指数函数来描述,即:式中为标准参考高度和标准参考高度处的平均风速,我国标准高度取为10m,z为任一高度和任一高度处的平均风速;α为地面粗糙度指数,地形越粗糙,地表为气流的阻滞作用越强,α也越大。
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论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法(共11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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 14组员：赵小玲 11组员：王丹 09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分布研究以及不同高度比和相对位置的变化所产生的相互干扰影响。
但是风洞试验也存在着诸如模型制作费时费力，试验周期较长，难以同时研究不同的建筑设计方案等缺点，而且缩小尺寸的试验模型并不总是能反映全比例结构的各方面特征，另外，在测点布置、同步测压等一系列问题上也有很多不足有待解决。
除了风洞试验，建筑室外风环境的评价方法目前主要还有网络法以及数值计算法。
网络法是从宏观角度对自然通风进行分析，主要用于自然通风建筑设计初期的风量预测。
它利用质量、能量守恒等方程计算风压和热压作用下的自然通风量。
但由于网络法不考虑房间内部的空气流动形态对自然通风效果的影响，所以无法给出房间内部的空气详细流动情况分析。
近年来随着计算机技术的飞速发展，数值计算已成为评价方法的主流。
而通风过程的数值模拟研究主要有节点法、数学模型法和计算流体力学法。
计算流体力学（CFD）法因其快速简便、准确有效、成本较低等优点在越来越多的工程问题中得到使用，并逐渐成为有效处理工程问题的手段，受到广泛认可。
CDF模拟是从微观角度针对某一区域或房间，利用质量、能量守恒等基本方程对流场模型进行求解，分析其空气流动情况。
采用CDF对自然通风模拟，主要用于自然通风风场布局优化和室内流场分析，以及对象中庭这类高大空间的流场模拟，通过CDF提供的直接详细的信息，便与设计者对待定的房间或区域进行通风策略调整，使之有效地实现自然通风。
目前我国流行的大型商业化CDF软件主要有Fluent，CFX，Star—CD,PHOENICS.这几个软件在国内使用范围广、用户多，各有特点，其能实现的功能大体相似，对于建筑物饶流来说，这几种软件都能实现且都有成功实现实例，但其价格差别较大，Fluent的价格约为Phoenics的7、8 倍，CFX也价格不菲。
考虑到实际的需要和价格因素，我们选用了Phoenics来进行建筑物风环境的模拟以获得良好的价格性能比。
PHOENICS是英国CHAM公司开发的模拟传热、流动、反应、燃烧过程的通用CFD软件，全称为Parabolic Hyperbolic Or Elliptic Numerical Integration Code Series。
网格系统包括：直角、圆柱、曲面（包括非正交和运动网格，但在其VR环境不可以）、多重网格、精密网格。
可以对三维稳态或非稳态的可压缩流或不可压缩流进行模拟，包括非牛顿流、多孔介质中的流动，并且可以考虑粘度、密度、温度变化的影响。
利用模型编辑界面来建立几何模型是最适合初学者的，因为它不仅简单易懂，而且还可以自动生成PHOENICS输入语言所编写的Q1文件而不用使用者学习PHOENICS输入语言。
当使用者对PHOENICS有了一定的了解以后，可以利用PHOENICS输入语言直接编写Q1文件或利用FORTRAN语言更深入地编写一些模块。
" D" D. a5 o+ v, C, E1 z, T2 R% r+ o计算结果查看界面可以将计算结果以形象易懂地方式表现出来，也可以利用PHOENICS中的图形处理模块将计算结果按我们想要的形式画出来，另外为了更好地观察计算结果和提取有用信息可将计算结果进行格式转换再用各种常用的图象处理软件处理，如TECPLOT，ORINGE，MATLAB等。
本组采用CDF手段利用PHOENICS软件对项目周边风环境进项模拟，通过设置40万网格进行分析计算，报告中综合流畅风速，风压三个因素对本组项目周边风环境状况进行分析评价。
以下是本组的模拟内容：项目为新建市新建行政服务中心，建筑总用地面积为202433平方米，其中建设用地面积为166258平方米，规划保留绿化带36175平方米,总建筑面积45000平方米，地下车库停车位200辆，地上停车位100辆。
项目地处宁波，宁波属北亚热带湿润季风气候区。
气候温和湿润，四季分明，雨量充沛，冬夏季风交替明显。
宁波的四季是冬夏长（各约4个月）、春秋短（各2个月左右）。
冬季，由于受蒙古高压控制，在西伯利亚冷空气的不断补充南下，天气干燥寒冷。
此时盛行偏北风。
夏季，受太平洋副热带高压控制，盛行东南风，多连续晴热天气，除局部雷阵雨外，还会受到台风或东风波等热带天气系统影响出现大的降水过程。
由于宁波倚山靠海，特定的地理位置和自然环境使各地气候差异明显、天气复杂，但同时也形成了多样的气候类型。
如各海岛具有气温年较差小、冬暖夏凉的海洋性气候特色、气候湿润、光照条件较好、风力资源丰富等，但易受台风影响；西部山区则立体气候特征明显，光照、气温、降水随高度变化显著，水资源相对丰富，但也极易产生洪涝或干旱；而广大平原地区受季风影响明显。
本项目建模时，在不影响自然通风的前提下对项目场地模型做了部分简化，如非主要通风通道不作为计算区域等，同时保留了项目场地周围的基本建筑，保证计算结果的准确性。
具体模型如图所示：环境参数设置所属区域为宁波市，根据深圳室外气象参数，在计算模拟中，对风向和基准高度风速的设置如下：根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》提供的数据，确定以下参数：设定夏季主导风向为东南 135，基准高度处(10m)平均风速取为 s；冬季主导风向为东北偏北，基准高度处(10m)平均风速取为 3m/s。
运行软件后得出以下数据图：室外米高度处风速矢量图距离地面米高度风速云图距地米处高度风压云图迎风面风压背风面风压从流畅图可以看出建筑周边流场较为均匀，没有发现较大涡流风场，整体未出现无风区，没有出现大面积风影区，滞留区，风速大小适宜，不影响周边空气品质。
建筑周边人行区域风速处于s,均小于5m/s，符合人体舒适度要求。
项目建筑前后压差一半达到，一半达到10Pa以上，室内可利用自然通风。
能较好的满足建筑对自然通风的要求，适宜采用开窗进行自然通风。
既绿色环保又有利于人体健康。
根据《绿色建筑评价标准》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：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； 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；3) 场地内人活动区不出现涡旋或无风区；4) 50%以上可开启外窗室内外表面的风压差大于。
此项目完全符合以上标准，风环境达到绿色建筑标准。
根据《绿色建筑评价技术细则》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。
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。
通过模拟我们可以发现本项目风环境基本符合安全舒适的要求。
但是主体建筑背面风速较小，基本只有s，可以适当考虑调整方案，加强此部分风的流通。
参考：《绿色建筑评价技术细则》《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014《民用建筑项目节能评估技术导则》《民用建筑设计通则》。