基于CFD风热环境模拟的小区规划方案研究

随着城市化的快速发展,城市人口急剧增长,城市结构的不合理规划,建筑的不合理布局,使城市风热环境,特别是小区风热环境日益恶化。现在小区正面临着风热环境恶化、能耗大等严峻问题。鉴于世界的形势,解决这些问题迫在眉睫。在这方面最重要和最基础的工作就是在小区规划设计的方案阶段就对小区的风热环境进行模拟、预测与评价,以提高小区规划的科学性和生态性。但是,由于小区建筑物本身及其环境系统的复杂性,仅凭经验或简单的计算无法准确判断设计方案在风热环境方面的优劣,其仍处于概念性阶段而难以做出准确的判断,抓住主要因素,可操作性较强的风热环境评价方法至今仍未推出。这也是人们对小区风热环境工作普遍推崇而难以在实际中广泛推行的主要原因之一。针对这一现实,本研究在这方面进行了一定的尝试,并以基于CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)风热环境模拟的小区规划方案研究作为切入点,总结国内外一些成熟的理论和经验,结合我国的实际情况,提出了小区风热环境的实用评价体系。本课题提出了小区风热环境的概念,在使用先进的规划工具(GIS、SketchUp等)进行小区规划设计的方案阶段,引入了使用FLUENT软件对小区的风热环境进行模拟、预测与评价的思路和方法。为了对小区风热环境进行生态性评价,确立了基于分布不均匀系数及最大偏离度概念的小区风热环境实用评价指标,建立了科学、合理、实用的小区风热环境评价体系。本论文较详细地对如何使用FLUENT软件对小区的风热环境进行模拟与预测、小区风热环境评价体系的建立及使用过程进行了介绍,并结合小区规划设计的实例加以进一步的说明。还对本实用评价体系如何在既有小区风热环境评价中的应用进行了说明。本研究的成果会对今后小区环境规划的工作起到指导和参考的作用,广泛采用本研究的成果将会极大地改善小区规划方法的科学性和生态性。本研究属于应用基础理论研究,其原理是可靠的,其手段是先进的,其思路是科学的,但仍需要在大量实际工程实践中加以验证、修订和完善。

小区规划; 风热环境; 评价指标; 实用评价体系; CFD;

张伟捷;

TU984.12

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