某校園建筑風(fēng)熱環(huán)境數(shù)值仿真及分析評價.pdf

1、隨著我國城市化進(jìn)程的加快，大量建筑群拔地而起，城市環(huán)境狀況每況愈下，熱島效應(yīng)日趨嚴(yán)峻。對于現(xiàn)代中國，建筑小區(qū)是城市建筑群的主要形式，建筑小區(qū)室外風(fēng)環(huán)境和室外熱環(huán)境狀況對小區(qū)微氣候具有重要影響，同時也影響居民的安全性和舒適性。如何為建筑小區(qū)內(nèi)居民創(chuàng)造良好的室外風(fēng)熱環(huán)境是建筑環(huán)境領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一，然而鑒于影響風(fēng)熱環(huán)境的因素多而復(fù)雜，如風(fēng)速大小及方向、植被綠化、水體分布、太陽輻射強(qiáng)度、空氣溫濕度、建筑表面及下墊面材料、地面長波輻射強(qiáng)度、

2、人為因素產(chǎn)熱等，國內(nèi)對建筑室外風(fēng)熱環(huán)境影響的研究側(cè)重點(diǎn)都不同，本文針對大學(xué)校園風(fēng)熱環(huán)境進(jìn)行了綜合模擬研究和分析，主要研究工作如下。
　　由于研究城市小區(qū)風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境狀況的方法主要有:實地測量，風(fēng)洞試驗和計算機(jī)數(shù)值模擬三種方法。計算機(jī)數(shù)值模擬方法因其不受建筑形狀影響、計算周期相對較短，費(fèi)用低廉，可以比較準(zhǔn)確的模擬建筑室外風(fēng)環(huán)境，并且模擬結(jié)果比較直觀等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
　　本文基于前人研究的成果和大量文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，確定

3、了人行高度1.5m處的室外風(fēng)環(huán)境及熱環(huán)境評估標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)的模擬結(jié)果提供理論支撐，基于湍流的標(biāo)準(zhǔn)κ-ε數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用CFD軟件對濟(jì)南某大學(xué)校園建筑群室外風(fēng)環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬，主要研究了夏季及冬季工況下建筑周圍樹木對室外風(fēng)速分布、壓力分布的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)建筑周圍樹木可以有效減低建筑周圍風(fēng)速，尤其是在離地高度3m-9m之間，樹木對風(fēng)速的削弱作用非常明顯。
　　本文模擬分析了下墊面反射率和建筑周圍樹木對室外熱環(huán)境的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)樹木對室

4、外風(fēng)速、風(fēng)壓及空氣溫度都有很大影響。不同下墊面反射率對熱環(huán)境的影響差異顯著，地面反射率增大對地表附近風(fēng)速影響不大，但能使地表附近空氣溫度有所下降。而對于離地面較遠(yuǎn)的上空區(qū)域，增大地面反射率會提高空氣平均輻射溫度。同時，在地面反射率相同的情況下，當(dāng)建筑周圍種植樹木時，地表以上空氣溫度要略低于建筑周圍無樹木的情況。
　　本文運(yùn)用CFD軟件模擬建筑群的風(fēng)熱環(huán)境，可以為已建成小區(qū)局部風(fēng)熱環(huán)境不合理區(qū)域提供有效的分析、評價，為決策者提供對應(yīng)