建筑室外风环境模拟相关问题探讨宋建涛.docx

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建筑室外风环境模拟相关问题探讨宋建涛

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摘要：建筑室外风环境模拟分析作为绿色建筑设计咨询过程中非常重要的一环，但室外风环境模拟相关重要问题没有统一的规范，导致行业内模拟质量良莠不齐。本文通过对国内外建筑风环境CFD数值模拟技术及发展研究，对建筑室外风环境模拟涉及的模型简化、网格处理、边界条件、数值模型、模拟软件等方面进行归纳总结，旨在通过研究所得结论为今后指导和规范建筑风环境模拟评价分析过程提供有效帮助，可用于绿色建筑咨询、建筑设计以及工程实践。

关键词：绿色建筑；风环境；CFD；数值模拟

Abstract：Thesimulationanalysisofbuildingoutdoorwindenvironmentisaveryimportantpartofgreenbuildingdesignconsultingprocess.Buttheoutdoorwindenvironmentsimulationrelatedtoimportantissueswithoutuniformnorms，whichleadstotheindustrysimulationqualityvariesgreatly.Inthispaper，throughthedomesticandinternationalarchitecturalwindenvironmentCFDnumericalsimulationtechnologyanddevelopmentresearch，summarizestheaspectsofmodelsimplification，gridprocessing，boundarycondition，numericalmodelandsimulationsoftwareinvolvedinthesimulationofoutdoorwindenvironment.Thepurposeofthisstudyistoprovideeffectivehelpforthefutureguidanceandregulationofthewindenvironmentsimulationandanalysisprocess，whichcanbeusedingreenbuildingconsultation，architecturaldesignandengineeringpractice.

Keywords：Greenbuilding；Windenvironment；CFD；NumericalSimulation

0前言

随着中国绿色建筑政策的不断出台、标准体系的不断完善、绿色建筑实施的不断深入及国家对绿色建筑财政支持力度的不断增大，中国绿色建筑在未来几年将继续保持迅猛发展态势。

2011年中国绿色建筑评价标识项目数量得到了大幅度的增长，绿色建筑技术水平不断提高，呈现出良性发展的态势。2013年1月6日，国务院发布了《国务院办公厅关于转发发展改革委、住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》）提出十二五期间完成新建绿色建筑10亿平方米；到2015年末，20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。同时还对十二五期间绿色建筑的方案、政策支持等予以明确。

良好的建筑室外风环境可以避免建筑群之间形成的旋涡区，利于空气的流动与废气、热气的排放，提高行人的舒适性，有效改善区域热岛[1]。

当前建筑室外风环境模拟的重要性已渐渐被行业意识到，风环境模拟报告是绿色建筑评审需要提供的重要资料。尽管《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014[2]及地方标准、规范都对建筑风环境模拟做了相应的要求、说明，但均不够明确具体，造成模拟质量良莠不齐，不利于绿色建筑的良好发展，需对建筑风环境模拟做进一步探讨。

1几何建模探讨

基于不同的规划布局，建立建筑室外风环境模型时，应尽量遵循建筑实际形状，并做适当简化，以满足项目实际需要，并保证模拟结果准确性。

当前，对于建筑室外风环境模型，业界存在三种常见做法，即：仅建立目标建筑、建立目标建筑和绿化模型、建立目标建筑、绿化模型和周边建筑。

1.1建立目标建筑模型

由于模拟人员的专业素质良莠不齐，再加上工期、人员分配等多种原因，模拟评估人员在进行室外风环境模拟分析时，往往只建立目标建筑模型，而忽略其他影响模型，例如，绿化、道路、水体等模型。实际上，绿建现行国标以及新国标中，都对建筑场地内的绿化措施有明确的指标要求。若是只建立建筑模型，这种“图省事”的做法，不但不能如实的反映室外风场的真实分布情况，也会造成室外风环境模拟评价只是走过场，不利于绿建行业的良性发展[3]。

另外，考虑到某些工况下的初始风速已经接近或大于5m/s，若是只建立建筑模型，极易造成项目室外