基于CFD技术的城市居住小区风环境多尺度优化

论文摘要

随着我国城市化进程的逐步深化,城市环境品质关系到绝大多数人健康与安全问题。室外风环境作为城市环境的重要组成部分,不仅具有一般城市风环境的复杂性,还具有自身的特殊性。了解和掌握城市风环境分布特性和规律,对城市污染物扩散、城市热岛效应、室外热舒适性、人的健康安全以及建筑节能等方面均具有重要的作用。目前对城市住宅小区室外风环境缺乏层次化的系统性研究,对不同尺度下的风环境差异及相互影响考虑甚少,而过多地关注风环境质量评价的即成问题。参照现行评价标准,依据风环境质量评价方法的行为舒适度、可操作性、季节适应性原则,遴选风环境质量评价指标。通过现场实测与CFD数值模拟的对比,验证数值模拟方法的可靠性,为进一步实现虚拟风场优化提供技术可能。制定多尺度（城市、小区、建筑及绿植尺度）分析策略,采用三维稳态及N-S方程原理框架下的k-?两方程湍流模型,从流场流动机理出发,通过模拟软件分析,研究小区内室外风速、风压、风向等风环境质量关键指标参数的变化规律,为小区风环境的多尺度优化提供建议,并进行综合案例分析。

论文目录

摘要

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第1章绪论

1.1 研究背景和意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 研究范围和内容

1.3.1 研究范围

1.3.2 研究内容

1.4 研究方法和技术路线

1.4.1 研究方法

1.4.2 研究的技术路线

第2章风环境特征及评价标准

2.1 城市风环境基本概念

2.2 大气边界条件

2.2.1 省域气候边界条件

2.2.2 城市气候边界条件

2.3 地形与风环境特性

2.4 建筑与风环境特征

2.4.1 单体建筑

2.4.2 群体建筑

2.5 既有风环境评价标准及更新趋势

2.5.1 既有风环境评价标准现状

2.5.2 既有风环境评价标准优化

2.6 本章小结

第3章基于CFD技术的风场实测及模拟验证

3.1 风环境分析方法

3.2 城市住宅小区风环境现场实测与模拟验证

3.2.1 城市住宅小区风环境现场实测

3.2.2 城市住宅小区风环境模拟验证

3.2.3 现场实测与数值模拟对比结果分析

3.3 本章小结

第4章多尺度住宅小区风环境影响因素分析

4.1 城市尺度

4.1.1 周围建筑对城市风环境影响

4.2 小区尺度

4.2.1 建筑密度对小区室外风环境的影响

4.2.2 建筑布局对小区室外风环境的影响

4.3 建筑尺度

4.3.1 筑高度和宽度对小区室外风环境的影响

4.3.2 建筑底部架空层对小区室外风环境的影响

4.4 绿植尺度

4.4.1 绿植对小区室外风环境的影响

4.5 本章小结

第5章多尺度优化策略指导下的住宅小区规划设计——以镇江红郡西岸住宅小区为例

5.1 项目概况及风环境特性

5.1.1 项目概况

5.1.2 风环境特性

5.2 规划设计

5.3 风环境模拟分析

5.3.1 模拟结果

5.3.2 结论分析

5.4 优化策略

5.4.1 城市尺度优化

5.4.2 小区尺度优化

5.4.3 建筑尺度优化

5.4.4 绿植尺度优化

5.5 本章小结

第6章结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

A.作者在攻读硕士学位期间发表的论

B.白莲巷居住片区建筑高度实测数据统计

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘祥

导师: 范旭红,杨帆

关键词: 计算流体力学,城市住宅小区,室外风环境,多尺度优化,数值模拟

来源: 江苏大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 气象学,建筑科学与工程,建筑科学与工程

单位: 江苏大学

分类号: TU984.12;TU119

总页数: 127

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