[发明专利]一种建筑物间风环境的评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别是涉及一种建筑物间人行高度处风环境的评价方法。

背景技术

随着社会的发展，城市化进程的加快，城市中高层建筑引起的风环境的变化越来越受到人们的关注。高层建筑之间成为风通过的路径，狭窄的风通道形成了“巷道效应”，使得该区域内风速明显加快，从而引起在行人在行走和活动的过程中不安全和不舒适的问题。有些发达国家制定法规，要求对可能在建成后造成风环境问题的建筑物进行周围环境的评价。

现在进行居住区设计时，考虑风环境的影响，通常采用如图1所示的流程进行设计，这种方法往往要反复进行居住区规划的调试，消耗大量的工作进行风环境的模拟，来保证具有舒适的风环境。而目前绝大多数建筑师在使用CFD(计算流体力学)的软件，往往感到比较复杂，风环境设计问题往往就被忽视，造成设计出的居住区存在风安全、风舒适的问题。

风速比是进行城市风环境评价中的重要的指标，它是指某地有建筑影响和没有任何影响时同一高度处风速的比值。风速会不断变化，而风速比的值却不随之产生改变，反映了由于建筑物的存在而引起风速变化的程度，利用风速比对风环境分析更具有实际意义。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种建筑物间人行高度处风环境的评价方法。该方法可通过利用建筑物的尺寸计算得到建筑物间最大的风速比，并初步判断建筑物间最大的风速，进行有关于风环境的方案设计，大大简化了设计流程，该方法结果准确、简单可行且效率高。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来完成的，一种建筑物间人行高度处风环境的评价方法，包括以下步骤：

(1)以所选建筑物为依据，通过正交设计，选取一定数量的工 况在CFD软件中建立模型，采用Airpak软件进行模拟分析；所述工况是在模型的计算区域中建立两个尺寸完全相同的建筑物，其进深用W表示，建筑物的高度用H表示，长度用L表示，两建筑物之间距离用D表示，单位均为m，并设置合理的计算区域边界大小；

(2)在步骤(1)中进行模拟分析时采用下列公式计算不同工况参数下的风速比：

Ri＝0.616+0.012H+0.007L+0.004W-0.003D

其中，Ri：建筑物间最大风速比的值；H：建筑高度；L：建筑长度；W：建筑宽度；D：建筑之间的距离；

(3)现场采集并记录无建筑物干扰时在人行高度处处的风速U₀，利用步骤(2)中计算所得的风速比通过公式换算各工况情况下两建筑物间的最大的风速值：

R_i＝U_i/U₀

其中，R_i：由于建筑物所产生的风速比；U_i：有建筑物干扰时在人行高度处的风速；U₀：无建筑物干扰时在人行高度处的风速；

(4)将步骤(3)中计算所得的建筑物间人行高度处最大的风速值与规范规定的风速要求进行比较，评价是否满足风环境的要求。

优选的，在所述步骤(1)中合理的计算区域边界大小为计算区域的尾流区的长度为计算高度的6倍，高度方向取建筑高度的4倍。

在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(1)中采用梯度风来模拟入口边界条件，计算公式为：

U＝U₀(Z/10)^α

其中，U：高度为Z处的风速；U₀：标准高度处的风速；Z：所求风速位置的高度；α：地貌粗糙度指数；因此需要采集并记录 现场高度为Z处的风速值以及所求风速位置的高度值，标准高度为10m。

在上述任一方案中优选的是，所述的人行高度为1.5～2m。

在上述任一方案中优选的是，在步骤(1)中采用四面体结构化网格对计算区域进行网格划分，对建筑物周围的区域进行局部细化，总网格数为190～200万个。

在上述任一方案中优选的是，在步骤(1)中选取RNG模型作为计算模型。

在上述任一方案中优选的是，步骤(3)中现场采集并记录无建筑物干扰时在人行高度处处的风速U₀的测点数为110～120个，取其平均值。

在上述任一方案中优选的是，所述采集并记录现场高度为Z处的风速值的测点数为110～120个，取其平均值。

本发明的有益效果是：