CFD在解决空气污染中的应用:建筑CFD与通用CFD的主要区别在于满足精确需求。建筑规划行业的从业者的主要时间用于整个规划设计的推敲,风/热环境的模拟分析在设计初期辅助优化设计,因此需要操作简单、结果精确、界面设计符合设计类软件的通识、能够同时对比多个方案、结果表达多样化,尤其是对于建筑及建筑组团的设计,需要能够从人视点感受风/热环境的效果和成因。因此参数繁多、操作复杂的通用CFD不适合建筑规划行业,无法普及这种三维模拟技术对设计的支持。建筑CFD技术结合BIM技术的逐步完善在未来能够为建筑规划行业提供更高效的设计支持。风环境分析也对控制性详细规划的指导与相关导则的制定具有重要指导与实践意义。城市风模拟分析报告
微气候的调节需要城市设计手段的介入:随着世界上大多数国家城市化进程的加快,城市对能源的依赖和消耗对城市生态的伤害也日益严重,人们对舒适的、可持续的自然环境的关注度与需求愈发提升,近年来有多种气候现象,如全球气候变暖、城市热岛现象等逐渐开始受到重视。这些气候变化不只会带来海平面上升、台风等风险,对于人体健康和建筑能耗等也可能会有负面的影响。为了缓解热岛效应等气候现象对城市微气候造成的不良影响及其对人体舒适、城市环境能耗的危害等等,需要城市设计手段介入,利用不断积累的技术知识,以可持续性的方式调节环境以满足各方面的需求。西安风廊道规划一座城市的各街区微气候品质反映了该地区社会、经济和城市环境的资源和循环是否均衡。
通风廊道的设计考量了这些因素综合作用的效果,良好的通风廊道设计能够辅助城市生态的良性循环,使居民在城市中也能体会到自然,使城市作为一个环节融入自然循环。近年来随着经济的发展,城市居民对于人居环境的要求逐步提高。近年来已有许多城市率先进行了规划尝试。通过充分运用大数据、动力模型等新技术、新方法,拓展通风廊道研究,提供决策依据。在宏观尺度上,通过合理布局工业企业,搬迁位于重要风道上的重点污染源污染源,调整工业用地、居住用地与绿地水系的关系,较大限度地发挥城市通风廊道对于空气污染的缓解作用。在中观尺度上,通过调整建筑群与风廊道方向的关系,建筑的高度、材质等来减轻城市空气污染。
规划尺度的应用上,除了太阳照射会影响地表及空气温度外,不同的土地使用方式也会对城市温度造成不同的影响,例如商业用地、道路及工业用地会造成升温,而绿地及水体却具有降温功能。进一步的建筑布局方面,各项指标中以建筑迎风面积指数较受重视,因为在总建筑楼地板面积不变的情况下,建筑的高度和量体大小之关系,对于人行尺度的风环境将会造成卓著影响。因此规划师应当通过正确的城市土地规划与建筑布局的环境设计,为城市居民创造更好的自然通风条件。另一方面,风环境分析也对控制性详细规划的指导与相关导则的制定具有重要指导与实践意义,并为各种规划理念提供定量的决策支援。自然通风设计还可以解决一些建筑能耗的节能设计问题,改善城市整体空气质量。
多尺度城市气候模拟在城市规划与设计中的应用:在历经快速城镇化的进程后,城市规划师与设计师也逐渐认识到“粗放型”发展带给城市环境巨大负面影响,现现在益加剧的城市热岛效应就是各大城市现正面临的“城市病”之一。因此,城市实践者为了衡量与改善城市舒适度,将会着重于风/热环境,并且透过多尺度城市气候模拟来考量城市规划与都市设计。目前多数城市风/热环境的研究,多通过计算流体动力学(CFD)来分析风速流场和人行尺度空间的风/热环境,因此,如何更好地利用计算流体动力学模拟的城市通风廊道来改善城市居民的热舒适度逐渐成为城市规划与设计师面临的挑战之一。现阶段的建成环境中不合理的风环境已经成了常见现象。宿迁风热模拟
风洞试验成本较高,又无法普遍应用于所有项目。城市风模拟分析报告
城市设计应用方面,”公园/街道植物与人体舒适性”是城市微气候研究的重要考量因素。公园局部微气候模拟中,植栽布局与修剪应考虑风廊道的设置与当地风向,植栽将会增加阴影区、改善通风及对热舒适度的影响,并且提出简化的人体热舒适度评价方法,可以透过风速和树荫的数值来进行分类评价,在高风速的树荫遮蔽区域舒适度较高,而舒适度较差的情况是在低风速的未遮蔽区域,为今后在热带和亚热带夏季气候条件下,相关领域的景观设计提供指南,使得其可以更便捷的技术应用于城市设计方案中。城市风模拟分析报告
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