城市内有大量的人工构筑物,如混凝土、柏油路面,各种建筑墙面等,改变了下垫面的热力属性,这些人工构筑物吸热快而热容量小,在相同的太阳辐射条件下,它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快,因而其表面温度明显高于自然下垫面。除了绿地能够有效缓解城市强烈日照照射之外,水面、风等也是造成城市日照的因素。城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁,构成较为粗糙的城市下垫层、因而对风的阻力增大,风速减低,热量不易散失。WindPerfectDX是专为建筑规划行业开发的三维CFD软件,导入建筑﹑道路﹑绿化等分层模型分进行城市热岛解析计算。WindPerfectDX三维CFD软件,风环境模拟技术与日照分析辅助城市设计。陕西绿色建筑WindPerfectDX
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。陕西BIM软件WindPerfectDX热岛模拟WindPerfectDX建筑规划行业三维CFD软件,四步骤、五分钟便可完成风环境模拟。
几何模型的建立:在几何模型的建立部分,现阶段采用的是陈宸的模型,他是根据彰武校区附近区域的城规图建立CAD三维模型(据陈宸描述来自他建筑学院的朋友提供)。对于后续的研究,比如其他的密集城市高层区域或更大的研究尺度,应寻找更高效易推广的方式,对于此种方式初步的探索及困难见附录。除了建筑物本身的几何模型外,对于建筑室外风环境的模拟,应限定流场的范围,即建立计算域。计算域的尺寸会影响CFD模拟的结果,设置的计算域要考虑风场不受堵塞效果的影响,同时为了求解的速度(及对计算机性能的要求),应尽可能小以减小网格数目。建筑的阻塞率由下式计算:阻塞率=建筑物*大迎风面积Aw/流域横截面积Ad.
多领域的三维模拟技术构建数字城市:城市设计的方法也亟待升级转型,传统的城市设计方法较缺乏电子信息技术的支持,主要依靠二维工具进行分析和决策,对于三维的空间环境难以模拟把握,这一阶段的城市设计中,风环境等三位环境的影响便被二维化了,如风环境可能只有常年风向等因素在设计时被纳入考虑中。故传统的设计流程往往是设计后,由于缺乏方案评价的技术支持,在人为评估修改后便送审批,随后便落实建设。这样的设计流程不足以符合生态城市设计的要求,难以保证城市的可持续性。WindPerfectDX可进行城市尺度风模拟计算,面向建筑、规划、景观等相关行业的需求。
几何模型取彰武6号楼为中心的直径500m的区域,该尺度介于单体建筑和城市群建筑之间,参照其他学者[z]关于小区尺度的CFD模拟,确定的计算域尺寸如图24所示(红色圆点表示区域中心,彰武6号楼西南侧角点),区域内比较高的建筑物为彰武6号楼,高度为78.8m,入口边界距区域中心点取500m,出口边界距区域中心取1200m,两侧边界距区域中心取750m,计算域的高度取240m。建筑的三维几何模型见图(红色箭头所示为彰武6号楼).网格的划分将cad模型输出为iges格式,导入到ANSYSICEMCFD中,划分网格并初步设置边界条件(需要在Fluent中重新设定)。由于流场在建筑壁面处收到建筑物阻挡,流动趋于复杂,所以在建筑壁面处网格细分。在远离建筑区域的部分,比较大网格尺寸允许达到10m,建筑表面比较大网格允许达到5m,平均网格尺寸为2m。划分后的网格见图.WindPerfectDX三维CFD软件,改善了工程软件复杂的操作界面和参数设置,四步骤、五分钟完成操作。绿化设计用WindPerfectDX风环境软件
WindPerfectDX三维CFD软件,模拟建筑大楼风,调节微气候辅助城市设计。陕西绿色建筑WindPerfectDX
城市微气候和建筑形态之间的关联是城市气候学长期关注的重要问题。通过对城市能量平衡的分析可知,建筑的形态(以及区域内人的活动行为)特征对城市能量平衡因子存在交织的复杂影响.从而使得城市和非城市地区的能量平衡关系形成卓著差别,包括显热项和蓄热项增高而潜热项降低,因而造成建筑能耗的增长并带来热岛等城市化气候现象。WindPerfectDX是专为建筑行业开发的一款建筑CFD软件,根据设计师的操作习惯优化界面,保证工程学上的精度同时简化操作流程,已在部分院校的设计课中加入教学陕西绿色建筑WindPerfectDX
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