建筑形态影响城市微气候:微气候是在具有相同大气候特点的范围内,由于局部地区地形、方位、土壤条件和植被不一致,使得局部地区具有独特的气候状况,主要表现在个别气象要素(温度、湿度和风)的剧烈变化及特殊天气现象(雾、露和霜)的差异。建筑形态是整个城市的物质基础,不同的城市形态对区域能耗有着不同程度的影响。各类街区的建筑物相互遮挡面积、绿化覆盖面积、建筑物层高、建筑密度以及容积率等因素差异较大。这些因素会间接影响区域能耗,如街区尺度越大、密度越低则相应的居民生活和交通能耗越高。。WindPerfectDX三维CFD软件,风环境模拟技术与日照分析辅助城市设计。陕西微气候WindPerfectDX操作流程
所使用的模拟方法:计算流体动力学(CFD,计算流体力学)是什么?流体动力学是研究流体运动的一门学问。流体动力学有广的应用,包括计算空气流动,预测不同尺度的气候环境等.提供了一系列的实用原理,这些原理是根据实际测量所推导出的经验法则而来,用以解决实际问题.解决流体动力学问题通常涉及计算空气的参数,如速度,压力,密度和温度,这些都与时间、空间的函数有关.流体动力学的基本公理是守恒定律,它就能够以Naver-Stokes方程式求解,简化的NS方程式没有一套通用的解法,所以这类方程式只被应用在信息科学,用以计算机CFD计算.城市更新用WindPerfectDX日照分析软件WindPerfectDX三维CFD软件,保证城市风道的计算精度同时简化操作流程,导入高校设计课程教学。
如何验证模型的正确性﹖现在5号楼有一个测点的一年的数据﹐是否可以利用这一个测点的数据进行验证,验证的标准是什么?对于该尺度下的区域,一个测点是否足够?风洞试验是否有必要做?在做新疆西藏地区的CFD模拟时,采用模拟区域内三个测风站的数据进行验证。采用速度比和风向比作为验证的因素。在对某住宅小区进行室外热环境的模拟时在小区内布置了2个固定测点和25个流动测点获取气象数据,并于CFD模拟的结果进行对比,对比项为各测点的数据差值百分比。许昌[x]在对城市分布式风力电力应用了CFD模拟,在区域内设置了2个测风塔,对比在测风塔位置处的物理量值。综上所述,对于城市密集高层的风资源评估,现阶段主要存在的难点如下:1)三维几何模型的获取2)CFD模拟结果的验证(3)对于CFD模拟的结果,如何将其应用到风力发电的实际工程中
城市规划与设计过程中应用“多尺度城市气候模拟”的方法,藉此让规划设计概念经过前期评估,让数字化模拟技术应用在设计实践中,从“粗放型”转变到“精细化”规划模式。多尺度城市微气候模拟方法,如简便人体热舒适度指标,将成为未来潜在的城市规划设计课程指导方法,更多的融入到城市规划教育中,使其在真正意义上成为城市规划学生分析方案、指导方案、检验方案的新型规划方法和工具。城市微气候模拟进而从对于规划结果的“事后验证”转向带领规划的“事先指导”,而其中计算流体力学(CFD)的多尺度应用将在优化城市设计方案、制定控规导则等方面产生科学、切实的指导意义。在这一过程中,对于多尺度城市规划与城市设计微气候模拟方法的梳理与评述,也将为未来气候敏感型城市研究打下坚实的基础。WindPerfectDX模拟建筑大楼风,调节微气候辅助城市设计。
在设计尺度的应用上,虽然城市里的植栽及公园绿地是降低城市温度的重要手段,但若缺乏适当规划,反而会造成人体热舒适度的不良影响。一般在树荫底下人们通常会觉得凉快,若能有微风流动更可以感受到降温效果,因此风速和树荫间存在互补的关系。但需要注意的是,过密的树木种植反而会减少风的流动,惟有合理的景观设计,包含街道树木的种植和公园的设置,才能给城市居民带来较大的生活舒适。利用风速和遮阴等级对城市街廓、公园等区域设计进行舒适度检验,简化传统微气候模拟方法,将能更便捷的应用于城市设计方案之推敲。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。软件WindPerfectDX操作流程
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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热岛效应之外,水面、风等也是造成城市热岛的因素。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。陕西微气候WindPerfectDX操作流程
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