搜索行業(yè)解決方案 | CAE仿真技術(shù)在建筑外流場中的應(yīng)用簡介
2017-10-31 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展,大型社區(qū)與高層建筑大量建設(shè),與此同時高層建筑群風(fēng)環(huán)境的問題的日益突出,引起了人們的普遍關(guān)注。環(huán)境中風(fēng)的狀況直接影響著人們的生活,而風(fēng)環(huán)境的狀況不僅僅與當(dāng)?shù)貧夂蛴嘘P(guān),還與建筑物的體型、布局等因素
有關(guān)。如果在規(guī)劃設(shè)計的初期就對建筑物周圍風(fēng)環(huán)境進(jìn)行分析,并對規(guī)劃設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化,將有效地改善建筑物周圍的風(fēng)環(huán)境,創(chuàng)造舒適的室外活動空間。
同時室外風(fēng)環(huán)境也對可能產(chǎn)生的環(huán)境污染有非常重要的影響,以及對高層、超高層建筑的風(fēng)載荷都有很大的影響。
因此,建筑室外風(fēng)環(huán)境的預(yù)測和分析對于建筑的整體布局與規(guī)劃有很重要的指導(dǎo)意義。以下是詳細(xì)展開:
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建筑群中各建筑物間的氣流組織
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夏季有利于通風(fēng),避免通風(fēng)死角
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冬季避免風(fēng)速過高區(qū)域
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有利于污染物的擴(kuò)散
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高層建筑要考慮梯度風(fēng)的影響
《中國綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》對室外風(fēng)環(huán)境有嚴(yán)格的要求:建筑物周圍人行區(qū)距地1.5m 高處,風(fēng)速ν<5m/s,風(fēng)速放大系數(shù)<2,嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)冬季保證除迎風(fēng)面之外的建筑物前后壓差不大于5Pa,且有利于夏季、過渡季自然通風(fēng),住區(qū)不出現(xiàn)漩渦和死角。
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污染源的危害評估
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分析污染范圍,指導(dǎo)下游污染預(yù)防
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便于及時準(zhǔn)確指導(dǎo)疏散
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指導(dǎo)不可避免污染源的合理的設(shè)計位置
不可避免的會發(fā)生一些污染事故,也可不避免的存在一些污染源,如何減少事故造成的損失和降低污染源的影響范圍,尤其是在預(yù)防方面如何做到,就需要使用CFD來模擬分析,尋找最優(yōu)的預(yù)防方案和合理的設(shè)計方案。
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預(yù)測在各種氣象條件(不同室外風(fēng)速)下建筑物,尤其是高大建筑物的風(fēng)力載荷,用于考慮建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
倫敦大教堂表面壓力分布
迪拜帆船酒店室外流場和迎風(fēng)面壓力分布
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有助于優(yōu)化建筑的幾何外形
上海鐵路南站風(fēng)荷載及靜動力響應(yīng)研究
通過分析優(yōu)化上海鐵路南站的風(fēng)載荷,通過適當(dāng)降低懸挑部分的高度以研究幾何參數(shù)變化來減少平均風(fēng)荷載的影響,數(shù)值模擬結(jié)果說明,適當(dāng)降低懸挑高度可以顯著減小懸挑部分的平均風(fēng)荷載
除上述問題外,還可以進(jìn)行城市熱島效應(yīng),城市局部氣候條件等大范圍與建筑室外風(fēng)環(huán)境相關(guān)的現(xiàn)象的分析。
幾何建模: Ansys SCDM
流體仿真分析:Ansys Meshing、Ansys CFX、Fluent、ICEM CFD
設(shè)計優(yōu)化分析:Ansys OptiSlang
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