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基于CFD技术的居住区室外风环境设计研究

吴鑫  
【摘要】:在城市、文化、经济高速发展的今天,住宅的迅猛发展已成为中国式城镇化最为醒目的标志。风环境作为城市环境的重要组成部分,与城市发展和人类活动密切相关。相比于另外两种常用的风环境研究方法——现场观测法与风洞实验法——CFD技术具有周期短、成本低等特征,并可以用较为形象和直观的方式将模拟结果展示出来,因而被广泛应用。因此本文基于ANSYS CFX商用CFD软件,以乌鲁木齐市卡子湾居住区为案例,探讨居住区风环境的影响因子在规划设计中的应用。论文首先对国内外研究现状进行了梳理和总结,介绍了CFD技术的原理和分析方法,明确了本研究所采用的户外行人活动区舒适度、城市大气污染物扩散和城市热岛效应三大控制指标。在此基础上,运用CFD方法,对不同的建筑单体设计要素、建筑组合关系、建筑群平面布局及景观绿化模式进行了风环境模拟与对比,得出了这些因子对居住区风环境的影响规律。论文在上述模拟结果的基础上,对乌鲁木齐市卡子湾居住区规划项目进行了数值模拟与分析,运用本文所确定的三大控制指标体系,分析设计方案风环境的优劣。并根据CFD模拟的结果,采取有针对性的风环境优化策略,对居住区风环境进行改进。通过本研究,旨在让跨学科,多专业的理论更好的服务于城市建设中,使风环境模拟在居住区规划设计阶段就能得到有效的模拟与控制,从而扬长避短,得到更加合理与有益的设计实践。


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