建筑立面風驅雨氣動效應的數(shù)值模擬研究.pdf

1、風驅雨(Wind-Driven Rain，簡稱WDR)是雨滴在垂直墜落的過程受風力驅動獲得水平速度分量從而出現(xiàn)斜向飄落的現(xiàn)象。WDR是建筑外立面最主要的水分來源，直接影響建筑外墻材料耐久性與建筑溫濕性能，易引發(fā)諸多常見工程問題，如墻面滲水、壁面泛鹽、霜凍、風化以及徑流污染等，甚至危及結構安全，因此掌握WDR分布特性是深入上述工程問題研究的重要基礎。近年來，作為建筑立面WDR分布重要影響因素的氣動效應已逐漸成為研究重點，其主要包括單體建筑

2、的風阻效應和群體建筑的氣動干擾效應，有針對性地開展有關研究工作，對于科學指導WDR相關領域的研究與設計，有效降低建筑WDR災害具有重要的理論與應用意義。
　　本文采用基于歐拉多相流模型的CFD數(shù)值模擬方法開展WDR氣動效應的模擬分析與研究。首先，模擬已有建筑WDR實測場，通過對比分析模擬結果與實測數(shù)據(jù)，驗證CFD數(shù)值方法對于單體建筑與具有強烈氣動干擾效應的群體建筑WDR場模擬的有效性。其次，針對多（高）層平屋面單體建筑，模擬建筑立

3、面高度與寬度變化時的WDR場，重點分析建筑立面WDR分布特性及立面前區(qū)流場的變化特點，獲取立面尺寸變化時風阻效應對建筑迎風立面WDR分布影響的規(guī)律，并比較ISO半經驗模型的預測結果，表明該模型缺乏考慮尺度變化下風阻效應對WDR分布的影響，也未能反映風阻效應引起的迎風立面WDR橫向分布變化的特點，因此該模型需要引入尺度性的區(qū)域墻因子，從而提高預測精度。最后，針對兩建筑串列布局方式，考慮施擾建筑高度及建筑間距變化，模擬不同工況下受擾建筑迎風