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文檔簡介
1、隨著我國改革開放的全面深化和城市化進程的不斷加快,城市的住房壓力越來越大,住宅小區(qū)特別是高層住宅小區(qū)的建設便順應著形勢快速發(fā)展起來。但是在城市住宅小區(qū)的建設和使用過程中,往往會由于住宅小區(qū)的建筑布局不合理、建筑物密度大、下墊面性質改變等原因引起住區(qū)風熱環(huán)境的惡化。而住區(qū)風熱環(huán)境差不僅會影響人們活動空間的舒適性,還會導致建筑能耗的增加,污染物的集聚等一系列問題。面對這些問題,如何營造具有良好生活環(huán)境的住宅小區(qū),就成為了小區(qū)設計者、建設者和
2、使用者共同關心的話題。近年來,有越來越多的學者認為通過提高規(guī)劃設計的科學性和合理性,是從根本上改善住區(qū)生活環(huán)境質量的有效方法。這就要求我們在小區(qū)的規(guī)劃設計階段就開始關注小區(qū)的風熱環(huán)境,通過模擬、實驗等方式對小區(qū)的風熱環(huán)境進行預測和評價,找到可能存在的問題并對其進行改善。此外由于小區(qū)下墊面本身和氣象環(huán)境的復雜性,軟件模擬的方法是在規(guī)劃設計階段判斷風熱環(huán)境優(yōu)劣最有效和最簡單的方法。本文選取了合肥市一個典型的住宅小區(qū)作為研究對象,通過軟件數(shù)值
3、模擬的方法,從三維空間尺度對其風熱環(huán)境分布進行了研究,全面了解了原規(guī)劃設計方案下整個小區(qū)的氣流形式和溫度分布特征,并對存在的問題提出了改進措施。旨在為完善小區(qū)的規(guī)劃設計方案、提高住區(qū)室外環(huán)境舒適性和避免室外污染物的聚集提供參考。重點研究內容如下:
首先,在整理了城市和局部空間風熱環(huán)境的研究和應用現(xiàn)狀后,分析了在規(guī)劃設計階段對小區(qū)風熱環(huán)境進行優(yōu)化的重要性,并在比較了各種研究方法的優(yōu)缺點之后,提出采用CFD的方法對小區(qū)的風熱環(huán)境進
4、行模擬分析。
其次,詳細闡述了CFD的技術原理、模型理論和用于風熱環(huán)境計算的主要環(huán)節(jié)。在此基礎上,分別選擇了適合城市住區(qū)風環(huán)境和熱環(huán)境計算的數(shù)學模型控制方程、離散化方法和計算法則。奠定了采用CFD技術進行城市住區(qū)風熱環(huán)境研究的理論基礎,并為研究的順利進行提供了理論支持和技術保障。
第三,選定合肥市某一住宅小區(qū)為研究對象,介紹了該小區(qū)設計的基本情況和所在地區(qū)的氣象條件。選定 PHOENICS軟件作為模擬研究的工具,詳述
5、了該軟件的典型特點和用于風熱環(huán)境計算的優(yōu)勢和求解方法。
第四,根據(jù)本文的研究內容做了針對性的問卷調查。并在詳細介紹了問卷調查的設計方案和數(shù)據(jù)處理方法之后,對調查的結果進行了整理、統(tǒng)計和分析,得出了人們對環(huán)境舒適性的選擇傾向性,為下文提出住區(qū)風熱環(huán)境的改善方案打下了基礎。
第五,采用SketchUP軟件將小區(qū)的規(guī)劃設計方案形象化,導入PHOENICS軟件后設置合理的邊界條件,分別對小區(qū)冬季、夏季和過渡季的風環(huán)境以及夏季
6、典型日8點到18點的熱環(huán)境進行模擬、預測。通過分析小區(qū)內風速、風速放大系數(shù)、氣流組織、風壓和溫度等參數(shù)的三維分布情況,總結了該小區(qū)室外風熱環(huán)境的分布規(guī)律,并指出了該小區(qū)內風熱環(huán)境惡劣的區(qū)域。在此計算結果的基礎上,結合問卷調查的結果,提出具有針對性的改進方案,并對改進后的方案進行模擬計算。
最后,提出改善城市住區(qū)風熱環(huán)境的建議,實現(xiàn)理論與實踐的結合。
本文是應用基礎理論研究,其原理是科學的,思路是完整的,手段是可靠的,
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