现阶段城市发展中,城市规划师与设计师已逐渐认知到“粗放型”的发展方式,不只对城市环境带来巨大的负面影响,城市热岛效应更是日益加剧。风/热环境作为衡量与改善城市舒适度的重要指标,将在未来的城市规划与设计过程中成为重要的考量因素。多尺度城市微气候模拟方法,比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,进而融入到城市规划教育中去,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。而在“粗放型”发展到“精细化”规划的转变中,城市微气候模拟也将逐渐从对于规划结果的“事后验证”转向带领规划的“事先指导”,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建筑规划行业的三维CFD软件,结果显示多样化,可按分布、矢量、粒子查看。江苏绿色建筑WindPerfectDX安装教程
在夏季,城市局部地区的气温,能比郊区高6℃甚至更高,形成较强度的热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。因此,一年四季都可能出现城市热岛。但是,对于居民生活的影响来说,主要是夏季高温天气的热岛效应。医学研究表明,环境温度与人体的生理活动密切相关,环境温度高于28℃时,人们就会有不舒适感;温度再高就易导致烦躁、中暑、精神紊乱;气温高于34度,并且频繁的热浪冲击,还可引发一系列疾病。WindPerfectDX是专为建筑规划行业开发的三维CFD软件,模拟建筑大楼风,调节微气候辅助城市设计。福建建筑WindPerfectDX风环境分析WindPerfectDX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。
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。
随着科学技术的进步,“数字城市”技术在城市规划领域中的应用逐渐深入,各种三维模拟软件成为城市设计的重要技术。近几十年来,随着计算机软件和各类资源的进步,数字模拟方法软件越来越收到人们的重视。这些软件可以结合地域气候等条件,构建三维的、可互动的、能进行多种分析的城市虚拟环境,通过准确快速的计算,直观的模拟出设计后的城市空间环境,暴露原设计存在问题,从而指导设计的修改。而且数值模拟方法在研究城市室外微气候环境问题中具有明显的优势,除了步骤简单、低成本高效、结果清晰直观等外,相较现场实测的方法还少许多变量的干扰。目前能够做到在城市尺度下也能在个人电脑上简单操作的风环境模拟只有WindPerfectDX。WindPerfectDX风环境模拟技术与日照分析辅助城市设计,是专为建筑规划行业开发的三维CFD软件。
求解参数设置:将ICEM划分好网格的文件输出为msh文件,导入F1uent,进行求解参数的设置。主要参数包括求解基的选择,湍流模型的选择,边界条件的确定,残差控制设置等。求解基的选择:F1uent提供两种求解基,即Pressure-Based和Density-Based求解器,如图所示。其中Pressure-Based是针对低速、不可压缩流开发的,Density-Based是针对高速、可压缩流开发的。风是由于空气受热不均匀,密度改变引起的流动。空气理论上是可压缩流体,但是在常温常压下气体做低速流动时(V=100m/s),气体的密度相对变化小于5%,可按不可压缩流体处理( Boussincsq假设)。不可压缩流体的连续方程如下所示
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对比一下市面上常用的计算流体力学(CFD)软件中,WindPerfectDX是转为建筑环境领域开发的,且界面、操作和结果表达形式都根据设计师习惯不断调整,有日本的技术团队作为后备力量支持。舞丰致力于将这种新型工具更多地融入到本科教育中,利用WindPerfectDX软件能够帮助城市规划学生高效率地分析方案、指导方案、检验方案,从真正意义上对城市规划做出科学的预判、规划和调整,从对于规划结果的“事后验证”转向带领规划的“事先指导”。使用WindPerfectDX软件,只要经由外部模型汇入、进行模拟网格生成切割、模拟环境条件设定以及执行模拟解算等四步骤便能学会环境模拟,有助于普及建筑CFD模拟城市环境的概念,提高方案设计中数据的准确度,并且模拟与方案实时对比调整促进更多的城市规划师更深入地理解并解决城市环境问题。江苏绿色建筑WindPerfectDX安装教程
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