多领域的三维模拟技术构建数字城市:城市设计的方法也亟待升级转型,传统的城市设计方法较缺乏电子信息技术的支持,主要依靠二维工具进行分析和决策,对于三维的空间环境难以模拟把握,这一阶段的城市设计中,风环境等三位环境的影响便被二维化了,如风环境可能只有常年风向等因素在设计时被纳入考虑中。故传统的设计流程往往是设计后,由于缺乏方案评价的技术支持,在人为评估修改后便送审批,随后便落实建设。这样的设计流程不足以符合生态城市设计的要求,难以保证城市的可持续性。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。福建BIM软件WindPerfectDX风模拟
CFD在解决空气污染中的应用:建筑CFD与通用CFD的主要区别在于满足精确需求。建筑规划行业的从业者的主要时间用于整个规划设计的推敲,风/热环境的模拟分析在设计初期辅助优化设计,因此需要操作简单、结果精确、界面设计符合设计类软件的通识、能够同时对比多个方案、结果表达多样化,尤其是对于建筑及建筑组团的设计,需要能够从人视点感受风/热环境的效果和成因。因此参数繁多、操作复杂的通用CFD不适合建筑规划行业,无法普及这种三维模拟技术对设计的支持。建筑CFD技术结合BIM技术的逐步完善在未来能够为建筑规划行业提供更高效的设计支持。陕西CFD软件WindPerfectDX下载WindPerfectDX三维CFD软件,改善了工程软件复杂的操作界面和参数设置,四步骤、五分钟完成操作。
湍流模型的选择湍流是普遍存在的,层流是个例。对建筑物室外风场的模拟需要考虑湍流的影响。目前对湍流的数值模拟方法见图。湍流数值模拟方法包括直接数值模拟方法(DNS)和非直接数值模拟方法,非直接数值模拟方法包括大涡模拟方法(LES)、Reynolds平均法(RANS)、统计平均方法。湍流的数值模拟方法:Reynolds平均法是目前应用*****的湍流模拟方法,根据对Reynolds应力做出的假定不同,又可分为Reynolds应力模型和涡粘模型,见图。本次模拟**终采用RSM模型进行湍流的模拟(事实上,湍流模型的选择并不是***的,可以进行不同湍流模型之间的对比)。在Fuent里湍流模型的设置见图.
几何模型的建立:在几何模型的建立部分,现阶段采用的是陈宸的模型,他是根据彰武校区附近区域的城规图建立CAD三维模型(据陈宸描述来自他建筑学院的朋友提供)。对于后续的研究,比如其他的密集城市高层区域或更大的研究尺度,应寻找更高效易推广的方式,对于此种方式初步的探索及困难见附录。除了建筑物本身的几何模型外,对于建筑室外风环境的模拟,应限定流场的范围,即建立计算域。计算域的尺寸会影响CFD模拟的结果,设置的计算域要考虑风场不受堵塞效果的影响,同时为了求解的速度(及对计算机性能的要求),应尽可能小以减小网格数目。建筑的阻塞率由下式计算:阻塞率=建筑物*大迎风面积Aw/流域横截面积Ad.WindPerfectDX建筑规划行业的三维CFD软件,根据设计师的操作习惯优化界面,四步骤进行风环境模拟。
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
WindPerfectDX建筑规划行业的三维CFD软件,导入建筑﹑道路﹑绿化等分层模型分进行城市热岛解析计算。福建BIM软件WindPerfectDX风模拟
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。福建BIM软件WindPerfectDX风模拟
舞丰(上海)建筑技术咨询有限公司拥有建筑方案咨询(涉及建筑工程设计资质业务除外),景观方案咨询,商务信息咨询,电脑图文设计,网页制作,翻译服务,房地产咨询,计算机科技领域内的技术开发、技术咨询、技术服务、自有技术转让,计算机软硬件及辅助设备、计算机及配件、办公用品、建筑材料(钢材除外)、仪器仪表及配件、花卉、苗木的批发、进出口,佣金代理(拍卖除外),并提供相关配套服务(不涉及国营贸易管理商品,涉及配额、许可证管理商品的,按国家有关规定办理申请)。等多项业务,主营业务涵盖风环境软件,日照分析软件,城市热岛软件,CFD软件。公司目前拥有专业的技术员工,为员工提供广阔的发展平台与成长空间,为客户提供高质的产品服务,深受员工与客户好评。舞丰(上海)建筑技术咨询有限公司主营业务涵盖风环境软件,日照分析软件,城市热岛软件,CFD软件,坚持“质量保证、良好服务、顾客满意”的质量方针,赢得广大客户的支持和信赖。一直以来公司坚持以客户为中心、风环境软件,日照分析软件,城市热岛软件,CFD软件市场为导向,重信誉,保质量,想客户之所想,急用户之所急,全力以赴满足客户的一切需要。