三维模拟技术具有循环反馈的运作机制:大致的实施步骤为:提出设计目标后结合城市或地区气候特征进入初步设计,将初始设计成果进行评估,按照规划-设计-软件模拟-分析评价-设计修改-再次模拟…的流程进行,进入循环反馈的运作机制,较后得出满意的评价结果后再进行落实。以上过程可以实现高效、低成本的评估城市设计方案,是可持续城市设计的可靠基础。建筑CFD的教学已加入部分高校的设计课程,WindPerfectDX是专为建筑行业推出的三维热流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、五分钟便可完成前处理操作,结果显示多样化,可按分布、矢量、粒子查看,甚至可以导出风环境粒子动画。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。济南风模拟
城市规划应用方面,目前城市实践者主要关注于”土地使用与建筑布局”,使得城市街区尺度的模拟变得尤为重要。有别于传统宏观尺度与微观尺度气候模拟,将填补两者之间的隔阂,并且对潜在的城市通风路径进行有效的流体力学模拟。透过模拟得到一地区的风廊道路径与热环境情况,这对于控制性详细规划的指导与相关导则的制定有着重要的指导与实践意义。此类气候敏感型的城市规划方法也可以被逐渐应用到如公共交通导向(TOD)开发以及生态社区的推广之中,为更多的规划理念提供定量的决策支持。街谷风环境评估风廊道也会在建筑设计阶段、城市更新阶段有效地指导总体气候设计、发挥影响。
建筑组团中影响风环境的因素:风环境也可以对建筑设计进行有效地指导。例如,根据地区主导风向,建筑群体布置应与其成30°至45°,并且保持前低后高、前疏后密以及前后错列排布的方式;特别是在方格块式基地配置中,建筑间距为建筑高度的6倍为较佳距离,能够确保第二排建筑有足够的气流。又如,根据已有建筑形态可以进行地区风道模拟,根据模拟结果的风道拐点选择需要进行城市更新的区域,再进行相应的总平面调整、开发强度调整。舞丰(上海)建筑技术咨询有限公司。
通风廊道对城市生态设计的作用:规划建设城市通风廊道对提升城市空气流通能力、缓解城市热岛、改善人体舒适度、降低建筑物能耗、改善局地气候环境有着重要的作用,主要表现在:一是通风廊道将郊区的清洁冷空气带到城市建设区,有利于缓解城市热岛效应;二是可以提升空气流动性,减少城市建设区的“风阻”,改善局地小环境;三是结合绿地系统、河流、广场等城市开敞空间统一规划,有利于加快水、气、绿等之间的空气热交换,提高人体舒适度。更有学者提出,通过设置通风廊道来缓解城市雾霾问题。污染气象学的研究结果表明,污染物进入大气后,风向、风速、大气稳定度对其扩散的影响较大。
在宏观尺度上,通过合理布局工业企业,搬迁位于重要风道上的重点污染源污染源,调整工业用地、居住用地与绿地水系的关系,较大限度地发挥城市通风廊道对于空气污染的缓解作用。在中观尺度上,通过调整建筑群与风廊道方向的关系,建筑的高度、材质等来减轻城市空气污染。根据通风廊道在不同尺度上的影响因素,在城市通风廊道规划建设中,一方面应因地制宜,针对不同规划尺度特点,分析气候条件、所处的风场、一年中的软轻风的风频、风速和主导风向,兼顾需要与可能,实事求是分析是否有条件规划建设风道。另一方面加强城市规划部门与当地气象部门的合作,加大科研攻关力度,加强理论研究和跨学科的整合,通过科研项目搭建多领域、多学科交流互动的平台,为利用气象数据提高城市规划的科学性奠定理论基础。同时,为保证通风廊道的实施,应将相关通风廊道规划的要求纳入法定规划体系中,强化对城市规划中水系、绿地的刚性管控,加大规划实施监管。模拟评估时,建筑能耗通过三维模拟软件导入模型、设定参数得出预估数值。cfd风模拟软件
有学者提出,通过设置通风廊道来缓解城市雾霾问题。济南风模拟
微气候影响建筑设计的因素:自然通风设计还可以解决一些建筑能耗的节能设计问题,改善城市整体空气质量。自然通风设计是一个复杂而集中的逻辑思维过程,需要综合考虑当地的气候特征以及周边环境、建筑的形态、建筑空间设计、建筑的外维护结构设计等各个方面。同时,自然风在建筑设计中的运用也是一个系统的、综合的过程,需要多个专业领域的协调配合,才能较终实现建筑的较优自然风设计。这些专业领域包括建筑设计、城市规划、景观设计、暖通、土木、建筑工程、环境工程、气象等,跨学科结合工程技术与设计美学是未来建筑规划行业的主要运作机制。济南风模拟
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