【摘 要】實(shí)現(xiàn)降低建筑物能源消耗的方式之一是從建筑方案的設(shè)計(jì)階段的源頭考慮建筑物的風(fēng)壓環(huán)境。創(chuàng)造優(yōu)良的建筑風(fēng)壓環(huán)境，有助于實(shí)現(xiàn)城市小區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。論文闡述了 CFD(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))數(shù)值模擬工具在分析樹木對建筑小區(qū)風(fēng)壓環(huán)境影響的一般流程，并通過案例說明了樹木對建筑室外風(fēng)壓環(huán)境的影響。

　　【關(guān)鍵詞】樹木;室外風(fēng)壓環(huán)境;CFD;模擬

　　1引言

　　目前，CFD數(shù)值模擬技術(shù)廣泛用于溫度場、壓力場的模擬及預(yù)測。論文通過數(shù)值模擬，預(yù)測城市小區(qū)在不同樹木種植方案的條件下的壓力場及速度場，并以此提出了用于改善建筑風(fēng)壓環(huán)境的具體方案。根據(jù)《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/

　　T50378-2014)和《中國生態(tài)住宅建筑技術(shù)評估手冊》(以下簡稱“評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”和“評估手冊"相關(guān)指標(biāo)，應(yīng)用CFD數(shù)值模擬技術(shù)，模擬己初步成型的規(guī)劃方案的風(fēng)壓環(huán)境，并得出具體指標(biāo)。模擬出的室外風(fēng)壓環(huán)境不能滿足手冊及標(biāo)準(zhǔn)的要求時(shí)，可通過種植綠色樹木改善建筑物室外的風(fēng)壓環(huán)境。

　　2基于CFD模擬樹木在改善建筑小區(qū)風(fēng)壓環(huán)境ф的應(yīng)用

　　21建筑物風(fēng)壓環(huán)境評價(jià)指標(biāo)

　　依據(jù)“評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”和"評估手冊”中對室外風(fēng)壓環(huán)境的具體要求，即根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)玫瑰圖，模擬預(yù)測該地典型特征氣象條件下的風(fēng)壓環(huán)境，并使其滿足建筑物周圍風(fēng)速小于 5m/s(行人區(qū)垂直 1.5m 處)，并使建筑的前后壓差不大于 5Pa(冬季)，或保證 75%以上的建筑(板式)前后保持 2Pa 左右的壓力差，以避免局部發(fā)生死角和漩渦，達(dá)到保證室內(nèi)能進(jìn)行有效的自然通風(fēng)的目的。

　　2. 2 基于 FLUENT 模擬樹木在改善建筑小區(qū)風(fēng)壓環(huán)境中的應(yīng)用流程

　　對于室外風(fēng)壓環(huán)境，通過應(yīng)用 CFD 數(shù)值模擬技術(shù)，模擬、預(yù)測、判斷、改善與評價(jià)建筑小區(qū)的室外風(fēng)壓環(huán)境[1]。論文的分析對象為已初步成型的設(shè)計(jì)方案建筑物的室外風(fēng)壓環(huán)境，運(yùn)用 FLUENT6.3 軟件對建筑室外風(fēng)壓環(huán)境進(jìn)行模擬分析。若分析結(jié)果不能滿足建筑風(fēng)壓環(huán)境評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的具體指標(biāo)，則采用種植綠色樹木(采用不同的布置形式)的方式來改善建筑風(fēng)壓環(huán)境，以此滿足室外風(fēng)壓環(huán)境評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及手冊的指標(biāo)。

　　2. 3 案例分析通過一個(gè)具體案例來介紹 FLUENT6.3 數(shù)值模擬軟件模擬、預(yù)測、判斷、改善建筑小區(qū)風(fēng)壓環(huán)境的具體操作方法，案例的模擬工況為夏季。

　　3 室外風(fēng)壓環(huán)境的改善

　　通過軟件模擬顯示：方案 1 不能滿足“評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”和“評估手冊”中的指標(biāo)，因此，需采用種植綠色樹木的方式優(yōu)化建筑小區(qū)風(fēng)壓環(huán)境。依據(jù)樹木種植的不同區(qū)域，提出 2 種綠色樹木種植方案(見圖 6)，用于改善建筑小區(qū)風(fēng)壓環(huán)境。(1)在空氣速度較高的樓宇間種植樹木;(2) 在空氣速度較高的迎風(fēng)面種植綠色樹木。改善后的模擬結(jié)果如圖 7~圖 10 所示。

　　根據(jù)模擬結(jié)果可以看出：在行人區(qū)垂直 1.5m 處，方案 3 的最高風(fēng)速為 5.53m/s;方案 4 的最高風(fēng)速為 4.89m/s。從評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判斷，方案 4 滿足建筑物室外風(fēng)壓環(huán)境指標(biāo)中對風(fēng)速的要求，方案 3 不滿足。為了判斷改善后方案 4 是否同時(shí)滿足對風(fēng)壓力差的要求，對修改后方案 4 的建筑前后分別取相對應(yīng)壓力測點(diǎn)。從壓力測點(diǎn)的數(shù)據(jù)得出：方案 4 能保證 76.923%的板式建筑前后維持在 2Pa 左右的壓差，因此，滿足標(biāo)準(zhǔn)及手冊中的指標(biāo)。

　　4 結(jié)論

　　面對越來越差的建筑室外風(fēng)壓環(huán)境，如何改善建筑室外風(fēng)壓環(huán)境日益受到重視。論文提出的通過綠樹改善小區(qū)風(fēng)壓環(huán)境的方法為城市建筑小區(qū)規(guī)劃提出了一種新的思路，從而為人類營造更加優(yōu)良的小區(qū)風(fēng)環(huán)境。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　【1】GB/T 50378—2014 綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S].

　　【2】中國建筑科學(xué)研究院，等.中國生態(tài)住宅技術(shù)評估手冊 [K].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

　　【3】夏春海，朱穎心，林波榮.方案設(shè)計(jì)階段建筑性能模擬方法綜述[J].暖通空調(diào)，2007，37(12):32-40.

　　《樹木對建筑小區(qū)風(fēng)壓環(huán)境影響的模擬研究》來源：《工程建設(shè)與設(shè)計(jì)》，作者：梁朋雲(yún)，楊雙亮。