建筑布局对高层广东地区住宅小区的流场影响分析

建筑布局对高层广东地区住宅小区的流场影响分析

林景星

连州市鸿图建筑设计有限公司511800

摘要:目的：探讨研究建筑布局方式的不同对广东地区住宅小区室外风环境的影响，从而获得较舒适的广东地区住宅小区室外风环境．方法：建立某高层广东地区住宅小区的数学模型，利用fluent软件对高层广东地区住宅小区冬、夏季的室外风环境进行模拟，对比分析建筑物布局方式改变的情况下，冬季与夏季广东地区住宅小区人行高度1.5m处的风速分布．结果：广东地区住宅小区，夏季南风时，建筑物之间的流动性较好，冬季北风时，建筑物间的风环境较差，通过降低小区出入口及主通道上建筑物的高度来调整建筑布局，与原布局小区的风环境相比，改变布局后的小区内人行高度1.5m处的平均风速降低效果明显。结论：调节迎风面建筑物的布局方式对小区室外风场的分布影响最显著，可以改善广东地区住宅小区室外的风环境，提高小区的舒适性。

关键词:高层广东地区住宅；风环境；建筑布局

1.引言

城市广东地区住宅小区的污染物扩散、自然通风效率、建筑表面风压、人行高度的风舒适性均与其内部的风环境状况密切相关。风环境受到许多因素的影响，如建筑的布局形式、建筑尺寸、地貌条件与风向等，其中建筑的布局形式、风向与建筑尺寸是营造良好风环境的重要因素，同时也是城市广东地区住宅小区风环境研究的重要参数。建筑风环境的研究手段主要有风洞试验、数值模拟与现场实测，随着计算机性能的不断提高，数值模拟(计算流体力学-Computionalfluiddynamics，CFD)技术越来越广泛地应用于流场的研究分析。数值模拟相对风洞试验有着成本低廉、试验准备时间较短并且可以根据试验要求方便地更改模型参数等优点。

2.模拟分析

笔者对冬、夏季三种不同建筑物布局方式进行了模拟，得到了室外风速场的分布，进一步对三种形式下小区的风环境进行对比分析．建筑物布局形式如图1所示。

图8冬季距地1.5m处的各测点风速分布图

由图可以明显看出，入口处的几个测点风速较大，其中以1点风速为最大，可以达到3.72m/s，建筑布局方式一时的风速普遍较高，但是随着建筑布局方式的变化，风速明显减小．冬季，布局方式一时的平均风速为1.93m/s，布局方式二时的平均风速为1.80m/s，布局方式三时平均风速最小，为1.58m/s，与一相比降低了0.35m/s．可以看出，建筑物布局的改变改善了小区的风环境，提高了居民的舒适性。

为充分利用夏季和冬季中不同风向的季风营造良好的广东地区住宅小区风环境，在进行建筑设计过程中，设计人员可以对不同类型的建筑进行混合，使建筑能够在夏季不影响南风流动，使建筑能够在冬季阻挡北风流动，从而有效提升广东地区住宅小区的防热效果、散热效果、保温效果和避寒效果。因此，在建筑布局过程中，应积极利用南门、西南门及东南门，尽可能限制北风，这就需要由南到北逐渐布置从小到大、从高到低的建筑物，使广东地区住宅小区形成符合南风流通的梯状结构，从而营造出符合人们居住需求的广东地区住宅小区风环境。同时，相比较单一类型的建筑区，混合型的建筑区能够有效提升广东地区住宅小区的建筑密度，使环境质量得到有效提高，使广东地区住宅小区内的自然通风得到有效改善，且建筑密度越高也更加符合城市设计和经济性的基本要求，在营造广东地区住宅小区风环境中有着至关重要的影响作用。

3.结论

从结果的分析可以得出，广东地区的广东地区住宅小区，在夏季南风时，建筑物之间的流动性较好，有利于建筑物夏季散热；但是，在冬季北风时，小区内建筑物之间的风速普遍较大，建筑物之间风速的增加必定会对冬季的采暖造成不利影响，从而增大能源的消耗及浪费。广东地区住宅小区的局部风速过大，产生涡流的区域会卷吸生活垃圾，影响小区内的环境卫生。通过降低小区出入口以及主通道上建筑物的高度调整建筑物的布局，可以改善室外风场的分布，与原建筑物布局方式相比，改变布局后小区的室外风速明显降低。尤其是当改变迎风面建筑物布局时，对广东地区住宅小区的室外风速场影响最显著。由此可见，调整建筑物的布局方式对小区的室外风环境影响不容忽视。

参考文献:

[1]李云平．广东地区高层住区风环境模拟分析及设计策略研究［D］．哈尔滨:哈尔滨工业大学，2016．

[2]曾穗平.基于“源—流—汇”理论的城市风环境优化与CFD分析方法[D].天津大学,2016.

[3]许伟，杨仕超，李庆祥．高层建筑密集区的风环境数值模拟研究［J］．广东土木与建筑，2009(3):17－20．