城市轨道交通及BRT周边地区职住平衡与建成环境的关系研究：以合肥市为例

轨道交通可重塑城市职住空间格局,其在承担长距离通勤出行的同时也使得职住空间进一步分离﹒为了交通基础设施与城市空间的协调发展,本研究采用宜出行热力数据分析了合肥市中心城区的职住空间分布,并基于职住比将站域划分为职住平衡、就业型和居住型3种职住空间类型,运用多元logistic回归模型探究其建成环境与职住平衡类型之间的关系﹒结果表明：合肥市中心城区已形成以老城区、政务区和滨湖新区为核心的多中心城市空间结构;站域的就业密度及其土地利用混合度与密度对职住平衡有显著影响;轨道交通站点有助于就业中心的形成,但对居住型的职住空间影响不大;BRT(bus rapid transit)对职住空间类型的影响并不显著﹒该研究结果可为依托轨道交通重塑城市职住格局、改善职住平衡提供支撑﹒     

高架桥对城市街谷风环境的影响研究

城市风环境是城市居住空间品质和居民生态质量的重要评价指标.研究表明,城市高架桥对周边既有建筑的室外风环境具有明显影响.以影响空气污染物扩散的无风区面积比例、影响室外活动区域舒适度的风速放大系数为指标,街谷高宽比、高架桥高度、跨线高差为变量,基于计算流体力学模型,模拟分析了高架桥跨线节点及街道沿线的风环境变化规律,为以环境控制为目标的高架桥建设提供了前期规划及设计依据.     

地域气候条件下异型建筑室外风环境绿化改进研究

为了研究绿化对异型建筑室外风环境的改进效应,本文采用CFD方法和Realizable K-ε湍流模型,结合乌鲁木齐地区风环境特征,以异型建筑新疆大剧院为例,以城市空间中1.5 m人行高度处风速小于5 m/s为评价指标,依据单棵、一排树木周围流场特性的风洞试验和数值模拟对比,对大剧院周围无绿化和现有绿化方案进行分析,并根据树木周围流场特性及对建筑周围风环境的影响提出更为合理的绿化布局,以此满足室外行人舒适度要求。结果表明：树冠处阻风作用最好,随着距树冠距离的增加,阻风作用逐渐降低;树冠两侧及间隔处有导风作用,使得局部风速增大;留有间隔的一排树木在满足经济条件的同时仍能起到优于单棵的阻风效果,更适合实际使用。异型建筑的凹角及拐角处易生成涡流和局部高风速区,在建筑抗风设计时应予以充分考虑。本研究可为利用树木阻风导风和类似异型建筑的室外风环境绿化改进提供参考。     

基于风环境的高层住区植被优化设计

城市住区植物设计对区内风环境状况具有直接影响。本文以哈尔滨市3个高层住区户外环境为载体,运用CFD数值模拟技术,对不同植物布局及配置方式对典型风环境的影响进行研究,探讨提升住区风环境舒适性的植物设计形式。结果表明,穿流区、角流区、涡流区为高层住区风环境关键区域。树种配置方式中,小乔木+灌木对人行高度处风速削弱效果最好,大乔木+小乔木对风场的减弱范围最大;不同气流区域内植物布局方式应分别处理,穿流区采用垂直风向的行式布局、角流区采用平行于风向的列式布局、涡流区采用围合式布局对风环境改善效果最好。     

高层建筑底部区域行人风环境试验研究

对单个方形截面高层建筑底部区域12m范围内的行人高度风环境进行试验研究。研究了不同风向角下加速比、平均风速比等参数的分布与变化规律,并以广州为例,利用Lawson风环境评价准则对该区域处于强风下的风环境进行了评价。结果表明各风向角下的最大加速比大致相等,约为1.9,且均出现在建筑背风面角隅位置。平均风速比大于0.75的区域也出现在建筑背风面角隅,此处易引起行人风环境不适。建筑周围12m范围内风环境不适的区域面积在与墙面正交风向时达到最大,应重点关注下洗（Downwash）效应造成行人高度处风速增大的影响;在斜风向20°~70°范围内通风不利的区域面积较大,对空气污染物扩散不利。建筑迎风面和背风面角隅位置出现最大等效阵风风速,应当对建筑角隅区域行人活动加以限制或提醒。     

温州城市风环境及污染扩散的数值模拟研究

城市风环境是影响城市污染扩散和人居住环境的一个重要因素。从风环境的角度研究温州城市环境现状;并以温州风环境气象资料为基础,利用城市尺度边界层大气数值模式(RBLM)对三种风速条件下温州城区气流与风速的分布以及污染浓度进行数值模拟。通过分析这三个模拟方案发现鹿城区存在气流辐合区,导致局地污染状况加重;龙湾区污染浓度较大,是造成温州地区污染的主要原因。最后根据试验结果在温州市拟定出排污企业的最佳选址。     

基于一种标准城市建筑模型的行人高度风环境比较研究

对日本建筑学会（AIJ）提出的标准建筑风环境模型,分别采用风洞试验、基于雷诺平均（RANS）和大涡模拟（LES）的数值模拟方法,开展了考虑不同中央高层建筑高度和来流风向角对周围行人高度风环境影响的详细比较研究。结果表明：RANS和LES模拟得到各测点风速比的变化趋势与风洞试验整体上一致,相对而言,LES模拟结果与风洞试验结果更接近,平均误差约为RANS的1/2;而RANS方法总体上低估了行人高度风速,无法准确反映建筑背风面的风加速状况。随着中央建筑高度的增加,周边行人高度风速逐渐增大,100 m高度的超高层建筑对局部区域风速的加速达到1.6倍;但当中央建筑高度超过150 m、继续增大至200 m时,行人高度风速不再增大。当风向角在0°～90°范围变化时,在高层建筑背风面和角区附近会产生行人高度风场加速的“文丘里效应”;其中当来流风向角为45°时,风加速情况最为显著,显示出斜风来流工况下会对高层建筑周边行人风环境带来最不利的影响。     

基于网络分析法的贵港市公园绿地可达性分析

城市公园绿地可达性是反映城市公园服务水平的重要指标,同时也是判断城市公园绿地布局合理性的重要标准﹒以贵港市城市公园绿地为研究对象,运用GIS网络分析法,对步行和骑行2种不同交通方式下的公园绿地空间服务区域进行分析,并提出相应的优化建议﹒研究结果表明:研究区域内步行方式下,仅有不足1/3面积内的居民能在20 min内步行到达公园,且相对集中在港北区;骑行方式下有将近88.22%面积内的居民能在20 min内享受城市公园绿地服务功能﹒     

基于PKPM软件的某绿色建筑室外环境模拟分析

室外环境对建筑物的影响是绿色建筑的一项重要研究内容,并且学校对室外环境质量要求相对较高。使用PKPM绿色建筑软件的CFD模块、Sound模块分别对合肥市某中学的室外风环境、室外声环境进行数值模拟分析,探讨了室外环境对学生校园生活的影响,并结合《绿色建筑评价标准》进行评估,结果表明该中学室外风环境满足标准要求,但室外噪声存在部分超标的现象,最后针对发现的问题提出相应的优化策略,为进一步改善校园环境提供了参考。     

基于CFD的油罐群风环境数值模拟

采用 RNG k-ε湍流模型,建立油罐群风环境模型.利用CFD软件FLUENT6.3对油罐群风环境进行模拟.研究结果表明:1)油罐群的流场呈对称分布,在迎风面,距离油罐群越近,风速逐渐减小;而在油罐群的两侧,风速增加;在油罐群的正后方形成了负压区,风速减小.2)油罐表面周围温度变化较大,但油罐群对周围大气热环境影响较小.     

矩形截面高层建筑横风向脉动风荷载特性

对不同厚宽比的矩形截面高层建筑模型进行了测压风洞试验﹒研究了横风向根方差升力系数、基底根方差弯矩系数、基底弯矩功率谱的基本特性﹒研究结果表明,根方差升力系数沿高度呈多项式曲线分布;基底根方差弯矩系数随厚宽比增大到一定值后变化不大;基底弯矩功率谱在厚宽比3时只有1个谱峰,厚宽比=3时在高频段时出现了第2个谱峰;峰值频率在厚宽比1时变化不大,此后随厚宽比的增大而减小;以厚宽比为自变量,拟合得到了相应的计算公式.     

建筑群风环境分层优化策略

为改善建筑群风环境,通过数值模拟技术研究了原始建筑群的风环境情况,并通过分层优化方法改善建筑群的风环境。结果表明,利用分层优化方法对原始建筑群风环境进行优化,使整个研究区域1. 5 m高度处平均风速获得提升效果,风速低于1 m·s-1和高于5 m·s-1的区域面积缩小。可见,分层优化方法有效地改善了建筑群的风环境状况,使行人高度处的风速达到满足人体舒适度的合理阈值。     

高层建筑周围行人高度风环境的数值模拟研究

通过数值模拟方法对某高层建筑周围的行人高度风速场进行了计算,结合当地气象台的气象风速统计资料,给出了该建筑周围舒适性风的概率直方图,对行人高度风环境的舒适性作出了评价,并对一些可能存在不舒适风问题的位置点提出了控制措施.     

路堤高度影响列车侧风运行气动特性模拟

列车常在路堤上运行,特别是在侧风环境下列车的空气动力特性问题变得十分重要。本文采用计算流体力学方法对路堤高度变化影响列车侧风运行气动特性进行研究。数值模拟结果表明:由于气流随路堤斜坡的加速效应,头车上受到的侧向力和侧翻力矩随着路堤高度增加显著增加。作用在中间车上的阻力对路堤高度变化不敏感,但随着路堤高度增加中间车上的负升力明显增加。对于尾车,其阻力系数随着路堤高度增加而逐渐增加,且因为处于剧烈的尾涡区而受到逆侧风方向的侧翻力矩作用。     

含水率对土体力学参数的影响

采用试验手段研究了含水率变化对不同土体(黏土、粉土和砂土)内摩擦角和粘聚力的影响﹒研究结果表明,土体的粘聚力随着含水率的增大而明显减小,其中黏土在20%含水率以上时粘聚力下降速度很快,而在20%以下时,下降速度变缓;粉土含水率超过21%时,其粘聚力下降趋势迅速变快,并且随着含水率的增长而增长﹒含水率变化对摩擦角的影响极小,含水率的增加对于不同土样其摩擦角均没有太大幅度的下降,因而在现实应用中可以忽略含水率对摩擦角的影响﹒     

北京某商业中心行人风环境的风洞试验研究

采用风洞试验方法, 对北京某商业中心行人风环境进行研究, 通过对行人活动区域测点风速的统计分析, 得到该区域16 个风向角下的行人高度风速分布。结合气象资料, 利用针对不同行人活动类型的大概率发生事件的行人风环境评估标准, 对该商业中心的风环境品质进行定量评估, 并对可能造成行人不舒适或危险的区域提出改善建议。     

不同站台配置的列车风特性差异研究

列车高速运行时会产生可能危害站台人员安全的列车风,而对列车风的大多数研究没有考虑站台带来的影响。为研究站台对列车风特征的影响,基于实际情况提出3种站台(无站台、单侧站台和双侧站台)配置,通过改进延迟分离涡(IDDES)数值模拟方法对比分析高速列车在无站台、单侧站台和双侧站台区域的列车风特性与周围流场差异。研究结果表明：考虑站台时,中间车在轨侧产生的合成列车风速度大于无站台配置的列车风速度,而尾流区域的列车风速度较小;站台配置对一定高度上的列车风速度的纵向分量和垂向分量影响显著;站台的垂直端面与列车壁面之间的狭窄空间会改变周围的流场结构,破坏列车尾部压力和漩涡的对称性,在站台上形成随列车纵向长度发展而上移的漩涡,在车辆与站台间区域内的涡度显著增强。基于站台区域最大列车风速度的分布,当列车以300 km/h的速度通过时,若不存在站台,则人员的安全退避距离约为3.4 m,若存在站台,则该距离减小至约2.5 m。     

低热值煤层气燃烧器数值模拟及结构优化

对一种低热值煤层气燃烧器结构进行全尺寸的数值模拟优化,研究了该燃烧器在燃烧甲烷体积浓度为30%的煤层气时通入了不同比例的旋流风和直流风对流场。温度场和浓度场所产生的影响。得到最佳的直流风与旋流风的组合比例。在此基础上进一步对燃气管中导流叶片的数目与倾角进行优化。结果表明:直流风率为80%,旋流风率为20%时,在具有很好的射流刚性的同时,也具有较大的旋转动量,能产生较大的逆向轴向速度梯度,中心回流区逆向速度大,燃烧温度高,高温区域分布广,燃烧效率高。导流叶片的数量为6,倾角为60°时,甲烷质量分数下降快,燃烧区域出口甲烷质量分数低,燃烧效率高。     

某高层建筑风环境风洞试验研究

介绍了在风洞中进行的某高层建筑风环境的模拟试验 ,行人高度风速的测量和数据处理方法 ;并分析了该高层建筑的风洞试验结果 ,结果表明 ,该建筑的风环境基本上满足舒适性条件 .     

地铁列车高速过站风环境数值模拟研究

基于 CFD 数值模拟方法, 采用“动网格”技术, 对列车高速过站(80 km/h)风环境进行数值模拟, 给出高速列车开始驶入、完全驶入和驶离车站时, 站台区域行人高度风速变化情况。在站台行人区域布置63 个风速测点, 对列车风的影响进行定量评估, 并结合评定人员活动的风环境舒适度评估标准, 划定站台区域人员活动安全和舒适范围, 为站台区域设计提供建议。