建筑风环境模拟分析与绿色建筑设计优化.pdf

建筑风环境模拟分析与绿色建筑设计优化李取奇;晁军;谷建;赵虹【摘要】针对不同建筑所在地区的气候特征，以建筑风环境评价标准作为前提，为了创造更好的建筑风环境同时降低建筑能耗，在绿色建筑的概念设计阶段，对建筑方案的室外风环境进行模拟和分析，在模拟结果中，通过对风速分布、气压差值、气流方向等方面的评估和比较，为概念阶段的绿色建筑设计提供评判参考和优化依据，以便得到更符合绿色建筑标准的建筑设计方案。%Accordingtotheclimatefeaturesofdifferentareasandevaluationstandardofwindenvironment,thispapersimulatesandanalysesthewindenvironmentofgreenbuildinginarchitectureconceptdesignstagetocreatbeterenvironmentandreduceenergyconsumption.Inthissimulation,thispaperbringsreferenceandbasisforarchitecturedesignbyassessmentandcomparisonofspeeddistribution,windpressuredistributionandairdirectionandsoon,soastomakegreenbuildingdesignbemoreinlinewithgreenbuildingstandard.【期刊名称】《建筑与文化》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】2页(P142-143)【关键词】建筑风环境;Airpak模拟;风速风向;气压差;优化设计【作者】李取奇;晁军;谷建;赵虹【作者单位】北京建筑大学;北京建筑大学;中国中元国际工程有限公司;北京筑邦建筑环境艺术研究院【正文语种】中文在绝大部分地区，为了提高建筑节能效果，创造良好的建筑室内外环境，在建筑的室内外空间设计上，既要满足夏季良好的自然通风，又要避免冬季室外风速过大，并优化建筑散热保温效果，从而降低建筑运营能耗。本文结合建筑所在地区气候特点，对建筑风环境模拟在绿色建筑设计中起到的作用进行探讨。特别是在建筑设计前期的方案推敲与优化阶段，建筑风环境模拟技术以其独特的优势，在绿色建筑的优化设计方面起到了比较重要的作用。本文将结合建筑设计案例从以下两方面来探讨建筑风环境模拟分析与绿色建筑前期设计的关系。1|方案示意图（图片来源：作者自绘）1风环境模拟分析与建筑形体布局对比本文以中国整形外科医院改扩建竞标方案作为案例分析，该方案位于北京市石景山区,基地东西长约300米，南北长约160米，占地面积为62923平方米（面积计算准确吗？我计算是48000），用地内地势平坦，基地周围交通便利。地块东侧临八大处路，西临疗养院路，南侧为永定河引水渠，北侧为院区家属院和协和医科大学护理学院。在该建筑设计前期，主要有两个概念方案，各有其特色，但其建筑形体布局有着较大不同。现以北京的自然气候条件为基础，从绿色建筑理念出发，以国家绿色建筑评价标准中对风环境的要求作为参考，运用流体模拟软件Airpak，对整形外科医院的两个方案进行冬夏两季室外风环境的仿真模拟，从而为整形医院取得良好的建筑通风，减少建筑能耗，避免污染物扩散，创造舒适的室外环境提供模拟成果及理论支持，为建筑方案的对比和筛选提供依据；同时，该模拟结果可以用来指导该医院建筑布局的优化以及室外景观的合理布置，为患者创造一个更加适宜的休养康复环境。北京冬季主导风向是西北风，夏季是东南风。石景山区，4月平均风速为全年之最4.7m/s。在建筑风环境模拟过程中，取风速为5m/s，测试建筑室外风环境；本文将分别模拟以下两个设计方案的冬季和夏季风环境，来对比探讨不同建筑方案的自然通风，行人舒适度、污染源扩散、气压差值等方面的问题。1.1方案一模拟分析如图1中方案一示意图所示，该方案南北对称式，南北各有东西向条状住院楼，中间为门诊医技楼，它们共同围合的空间为一个下沉庭院，适于患者在其中休息与交流；垃圾处理和动物实验区域在西南角，设计中要充分考虑其污物和废气对院内的影响；人行道和院落分布在建筑体块之间。此方案冬夏两季的建筑室外风环境模拟结果如下：分析方案一模拟分析图可以得出以下结论：（1）院内风速：在图2中，分析冬夏两季1.5m高处的速度矢量可以看出：冬季风从西北角吹来，风速为5m/s，经过院内建筑再从东南角离开，风速减小幅度较大；分析速度云图可以看出，院内风速均匀，人行道路上没有超过5m/s的不适风速，也无静风区；在图2中分析夏季风速度矢量图和云图，可以看出，夏季风从东南侧吹过来，院内的几大围合区域如东侧入口广场、西侧内院皆有一定的风速，并且绝大部分区