室外风环境介绍

室外风环境分析

在校园环境的尺度上，合理的单体设计和群体布局可以形成良好的室外风环境。在建筑设计中，需要考虑建筑设计方案对室外风环境的影响。本节利用CFD软件，对江南大学数媒学院楼和商学院楼建筑方案的室外风环境进行数值模拟，并对其他几种布局方案进行比对分析。

4.1 室外风环境评价标准

研究结果表明，建筑物周围人行区1.5m高处风速宜低于5m/s，以保证人们在室外的正常活动，但通风不畅也会严重的阻碍空气的流动，在某些区域形成无风区和涡旋区，不利于室外散热和污染物消散，因此应尽量避免风速过大或形成静风区。此外，室外风环境是室外环境舒适度的重要影响因素，人的舒适感与风速之间的关系如表4-1所

示。

现阶段主要关注由数媒学院和商学院围合庭院室外人活动区域的风速和流场，以及不同楼层高度临外墙面的夏季风速分布，以利于夏季利用自然通风降温。根据建筑设计方案可分为三部分：（1）室外地面人行区高度（标高1.5m）的风速分布；

墙临界面的风速分布。

（3）标高12m的南墙临界面的风速分布4.2 模型及计算边界条件

基于不同的规划布局，建立室外风场计算模

型，建模时尽量遵循建筑实体形状，并做适当简

化。两栋学院楼所处的校园东面有较好的夏季通

风条件。夏季主导风向为东南风，冬季主导风向

为东北风。由于原来方案在东面有裙房的布局使

其风口收窄，另外数媒学院高度为8层，可能会

阻挡夏季东南风。模拟分析旨在验证是否这两个

因素会导致夏季通风不畅。另外也进行了其他可

能布局的模拟分析，比对其优劣。

根据相关气象资料，计算时将近地层（10m

高度内）来流风速设置如下：夏季—东南偏东

向（25度），平均风速2.1m/s；

4.3 模拟结果分析

、

3m/s）图2、原方案夏季室外7.0m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

图3、原方案夏季室外12.0m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）由图可知，原来方案在东面的裙房对于夏季地面风环境有一定影响，但留出的风口使大部分地面环境风速保持在1.5m/s，只是在裙房和主楼的转角处有风影区，通风受到一定阻碍。但从7m和12m风速色阶图上可以看出，裙房以及南面高层对北面商学院南墙面的风速影响微弱，从二层以上，商学院南墙临界面的风速都能保持在 1.5m/s 以上。所以两栋楼的整体风环境较为良好，不会因裙房和南面高层的布局使夏季通风不畅。

图4、其他方案1夏季室外1.5m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

图5、其他方案1夏季室外7.0m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

图6、其他方案1夏季室外12.0m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

这种三行式的布局由东面一条架空连廊连接，形成了两个庭院，从模拟图中可以看出，由于连廊首层架空，1.5m处的通风受连廊影响不大，但风环境仍不太理想，而二层7m处由于受连廊影响，整体通风较差，再往上看12m处的风速图有所改善。总体而言，东面连廊的设置使夏季通风受到了一定影响，而且三行形成的两个庭院也使整体风环境更为复杂，对西面的教学楼形成了更大的通风阻隔。

图7、其他方案2夏季室外1.5m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

图8、其他方案2夏季室外7.0m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

图9、其他方案2夏季室外12.0m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

这种三行式的布局和方案一相似，但调整了层高，使南面由五层变四层，北面由四层变五层，并把报告厅放在北面。但整体风环境变化不大，和上个方案相似。

图10、其他方案3夏季室外1.5m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

图11、其他方案3夏季室外7.0m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

图11、其他方案3夏季室外12.0m高风速色阶图（风速范围1 m/s—3m/s）

这个方案把高层放在北面，南面为多层。从模拟图中可以看出，整体风环境比原方案更为畅通。但这个方案在空间形态上可能没有原方案好（南面为校园主界面）。而且北面高层调整为10层（超过32米），综合造价和空间效果，还是原方案的布局比较合适。