住宅小区设计风环境分析案例.doc

图1 分析区域示意图说明：该小区为住宅小区，首层建设架空车库，其屋顶进行绿化并作为相对标高正负零层，是人行、活动的主要表高层，车行通道标高为-4米，车库屋顶人视线高度约1.5米。另，一二期以中间的步行道（标高-4米）进行划分。模拟基本工况及参数本次风环境模拟主要是常态风环境模拟，同时兼顾偶遇大风天气模拟。即以当地常见或偶遇风速为边界条件，模拟该地块内绝大部分时间的风场分布情况及风速大小，用以分析该地块内的风环境舒适性。其中常态风速（即平均风速）由中国气象局提供的天津地区累年年风玫瑰图确定（图2），偶遇大风风速为1.5-2倍平均风速。从图2的风玫瑰图可以看出天津的风气候具有以下特点：1、主导风向：天津地区的主导风向西南风、西北风，其中夏季多为西南风，冬季多为西北风；2、平均风速：天津地区平均风速大约在2m/s(夏季)4m/s（冬季）；根据上述天津地区气候条件，本次分析的风向选择为西南风、西北风两种冬夏季主要风向；风速选择为夏季：1m/s（平均风速的50%）， 2m/s（平均风速），4m/s（平均风速的2倍）；冬季：2m/s（平均风速的50%）， 4m/s（平均风速），6m/s（平均风速的2倍）6种风速共计6种工况进行分析。图2天津地区风玫瑰图各工况分析结果本次分析重点对下列5个风通道及其周边进行分析，各个通道位置如下图绿色箭头所示：图3 该地块主要风通道示意图4.1工况1:夏季西南风，风速1m/s图4 -2.5米高风速及风场分布图（通道44行人高度）图5 1.5米高风速及风场分布图（室外地面人活动高度）图6 4.5米高风速及风场分布图图7 9米高风速及风场分布图图8 18米高风速及风场分布图图9 36米高风速及风场分布图图10 72米高风速及风场分布图工况1结论：由上述风场分布云图可知：1、当外部风荷载为1m/s时，该地块内部主要人行通道44和室外活动区域风速均低于5m/s，最大风速为1m/s（参见图4-5最大风速），满足室外活动的舒适性要求;2、该风速下，地块内部的主要风通道风场流线比较明晰，通道11，22为夏季主要通风道，随着高度增加流线越加明晰；区域内没有产生明显的无风区和高速涡旋区，当外部风速较低的情况下，内部风通道依然能够保证有一定量的通风，这对夏季室外散热和污染物的消散较有利（参见图6-10）；3、人行区界面以上各楼层风速逐渐加大，这有利于各楼层的建筑室内通风。 4、小区夏季风场速度由西南向东北方向逐渐衰减，西南区域风速较大，东北区域风速较小，部分区域出现微风区和微涡旋区，但不影响小区整体通风。4.2工况2:夏季西南风，风速2m/s图11 -2.5米高风速及风场分布图（人行道路高度）图12 1.5米高（人活动区域）风速及风场分布图图13 4.5米高风速及风场分布图图14 9米高风速及风场分布图图15 18米高风速及风场分布图图16 36米风速及风场分布图图17 72米高风速及风场分布图工况2结论：由上述风场分布云图可知：1、当外部风荷载为2m/s时，该地块内部的主要人行通道44和室外活动区域的风速均低于5m/s，最大风速为2m/s（参见图11-12最大风速），满足室外活动的舒适性要求;2、该地块内部的通道11，22为夏季主要通风道，随着高度增加流线越加明晰，当外部风速较低的情况下，内部风通道依然能够保证有一定量的通风，这对夏季室外散热和污染物的消散较有利（参见图13-17）；3、人行区界面以上各楼层风速逐渐加大，这有利于各楼层的建筑室内通风；4、小区夏季风场速度由西南向东北方向逐渐衰减，西南区域风速较大，东北区域风速较小，部分区域出现微风区和微涡旋区，但不影响小区整体通风。4.3工况3：夏季西南风，风速4m/s图18 -2.5米高风速及风场分布图图19 1.5米高（人活动区域）风速及风场分布图图20 4.5米高风速及风场分布图图21 9米高风速及风场分布图图22 18米高风速及风场分布图图23 36米高风速及风场分布图图24 72米高风速及风场分布图工况3结论：由上述风场分布云图可知：1、当外部风荷载为4m/s时，该地块内部其它各个主要人行区风速均低于5m/s，最大风速约为3.5-4m/s（参见图18-19最大风速），这使该区域在夏季风速较大情况下也满足室外活动的舒适性要求;2、该风速下，地块内部的主要风通道风场流线比较明晰，没有产生明显的无风区和高速涡旋区，楼间之间有微弱低速涡旋，但由于主要通风流线风速较大，所以夏季室外散热和污染物的能够较快消散。（参见图20-24）；3、人行区界面以上各楼层风速逐渐加大，这有利于各楼层的建筑室内通风。 4.4工况4：冬季西北风，风速2m/s图25 -2.5米高风速及风场分布图(通道44处人高度)图26 1.5米高（人活动区域）风速及风场分布图（室外活动区人高度）图27 4.5米高风速及风场分布图图28 9米高风速及风场分布图图29 18米高风速及风场分布图图30 36米高风速及风场分布图图31 72米高风速及风场分布图工况4结论：由上述风场分布云图可知：1、当冬季外部风荷载为2m/s时，该地块内部主要人行通道和室外活动区域风速均低于5m/s，最大风速约为2m/s（参见图25-26最大风速），满足室外活动的舒适性要求； 2、该风速下，地块内部的主要风通道风场流线比较明晰，形成了4-5条通风通道，没有产生无风区和高速涡旋区，当外部风速较低时，内部风速依然能保持较好的通风量。（参见图27-31）；3、通道44在人行高度上风速较大，但该区域仅为通行道路，人不会长时间滞留，所以对室外活动舒适性不会产生严重影响。4.5工况5：冬季西北风，风速4m/s图32 -2.5米高风速及风场分布图图33 1.5米高（人活动区域）风速及风场分布图（左侧红色箭头位于住区外）图34 4.5米高风速及风场分布图图35 9米高风速及风场分布图图36 18米高风速及风场分布图图37 36米高风速及风场分布图图38 72米高风速及风场分布图工况5结论：由上述风场分布云图可知：1、当冬季外部风荷载为4m/s左右时，该地块内部各个主要人行区风速均低于5m/s（参见图32-33最大风速），能够满足冬季室外活动的舒适性要求； 2、该风速下，地块内部的主要风通道风场流线明晰，随着高度增加，风速也逐步提升，区域内无明显无风区和高速涡旋区，这对冬季室外空气循环较有利（参见图34-38）。4.6工况6：冬季西北风，风速6m/s图39 -2.5米高风速及风场分布图图40 1.5米高（人活动区域）风速及风场分布图（风速超5米/秒的红色箭头部位为下沉通道上空，无人通行）图41 4.5米高风速及风场分布图图42 9米高风速及风场分布图图43 18米高风速及风场分布图图44 36米高风速及风场分布图图45 72米高风速及风场分布图工况6结论：由上述风场分布云图可知：1、当冬季外部风荷载为6m/s时，该地块内部各个主要人行区距地面1.5米处风速均低于5m/s（参见图30-40最大风速），所以基本满足室外活动的舒适性要求； 2、该风速下，地块内部的主要风通道风场流线明晰，随着高度增加，风速也逐步提升，区域内无明显无风区和高速涡旋区。5.总结1、该区域在全年主导风向及常态风速下，人行区风速均小于5m/s，小区风速能够满足室外活动舒适性要