论文部分内容阅读
现有城市风环境模拟中,模拟范围主要以中小尺度为主,城市整体尺度的风场较少。在城市整体尺度的风场模拟中,模拟对象往往只是建筑或者城市所在的地形环境二者之一,而没有把二者综合考虑。本文对广州核心区域(13×7km2)在冬季大风天气,中性流条件下的城市风场进行数值模拟,模拟对象结合广州核心区域内的建筑及城市所在的大范围地形背景(47×42km2)。通过与实测结果对照,实验结果可信,并提取若干剖面对城市风场进行分析,得出以下结论: (1)探索了一套适合用CFD模拟模型建立的方法。以宽高比<1的思想作为建筑基底合并的原则,按照修正容积率对建筑高度进行概括,对13×7km2的广州主城区构建了相对高度模型,约70%的建筑基底小于0.25km2,相当于小于500m×500m的格网,模型精度适中,既适合计算机的负荷,也保证了结果的精度;并将其与DEM模型结合,建立了绝对高度模型。 (2)从近壁面、人行高度以及建筑平均高度,以及四个垂向剖面分析了广州正北风时的城市风场,发现①通风状况取决于通道走向与入流风的夹角、通道宽高比。在人行高度上,广州大道通风情况最好,其次是南北走向的通道,垂直入流风向的通道通风较差。②广州存在东、西两条通风带,能够为高层建筑输送新鲜空气;③中轴线及往北一带,由于建筑高、密度大造成宽高比小,且建筑体量大而造成“遮挡效应”明显,一方面,造成建筑群内部通风环境较差,另一方面,对城市整体风场干扰大,建筑群形成的尾迹区广阔,使珠江江面及南岸建筑受影响。 (3)通过多个截面对比在有、无地形模型情况下的城市风场,发现地形对城市风场有明显的影响。主要体现为,风速的降低;但对城市风场的结构、趋势影响不明显。说明对城市内部风场形成起主导作用的是城市的建筑形态,因为城市内部建筑形态的错落度、宽高比等因素的变化情况远比自然地形的要大。因此,地形对城市风场的主要作用是通过改变地表粗糙度而使城市风场入流剖面改变,对风速的影响较大,是城市风场形成的重要因素。