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如何评估2019年的行人风应用的舒适度
来源： 发布日期：2019-05-07 15:00:02 作者：
我们所有人都经历过城市风的影响。从一条微风走过一条宽阔的大街上，到一条狭窄的小巷里感受到刺耳的阵风，在城市环境中，风的存在比人们想象的更为普遍。这是为什么？
多风的城市
什么是行人风的舒适？
如果你是一个眼尖的人，你可能已经注意到，在某些特定的地方，强烈的阵风发展的趋势更大。因此，风与周围建筑物之间必然存在某种相关性，从而导致阵风。在工程领域，这被称为行人风舒适度。行人风舒适度是风力工程的一个分支，致力于研究风力效应，导致它们的原因，它们如何发展，以及如何设计城市环境来控制它们。
为什么评估行人风舒适对城市规划很重要？
任何建筑物，无论是高层建筑还是低层建筑，桥梁或隧道，都会对周围环境产生影响。风流中断是许多可能的影响之一。特别是在城市地区，可以产生诸如隧道节流或涡度的风效应。如果事先没有计划，这些影响甚至可能对使用甚至附近受影响设施的人有害或危险。
通过评估行人风的舒适度，城市总体规划者可以预测拟建建筑物在设计阶段的风流动态。风速和其他参数可以在行人级别计算，并且可以使用特定标准（例如下图中所示的标准）进行舒适性评估。这允许改进直接实施到设计中并循环评估，直到实现令人满意的施工计划。
您如何评估2019年的风力舒适度？
通常，评估从当地天气数据开始，显示所谓的风玫瑰花。风玫瑰（或风玫瑰）是气象学家使用的图形工具，用于简明地了解风速和方向通常如何在特定位置分布。
该图表显示了各种风向流动的最大（或典型）风速值。该信息与总体规划模型一起用于预测局部风效应，例如涡流产生或隧道效应。然后使用所获得的结果来评估模型的所有区域的行人舒适度。
有三种基本方法用于执行总体规划的风行为评估：
1）全面测试
2）风洞测试
3）CFD模拟
在过去十年中，CFD（计算机流体动力学）方法越来越成为首选工具，因为它能够使用更快速，更轻松的工作流程进行行人风评估。像SimScale这样的软件提供商已经推出了许多专业工具来实现这一目标。
在建筑项目的设计阶段使用CFD模拟的最大好处之一是降低成本。下图说明了不同设计阶段的变化对项目成本的影响。在概念阶段，可以获得早期信息，例如地形和现有建筑的粗糙模型。模拟用于运行具有低细节级别的快速迭代，并且这些通知设计过程。在第二种情况下，仿真支持细节工程。对风的行为进行了详细的分析和高精度分析，目的是评估法规遵从性。
但是，CFD模拟可能需要资源。一家致力于利用其优势的公司需要一名专职的专业工程师，与该软件一起工作。传统的CFD软件工具需要高性能计算机（HPC）及其增加的开销：专用软件和配置，维护，能源成本和技术诀窍障碍。
这是SimScale提供替代方案的地方; 基于云的平台，无需硬件和软件占用空间，并可访问无限的计算能力。在本文中，我们将探讨使用SimScale平台进行CFD分析的案例研究。
案例研究
设计
：城区周围的流动模拟
在下面的案例研究中，我们将评估两个城区周围的风流，其中建议建筑物。然后使用不同设计阶段的CFD模拟评估这两种情景。
场景1：早期总体规划设计
在第一个场景中，正在调查三座建筑物的建造。重点将放在寻求发展的休闲区的风行为。对周围建筑物和拟议建筑物的模型进行了审查，细节水平较低。此方案仅评估主风向，并分析一个速度值。
使用虚拟风洞模型模拟案例，最近在SimScale平台上发布了Lattice Boltzmann（LBM）求解器。该模型以粗分辨率模式运行以获得快速结果。应用的方法避免了对网格化步骤或CAD清理的需要。获得两米高的风速并绘制成：
我们可以看到文丘里效应对兴趣区域的影响，附近有明显的风加速度。这将对行人构成一种不舒服的状况。然后提出并测试包括添加植被以改善状况的设计变化：
模拟了新的设计布局，结果显示条件有所改善，有进一步发展的空间：
场景2：详细验证
对于第二个详细的工程验证方案，考虑了纽约中央公园大厦的模型。从CAD模型图片中可以看出，包括更多细节，例如周围的建筑物，地形，植被和建筑物外墙。
模拟以更精细的分辨率设置，以捕获模型的细节和更小的流动伪像。具体而言，模拟中存在不同的细化水平：塔的高精细化，其附近的中等细化以及远场位置的低精细化。输入风廓线遵循对数定律建模。
应考虑许多风向和速度大小，以便使用Lawson或NEN-8100等方法评估舒适度。对于盛行风向，获得了以下结果：
结论
该网络研讨会介绍了在AEC应用中使用CFD模拟评估行人风舒适度的两种不同情况。第一个案例展示了概念设计阶段分析，细节水平较低但周转时间较短。第二种情况显示了详细的设计验证，包括更复杂的分析，但结果中有细粒度细节，可以放心地用于代码符合性评 估。通过利用SimScale提供的基于LBM方法的求解器，可以轻松设置模拟，在多个GPU上运行云，本地硬件和软件开销为零，并允许快速访问结果。
多风的城市
什么是行人风的舒适？
如果你是一个眼尖的人，你可能已经注意到，在某些特定的地方，强烈的阵风发展的趋势更大。因此，风与周围建筑物之间必然存在某种相关性，从而导致阵风。在工程领域，这被称为行人风舒适度。行人风舒适度是风力工程的一个分支，致力于研究风力效应，导致它们的原因，它们如何发展，以及如何设计城市环境来控制它们。
为什么评估行人风舒适对城市规划很重要？
任何建筑物，无论是高层建筑还是低层建筑，桥梁或隧道，都会对周围环境产生影响。风流中断是许多可能的影响之一。特别是在城市地区，可以产生诸如隧道节流或涡度的风效应。如果事先没有计划，这些影响甚至可能对使用甚至附近受影响设施的人有害或危险。
通过评估行人风的舒适度，城市总体规划者可以预测拟建建筑物在设计阶段的风流动态。风速和其他参数可以在行人级别计算，并且可以使用特定标准（例如下图中所示的标准）进行舒适性评估。这允许改进直接实施到设计中并循环评估，直到实现令人满意的施工计划。
通常，评估从当地天气数据开始，显示所谓的风玫瑰花。风玫瑰（或风玫瑰）是气象学家使用的图形工具，用于简明地了解风速和方向通常如何在特定位置分布。
该图表显示了各种风向流动的最大（或典型）风速值。该信息与总体规划模型一起用于预测局部风效应，例如涡流产生或隧道效应。然后使用所获得的结果来评估模型的所有区域的行人舒适度。
有三种基本方法用于执行总体规划的风行为评估：
1）全面测试
2）风洞测试
3）CFD模拟
在过去十年中，CFD（计算机流体动力学）方法越来越成为首选工具，因为它能够使用更快速，更轻松的工作流程进行行人风评估。像SimScale这样的软件提供商已经推出了许多专业工具来实现这一目标。
在建筑项目的设计阶段使用CFD模拟的最大好处之一是降低成本。下图说明了不同设计阶段的变化对项目成本的影响。在概念阶段，可以获得早期信息，例如地形和现有建筑的粗糙模型。模拟用于运行具有低细节级别的快速迭代，并且这些通知设计过程。在第二种情况下，仿真支持细节工程。对风的行为进行了详细的分析和高精度分析，目的是评估法规遵从性。
但是，CFD模拟可能需要资源。一家致力于利用其优势的公司需要一名专职的专业工程师，与该软件一起工作。传统的CFD软件工具需要高性能计算机（HPC）及其增加的开销：专用软件和配置，维护，能源成本和技术诀窍障碍。
这是SimScale提供替代方案的地方; 基于云的平台，无需硬件和软件占用空间，并可访问无限的计算能力。在本文中，我们将探讨使用SimScale平台进行CFD分析的案例研究。
案例研究
设计
：城区周围的流动模拟
在下面的案例研究中，我们将评估两个城区周围的风流，其中建议建筑物。然后使用不同设计阶段的CFD模拟评估这两种情景。
场景1：早期总体规划设计
在第一个场景中，正在调查三座建筑物的建造。重点将放在寻求发展的休闲区的风行为。对周围建筑物和拟议建筑物的模型进行了审查，细节水平较低。此方案仅评估主风向，并分析一个速度值。
使用虚拟风洞模型模拟案例，最近在SimScale平台上发布了Lattice Boltzmann（LBM）求解器。该模型以粗分辨率模式运行以获得快速结果。应用的方法避免了对网格化步骤或CAD清理的需要。获得两米高的风速并绘制成：
我们可以看到文丘里效应对兴趣区域的影响，附近有明显的风加速度。这将对行人构成一种不舒服的状况。然后提出并测试包括添加植被以改善状况的设计变化：
模拟了新的设计布局，结果显示条件有所改善，有进一步发展的空间：
场景2：详细验证
对于第二个详细的工程验证方案，考虑了纽约中央公园大厦的模型。从CAD模型图片中可以看出，包括更多细节，例如周围的建筑物，地形，植被和建筑物外墙。
模拟以更精细的分辨率设置，以捕获模型的细节和更小的流动伪像。具体而言，模拟中存在不同的细化水平：塔的高精细化，其附近的中等细化以及远场位置的低精细化。输入风廓线遵循对数定律建模。
应考虑许多风向和速度大小，以便使用Lawson或NEN-8100等方法评估舒适度。对于盛行风向，获得了以下结果：
结论
该网络研讨会介绍了在AEC应用中使用CFD模拟评估行人风舒适度的两种不同情况。第一个案例展示了概念设计阶段分析，细节水平较低但周转时间较短。第二种情况显示了详细的设计验证，包括更复杂的分析，但结果中有细粒度细节，可以放心地用于代码符合性评 估。通过利用SimScale提供的基于LBM方法的求解器，可以轻松设置模拟，在多个GPU上运行云，本地硬件和软件开销为零，并允许快速访问结果。
