【正文】 境質(zhì)量較好，但是對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間站立或坐著的人為活動(dòng)時(shí)，相對(duì)舒適性在頻率小于一月一次的范圍內(nèi)是不舒適的。第四章 風(fēng)環(huán)境評(píng)估44m 平面處風(fēng)速分布等值線圖如下圖 。Fig 44m 處風(fēng)速分布等值線圖44m 高空處平面同 60m 高空平面一樣，相比地面高度處的風(fēng)速有所提高，但是，豎立長(zhǎng)方體的面由于是固壁，臺(tái)風(fēng)無法流入科技樓內(nèi)部，只能由 44m 挖空平面處進(jìn)入內(nèi)部，風(fēng)速處于 20m/s 左右。風(fēng)速在迎風(fēng)面表面處于 ，屬于 9 級(jí)烈風(fēng)，在刮風(fēng)頻率低于一年一次的情況下，相對(duì)舒適性為危險(xiǎn)，風(fēng)環(huán)境質(zhì)量差。而在掏空面內(nèi)，風(fēng)會(huì)由于豎立建筑物的阻擋形成環(huán)流現(xiàn)象，風(fēng)速平均在 10m/s 以下，屬于蒲氏等級(jí)為 2 級(jí)的輕風(fēng)，在 44m 平臺(tái)內(nèi)部，無論是迎風(fēng)面還是背風(fēng)面，相對(duì)舒適性都是行人可以容忍的范圍，風(fēng)環(huán)境質(zhì)量好。從兩個(gè)平面的風(fēng)速分布等值圖可以看出，在 60m 和 44m 這兩個(gè)不同的平面上，科技樓建筑物外圍的風(fēng)速分布基本上相同，風(fēng)環(huán)境質(zhì)量差，相對(duì)舒適性為危險(xiǎn)，而在科技樓的掏空面內(nèi)部，由于所截取的橫截面不同，風(fēng)速分布也不同，繞過建筑物的背風(fēng)面的尾渦區(qū)域也有不同，風(fēng)環(huán)境質(zhì)量和舒適性也存在著不同。60m 處的平面上，風(fēng)會(huì)通過到 4 個(gè)掏空面進(jìn)入到建筑物內(nèi)部，在迎風(fēng)面上有較大的活動(dòng)范圍，在豎立的立方體建筑物周邊也存在著風(fēng)的繞流現(xiàn)象，風(fēng)的流向如 矢量圖所示，風(fēng)速大小 14m/s 左右， ，蒲氏風(fēng)級(jí)大小為 7 級(jí)，行人行走會(huì)覺得不便，對(duì)于慢走，短時(shí)間站立、坐著，長(zhǎng)時(shí)間站立、坐著的行人都是不舒適的區(qū)域，風(fēng)環(huán)境質(zhì)量偏差。無論迎風(fēng)面還是背風(fēng)面，對(duì)于在平臺(tái)上活動(dòng)的人來說，這個(gè) 60m 的平臺(tái)是不可容忍的不舒適環(huán)境，應(yīng)盡量減少在臺(tái)風(fēng)來臨之際在平臺(tái)上活動(dòng)。第四章 風(fēng)環(huán)境評(píng)估Fig 60m 處風(fēng)速分布矢量圖在 44m 處的界面上，由于掏空面內(nèi)隔著一堵豎立著的長(zhǎng)方體建筑物，風(fēng)只進(jìn)入到方形掏空面內(nèi)，風(fēng)速分布矢量圖見 所示，在兩個(gè)面上風(fēng)會(huì)順著風(fēng)向吹向建筑物，在彎角處繞流，局部風(fēng)速增加。在背風(fēng)面會(huì)出現(xiàn)一定區(qū)域的風(fēng)速降低和尾渦，相比迎風(fēng)面，速度會(huì)有所下降。相比 60m 高的平面上，風(fēng)速風(fēng)壓均有降低，在建筑物表面風(fēng)速保持在 24m/s左右，風(fēng)環(huán)境偏差，而在建筑物內(nèi)部，風(fēng)速處于 10m/s 以下，處于 5 級(jí)清風(fēng)的狀態(tài)下，風(fēng)環(huán)境相對(duì)比較舒適，而對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間站立、坐著的行人的相對(duì)舒適性為不舒適。Fig 44m 處風(fēng)速分布矢量圖第四章 風(fēng)環(huán)境評(píng)估 結(jié)論當(dāng)臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)，在行人高度 處，迎風(fēng)面風(fēng)速風(fēng)壓較大，蒲氏風(fēng)級(jí)處于 9 級(jí)烈風(fēng)，風(fēng)壓為 300pa 左右，在底柱附近最高可到達(dá) 900pa，較大的風(fēng)速風(fēng)壓能吹倒行人，造成危險(xiǎn)。特別是中間的科技樓行人走廊變窄，會(huì)有穿堂風(fēng)效應(yīng)，風(fēng)速風(fēng)壓將會(huì)提高，造成更加危險(xiǎn)的風(fēng)環(huán)境，而在背風(fēng)面，由于建筑物阻擋，在緊貼科技樓的背面會(huì)有較大區(qū)域的舒適環(huán)境，風(fēng)速風(fēng)壓偏小，由于建筑物阻擋，風(fēng)速會(huì)大幅度下降，會(huì)有回流，尾流等現(xiàn)象出現(xiàn)，風(fēng)速在 ，處于蒲氏風(fēng)級(jí)為 3 級(jí)到 4 級(jí)，相對(duì)舒適性較好，舒適度較高，是行人可容忍的舒適范圍，在經(jīng)過該舒適區(qū)域后，風(fēng)速風(fēng)壓又會(huì)明顯回升至入口初始設(shè)置速度。在上底柱和下底柱彎角的角隅附近，風(fēng)速風(fēng)壓達(dá)到最高，超過 40m/s，是行人高度處最為危險(xiǎn)，最不舒適的區(qū)域。行人應(yīng)該盡量避免在臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)科技樓迎風(fēng)面的活動(dòng)，相比之下，在背風(fēng)面的風(fēng)環(huán)境質(zhì)量比較好，但是繞過安全區(qū)域，風(fēng)速會(huì)回到初始入口風(fēng)速。在 44m 和 60m 建筑物高空平面，較地面行人高度風(fēng)速和風(fēng)壓均上升，科技樓表面，最高達(dá)到 10 級(jí)蒲氏風(fēng)級(jí)甚至超過，在科技樓的幾個(gè)轉(zhuǎn)角處，風(fēng)速比較高，可作結(jié)構(gòu)荷載的設(shè)計(jì)的參考值，風(fēng)環(huán)境差，特別是正對(duì)科技樓的角隅區(qū)，會(huì)有強(qiáng)渦旋，會(huì)對(duì)行人的活動(dòng)構(gòu)成危險(xiǎn)。而在 44m 和 60m 內(nèi)部掏空的平臺(tái)上，風(fēng)速較低，平均在 10m/s 以下，平臺(tái)內(nèi)部無論是迎風(fēng)面還是背風(fēng)面都存在著相對(duì)舒適性為行人能容忍的區(qū)域。背風(fēng)面后有較大的安全區(qū)域，此時(shí)風(fēng)速風(fēng)壓有大幅度下降。行人高度處的迎風(fēng)面，風(fēng)環(huán)境和建筑物周邊的風(fēng)環(huán)境均處于在一年一次的不容忍的危險(xiǎn)范圍內(nèi)，人會(huì)有被陣風(fēng)吹倒的危險(xiǎn)；相比之下，建筑物高空的風(fēng)環(huán)境，在迎風(fēng)面表面雖然是屬于比較危險(xiǎn)的烈風(fēng)風(fēng)級(jí)，而觀覽臺(tái)內(nèi)部迎風(fēng)區(qū)和背風(fēng)區(qū)都是較為舒適的風(fēng)環(huán)境。需要注意的是，在有穿堂風(fēng)流通的走廊，還有科技樓的迎風(fēng)面的角隅區(qū)，會(huì)有相對(duì)建筑物平面的強(qiáng)渦旋，會(huì)致使風(fēng)速風(fēng)壓明顯提高，舒適度低，風(fēng)環(huán)境質(zhì)量差，行人需要在臺(tái)風(fēng)來臨之時(shí)做好防范工作。第五章 總結(jié)與展望第五章 總結(jié)與展望 總結(jié)計(jì)算風(fēng)工程方法能構(gòu)造與建筑原形尺寸相當(dāng)?shù)挠?jì)算模擬，模擬真實(shí)的風(fēng)環(huán)境，可以根據(jù)研究需要改變流場(chǎng)和結(jié)構(gòu)的控制參數(shù)，對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)行全方位的分析，具有廣闊的前景。本文以深圳大學(xué)科技樓模型為例，根據(jù)相關(guān)風(fēng)環(huán)境的舒適度評(píng)估準(zhǔn)則和風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行分析，對(duì)科技樓周邊的風(fēng)環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬。具體總結(jié)如下：（1）首先初步介紹了計(jì)算風(fēng)工程，計(jì)算風(fēng)工程的核心內(nèi)容是計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)，研究的方法分為風(fēng)洞試驗(yàn)的方法與數(shù)值模擬，并且列舉部分工程實(shí)例。再初步介紹本次計(jì)算中使用的軟件 GAMBIT 與 FLUENT 的操作方式和參數(shù)設(shè)置；（2）在 GAMBIT 中，根據(jù)文獻(xiàn)[14]計(jì)算出計(jì)算域的大小，創(chuàng)建出計(jì)算域和科技樓的四面體網(wǎng)格，并且設(shè)定各個(gè)邊與面的入口、出口、對(duì)稱邊界條件和固壁邊界條件；（3）FLUENT 的設(shè)置中，對(duì)科技樓周圍風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬采用的控制方程、離散方法、離散格式、壓力與速度耦合方法等方面進(jìn)行組合：在一階迎風(fēng)格式下湍流度為 5%的定常條件下在 kε 湍流模型下的 Standard 模型。并且根據(jù)深圳當(dāng)?shù)?50 年一遇風(fēng)速值換算得出相應(yīng)的風(fēng)速對(duì)模型的邊界條件進(jìn)行具體的設(shè)置；（4）分析了在定常條件下，在科技樓的行人高度 處的風(fēng)環(huán)境，通過 FLUENT 導(dǎo)出風(fēng)速風(fēng)壓的數(shù)據(jù)圖，并對(duì)風(fēng)環(huán)境進(jìn)行了評(píng)估。在迎風(fēng)面的不舒適性大雨背風(fēng)面，不適于保安和行人的長(zhǎng)時(shí)間站立或坐著；（5）另外對(duì)科技樓高空環(huán)境進(jìn)行了風(fēng)環(huán)境評(píng)估，分別取的是位于 44m 和 60m 處的觀覽臺(tái)平面，由于臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)風(fēng)速風(fēng)壓處于 5 級(jí)蒲氏風(fēng)級(jí)范圍，風(fēng)環(huán)境會(huì)造成不舒適的感覺，應(yīng)該避免人為活動(dòng)在此區(qū)域范圍內(nèi)，特別是正對(duì)科技樓的角隅區(qū)，會(huì)有強(qiáng)渦旋和下沉氣流，會(huì)對(duì)行人的活動(dòng)構(gòu)成危險(xiǎn)。 展望在城市化高度發(fā)展的今天，高密度的住宅區(qū)，塔樓，CBD，高層建筑以及各種建筑群不斷的涌現(xiàn)，體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)的繁榮和快速發(fā)展，而同時(shí)大量的機(jī)動(dòng)車住宅區(qū)的人為熱和污染物的排放的城市問題也隨之發(fā)生，風(fēng)環(huán)境的問題給城市的建設(shè)提出了全新的理念，在滿足通過風(fēng)洞試驗(yàn)或數(shù)值模擬出不同風(fēng)向角對(duì)建筑物產(chǎn)生的風(fēng)荷載和風(fēng)壓分布的結(jié)構(gòu)安全性問題之后，更涉及到滿足近地面的行人舒適度問題。各種新結(jié)構(gòu)體系，獨(dú)特的結(jié)構(gòu)外形在對(duì)未來的風(fēng)工程研究是一項(xiàng)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，為保證重大工程的抗風(fēng)安全和舒適度，還需深入研究高層建筑風(fēng)荷載的風(fēng)載和風(fēng)振問題，而計(jì)算機(jī) FLUENT 數(shù)值模擬將會(huì)出現(xiàn)更加廣闊的前景，利用數(shù)值模擬的方法可以快速、高效地分析建筑物的布置方案與局部風(fēng)環(huán)境之間的關(guān)系，從中總結(jié)出創(chuàng)造舒適風(fēng)環(huán)境的建筑設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展的建筑提供指導(dǎo)。目前風(fēng)環(huán)境的測(cè)量方法是風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬，在利用 CFD 技術(shù)進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)模擬計(jì)算，結(jié)合風(fēng)洞試驗(yàn)下，還是遇到了很多挑戰(zhàn)和困難，希望在不究的將來，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)的分布概率，風(fēng)速大小和舒適性的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)來衡量每一個(gè)工程的舒適度，滿足行人高度的風(fēng)環(huán)境，使人和建筑物和自然更加的和諧，對(duì)于風(fēng)環(huán)境的評(píng)估將會(huì)是風(fēng)工程研究以后一項(xiàng)比較大的趨勢(shì)。 致謝致 謝我的大學(xué)生就學(xué)生涯已近尾聲，回想過往，自己擁有的點(diǎn)滴進(jìn)步都是離不開身邊可愛可敬的人們的關(guān)愛。再次表達(dá)我最真誠(chéng)的感謝。首先感謝我的導(dǎo)師楊磊老師，感謝他這短時(shí)間給予我的諄諄教誨和對(duì)論文的悉心指導(dǎo)。他淵博的學(xué)識(shí)、求真務(wù)實(shí)的學(xué)風(fēng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、忘我的敬業(yè)精神和和寬以待人的師表風(fēng)范讓學(xué)生我終身受益。論文從選題到構(gòu)思，至最后完成都傾注了導(dǎo)師的心血，在此，僅向?qū)煑罾诶蠋煴硎局孕牡母兄x并致以崇高的敬意。感謝同窗周生龍，吳思銘和師兄在那些一起走過的日子里給予我歡樂、友情、關(guān)心和幫助。我要感謝我的父母，感謝他們二十多年對(duì)我的養(yǎng)育之恩，感謝他們一直給予我的關(guān)心和支持，他們對(duì)我的愛心與責(zé)任，是我工作學(xué)習(xí)的動(dòng)力和源泉。衷心祝福他們身體健康、幸福開心、感謝母校深圳大學(xué)，愿她更加繁榮昌盛。 AbstractScience and technology building of the ShenZhen University wind environment of the numerical simulationSchool of Civil Engineering, Shenzhen UniversityName: Cheng Fei School Number: 2022090201Instructor: Lei Yang【Abstract】：During the calculation of the Science and Technology Building in Shenzhen University of numerical simulation of wind environment。First，I use GAMBIT create a simplified technology architecture model, and then export the technology building and the threedimensional putational domain of the tetrahedral mesh and then output mesh file。 then by FLUENT, grid import, export and symmetric boundary conditions specific settings, science and technology building calculated steady conditions in the putational grid in the kε turbulence model results under the Standard to meet the convergence, in accordance with FLUENT postprocessing the surface of the building can be drawn and the observed surface velocity vectors and pressure distribution of pressure lines to observe the science and technology building at pedestrian height of and two Ferris 44m and 60m platform plane wind vector and wind speed contour map, and then make the plane environmental assessment of the wind, reached the height of the Science Building and Science Building, the pedestrian environment surrounding wind environment quality and fort.The results show that: the conditions in the steady kε turbulence model results under the Standard, in a typhoon es, at the plane, science and technology building39。s windward side is a dangerous fort, Beaufort wind scale to 10, have been The risk of blown away by the typhoon, the pedestrian corridor in the science and technology building entrance and exit， the impact of the drafts, the wind speed is still great, at 9 Beaufort wind speed, fortable environment is poor； and the leeward side is an area, because the embarrassment to the building lead the wind speed drop, only at 3,4level wind speed, height is relatively pedestrian fort, and can tolerate the safety zone. In the 44m and 60m platform at high altitude Ferris, crosssection differ, but the wind speed vector is similar to the windward wind speed or over 10 Beaufort wind speed, wind envi