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建筑外流----ANSYS 在工业产品设计中的应用

 随着我国经济建设的发展,城市规模的不断扩展,大型社区与高层建筑大量建设,与此同时高层建筑群风环境的问题的日益突出,引起了人们的普遍关注。环境中风的状况直接影响着人们的生活,而风环境的状况不仅仅与当地气候有关,还与建筑物的体型、布局等因素有关。如果在规划设计的初期就对建筑物周围风环境进行分析,并对规划设计方案进行优化,将有效地改善建筑物周围的风环境,创造舒适的室外活动空间。同时室外风环境也对可能产生的环境污染有非常重要的影响,以及对高层、超高层建筑的风载荷都有很大的影响。

 因此,建筑室外风环境的预测和分析对于建筑的整体布局与规划有很重要的指导意义。

 以下是详细展开:

 建筑群中各建筑物间的气流组织

 夏季有利于通风,避免通风死角

 冬季避免风速过高区域

 有利于污染物的扩散


高层建筑要考虑梯度风的影响

 《中国绿色建筑评价标准》对室外风环境有严格的要求:建筑物周围人行区距地 1.5m高处,风速ν<5m/s,风速放大系数<2,严寒、寒冷地区冬季保证除迎风面之外的建筑物前后压差不大于 5Pa,且有利于夏季、过渡季自然通风,住区不出现漩涡和死角。


污染源的危害评估

分析污染范围,指导下游污染预防

便于及时准确指导疏散

指导不可避免污染源的合理的设计位置

 不可避免的会发生一些污染事故,也可不避免的存在一些污染源,如何减少事故造成的损失和降低污染源的影响范围,尤其是在预防方面如何做到,就需要使用 CFD 来模拟分析,寻找最优的预防方案和合理的设计方案。

预测在各种气象条件(不同室外风速)下建筑物,尤其是高大建筑物的风力载荷,用于考虑建筑的结构强度

有助于优化建筑的几何外形

  通过分析优化上海铁路南站的风载荷,通过适当降低悬挑部分的高度以研究几何参数变化来减少平均风荷载的影响,数值模拟结果说明,适当降低悬挑高度可以显著减小悬挑部分的平均风荷载

除上述问题外,还可以进行城市热岛效应,城市局部气候条件等大范围与建筑室外风环境相关的现象的分析

几何建模:Ansys DesignModeler、Ansys SCDM

流体仿真分析:Ansys Meshing、Ansys CFX、Fluent、ICEM CFD

设计优化分析:Ansys DesignXplorer

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