高楼风分析及防治建议.docVIP

(一)单一高层建筑的局地风 1、高大建筑附近的涡流成因分析高层建筑物周围的风环境状况是由靠近地面的流动风（简称近地风）所决定的，近地风的形态结构如湍流度、旋涡尺寸等以相当复杂的形式依赖于建筑物的尺度、外形、建筑物之间相对位置以及周围的地形地貌等，不同时间、不同空间的风速、风向是不同的。可见，空气绕过建筑物的流动是一个非常复杂的流体运动现象，其流动特征具有明显的紊乱性、随机性，对行人的舒适程度的影响也不尽相同。风作用在建筑物上产生风压差。当风吹到建筑物上时，在迎风面上由于空气流动受阻，速度降低，风的部分动能变为静压，使建筑物迎风面上的压力大于大气压，在迎风面上形成正压区。在建筑物的背风面、屋顶和两侧，由于在气流曲绕过程中形成空气稀薄现象，因此该处压力将小于大气压，形成负压区，形成涡流。 Snap4.jpg 2、高大建筑高风速区分布高大建筑林立会产生“峡谷”效应，带来变幻莫测的“高楼风”。气流分布与建筑物形状有关。高层建筑如建筑呈横长形时风速最大区为建筑上方，当建筑呈细高状时，风速最大区为建筑两侧，项目的裙楼建筑为横长形,情况属于前者，塔楼建筑为细长形，情况属于后者。 Snap5.jpg (二)建筑群的局地风实际上，某一单体高层建筑物孤立存在的情况是很少的，更常见的是多栋相邻高层建筑物构成的建筑群。对于高层建筑群，由于各单体建筑之间的相互干扰，使得组成群体的各个建筑的空气动力特征与单个孤立建筑相比有较大的区别，其周围的风环境状况也更加复杂。影响高层建筑群风环境的主要因素为①建筑群空间密度及布局；②建筑物周围环境相对高度；③风向、风速；④建筑物的尺度、相对高度；⑤局域的地形、地貌等。对于多个相邻高层建筑物，当间距足够大时，它们之间没有相互作用，相当于多个单体的情形；而当间距很小时，整体上只相当于一个单体建筑；只有当相邻建筑物之间存在一定的距离并相互作用时，其风场状况才不同于单体建筑。高层建筑群风环境较差的区域为建筑物拐角处和巷道内。拐角处是角区气流作用较大的区域，其附近风速较高，风力较大，流场分布极不均匀。巷道是建筑物之间的区域，当气流平行流向巷道时，由此产生渠道效应，风速不断增大，而且巷道两端是建筑物的拐角，角区气流对巷道内产生较高风速也起了一定的作用。随着巷道纵深长度的增加，两侧建筑物的高度越高，建筑密度越大，渠道效应也越明显，当出现大风天气时，可能发展成为较强风速区，对行人和建筑造成一定危害。衡量风环境状况的评价标准风环境的主要感受对象是人，如何评价风环境优劣，国内外建筑规范对城市环境的舒适风速和危险风速都没有一个统一标准。国内外研究人员为此作了大量的现场测试、调查统计和风洞试验。在同时考虑平均风速和脉动风速的情况下，提出行人的舒适感与风速之间较为具体的关系。根据文献，对于离地1.75 米左右的行人高度高度处，平均时间为10 分钟至1 小时的平均风速V，行人舒适感与V 的关系为： 平均风速(m/s) 行人感觉 V5 舒适 5≤V10 不舒适，行动受影响 10≤V15 很不舒适，行动受严重影响 15≤V20 不能忍受 V≥20 危害 调查统计显示:在建筑物周围行人区,若平均风速V5m/s的出现频率小于10%,行人不会有什么抱怨;频率在10%～20%之间,抱怨将增多;频率大于20%,则应采取补救措施以减小风速。另外,行人在风速分布不均区域活动时,若在小于2m的距离内平均风速变化达70%,即从低风速区突然进入高风速区,人对风的适应能力将大减。所以,人在某位置是否安全、是否舒适,取决于该位置风速的大小及周围风速分布。示例：室外人员活动区域的风速分析地面1.75m高处的水平面截面这个高度是人们经常活动和最能感知到的范围，即所谓的“人区”，这也是建筑所在区域微气候很重要的区域。对于该区域中人员经常活动的地点，风速应该低于5 m/s，以免对人员行动造成不便，或者对人体舒适感觉形成不良的影响。从CFD流场模拟的结果来看，1.75米处地面风速绝大部分均在5m/s以下，在建筑拐角风速在5.0~5.5m/s区间，速比最大小于2.75，但区域范围很小。风洞结果表明，**附近行人高度风环境最大速比为2.25。由于**建设位于城市建设中心区，周围建筑较多，常年地面平均风速较低，从计算机模拟预测及风洞实验分析来看，其建设对周围风环境和行人高度风环境影响较小，但****每年偶有部分时段的大风天气，此时风速一般达到5~10m/s甚至以上，而速比Ri一般不随来流风速而变，因此当出现大风天气条件时，**附近地面风速可能达到10~20m/s或更高，使人感觉到很不舒适，行动受严重影响甚至不能忍受。为了防止在极端条件下出现瞬时危险风，可以考虑在部分地方种植高大乔木，以减小风速。局部风环境影响分析从立面速度矢量