建筑外部空间人体风环境舒适度研究

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建筑风环境与人们生活息息相关,恶劣的风环境会造成高空坠物,吹倒行人等危险。人行高度风环境是建筑风环境的一个重要方面,直接影响人们日常生活的舒适性。因此有必要对人行高度风环境的方法、应用及标准进行研究。目前人行高度风环境的研究方法有绝对风速阈值法、风速比法和超越概率阈值法。其中超越概率阈值法是应用最广泛的方法。本文基于超越概率阈值法,研究对建筑周围人行高度风环境的评估手段及方法步骤。   我国在风环境舒适度评估标准方面尚属空白,本文针对风环境评价中的超越概率阈值法,建立了采用风洞试验确定该方法中评价标准的相关理论及试验手段。招募志愿者在风洞中进行坐、立、行走日常行为模拟,包括阅读、倒水、穿雨衣和行走。采用主观打分、问卷调查及客观行为调查的方式对59种不同的风环境工况进行舒适度评估。对于主观问卷结果采用了最大联合概率决策准则进行风环境评价标准分析,对于客观试验结果则结合采用了经验模特分解法和决策融合法,获得的评价标准具有较高的可靠性。考虑湍流风对舒适度的影响,给出了等效风速理论中的峰值因子建议值。最后根据试验结果获得风环境舒适度标准为:满足坐行为舒适要求高于3.1m/s的风速发生概率不超过7%;满足立行为舒适要求高于4.4m/s的风速发生概率不超过6%;满足行走行为舒适要求高于5.9m/s的风速发生概率不超过6%。试验所得结果与国际现有风环境评价标准的比较表明前者更为严格。   最后采用试验所得标准与建筑人行风环境评价方法对上海某小区进行舒适度评估。利用CFD数值模拟的方法,采用Renormalization group(RNG)k-ε湍流模型,在小区人类活动区域,如走道、广场、空地等布置测点,获得16个风向角下各测点的风速比值。结合上海宝山区2000年至2010年的风速气象数据,最终得到小区待评估区域的舒适度结果。数值模拟结果表明,该小区舒适度满足情况良好,仅小部分走道区域不满足坐舒适度的要求。
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