基于CFD模拟的瓯江口新区对温州主城区通风影响研究项目结题报告

附件2 浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划） 项目结题报告 2014R424045 项目编号 项目名 称基于CFD模拟的瓯江口新区对温州 主城区通风影响研究 建筑学 项目负责人 学校名称 主要依托学科 结题日期 项目类别大学生科技创新项目 大学生创新创业孵化项目口 大学生科技成果推广项目口 浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）实施办公室 制 一、项目情况 项 目 概 况 项目名称 基于CFD模拟的瓯江口新区对温州主城区通风影响研究 项目性质 （）基础研究（/）应用研究 项目来源 （）自主立题（）教师指导选题 起止时间 自 2014 年 3月至 2015年 12月 项目状况 1、研发阶段2、中试阶段3、批量（规模）生产（选项打/） 项目负责人 姓名 性别 男 出生年月 学历本科 所在 学院 建筑工程学院 联系 电话 1 邮箱 项目组 主要成员 姓名 性别 学历 专业 具体分工 男 本科 建筑学 项目建模 女 本科 建筑学 收集资料 男 本科 建筑学 软件应用 男 本科 建筑学 项目统筹 指导教师 姓名 性别 出生年月 职称 联系电话 主要研豺向 建筑设计及理论绿色建筑 姓名 性别 出生年月 职称 联系电话 主要研移向 姓名 性别 出生年月 职称 联系电话 主要研究方向 内容提示1.项目实施情况；2.项目研究内容及方法的创新；3. 项目成果的学术价值；4.项目成果的社会效益和经济效益；5. 研究存在的不足或欠缺，尚需深入研究的问题等。6. 1500字左 右，可加页。 项目实施情况 温州市主城区三面环山，一面环水，夏季主导风向为东南风。 灵昆半岛位于瓯江南口，温州市主城区的东南方向，主城区进风 口的位置。因此，灵昆岛的建筑布局不仅会影响到自身的环境, 对温州主城区的热环境也起着至关重要的作用。项目针对问题研 究，利用CFD软件分析灵昆半岛风场情况，实施情况良好和预计 境况相符。在建筑在建筑规划设计中，特别是在城市建设日益向 高度发展的今天，由于楼宇建设而诱发的街区小气候问题将受 到越来越多的重视。因为高大建筑物的建设，将导致该建筑物所 在区域（街区）的小气候发生显著变化，其中由于规划设计考 虑不周而引起的变化可能导致区域小气候出现严重问题。比如在 建成街区内出现风口，形成局部风速过大，严重时将影响到街 区内行人或临近建筑物；由于风速风向改变，在有火灾等紧急情 况发生时，出现烟道效应，加速灾害传递的速度，增加灾害损 失；局部街区出现流动迟滞现象，造成严重的局部空气污染。凡 此种种，仅靠建筑规划设计师的工作是远不能解决的。应用CFD 方法对瓯江口新区灵昆半岛规划方案中的建筑群进行小气候模 拟（主要是风环境），预测规划方案使建筑，街区小气候发生 的改变以及这改变将会对温州主城区环境产生的影响。通过对预 测结果的分析，列出在规划中因注意的因素，以趋利避害，为灵 昆岛的规划提供一种真实的，有效的参考，使人与自然、建筑和 谐共存。同时也归纳出一种在规划利用CFD的具体方法，这次项 目的范围比较大，为以后的城市规划、建筑设计等提供参考。 项目实施情况 在个人、集体、国家都日益关注人与自然的关系，强调和谐 共存的大环境下，按照实际情况，因地制宜的规划将会成为大势 所趋。该项目为此提供了一种可能的方法，并且通过研究会成为 实际的，可行的方法。城市下垫面的类型主要包括建筑群、园 林景观、土壤、道路及水文特征等。随着城市建设的快速发展, 城市建筑密度越来越大，城市道路面积所占城市面积的比例越来 越大。混凝土、砖石、沥青等建筑材料的大量使用改变了下垫面 的热力属性，是影响热岛效应的重要因素之一。在白天，城市下 垫面温度远远高于周围空气温度，其中沥青路面和建筑屋顶的温 度可高出周围空气温度8C 17C。在类似情况影响下下垫层的 热量主要以湍流形式传导,推动周围大气形成上升气流，形成“涌 泉风”，最终导致市区内气温升高;在夜间城市下垫层的蓄热体 主要通过长波辐射使近地面大气层温度上升。另外，由于城市区 域下垫层的保水性差，水分蒸发散耗的热量少（地面每蒸发lg 水，下垫层失去2.5kJ的潜热），所以城区潜热较大，温度也 随之升高。Shinto [1]等人对巴西圣保罗的公园、广场和街道 峡谷等进行了监测并通过大量模拟公园以及道路两侧的树木遮 阴，发现街道两旁的树木遮阴可以有效的降低周围空气温度（最 高可达同时可以降低街道路面温度（最高可达12C ） 和路面平均辐射温度（最高可达24C）,合理设置树木遮阴可 以有效的改善热舒适性缓解城市热岛效应。因此，在高温的夏季 通过在加大绿化面积所占城市面积的比例可以有效的缓解城市 热岛效应。由于时间紧张，加之全面分析灵昆岛的大环境需要大 型计算机等专业设备，尚需深入研究更大的范围，网格划分更为 细才能更为准确。 项目实现 经济效益 和知识产 权情况 项 目 主 要 内 容 经济效益 年产值（万元） 年利税（万元） 知识 产权 著作类 科技论文（篇） 科技著作（种） 1 专利类 专利申请受理（件） 发明专利数（件） 其他类（实物、模型等） 获奖情况 国家级奖项 省级奖项 市级奖项 校级奖项 应用CFD方法对瓯江口新区灵昆半岛规划方案中的建筑群进行 小气候模拟（主要是风环境），预测规划方案使建筑，街区小 气候发生的改变以及这改娈将会对温州主城区风环境产生的影 响。通过对模拟结果的分析，列出在规划中应注意的因素，以趋 利避害，为灵昆岛的规划提供一种真实的，有效的参考，使人与 自然、建筑和谐共存。同时也归纳出一种规划中运用CFD技术的 方法，为以后的建筑规划提供参考。 二、项目成果统计 完成论文登记表（具体资料附页） 主要 作者 论文名称 刊物名称、年、 卷、期、页或论 文集名称、出版 社、页 被情三引情 文用或索录 论引况大收况 论文类别（打J） 国外重要刊物 国内重要刊物 B 其他 刊物 国外 国 内 完成论著及其它成果登记表（具体资料附页） 获奖成果名称 主要完成者 授奖单位 奖励名称 等级 日期 专利名称 申请人或专 利权人 发明人 申请号或 授权号 利别 专国 申请廿 授权日