駱劍峰 王東風(fēng)

(義烏市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 義烏 322000)

良好舒適的場(chǎng)地風(fēng)、光、熱物理環(huán)境，是居住小區(qū)品質(zhì)的最大影響因素。規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)單位，應(yīng)該依據(jù)地方氣候特點(diǎn)，進(jìn)行合理的布局，做到有利于冬季日照并避開(kāi)冬季主導(dǎo)風(fēng)向，夏季要利于自然通風(fēng)。義烏地處北緯29°02′13″～29°33′40″，屬于夏熱冬冷地區(qū)。因此，較適宜的建筑朝向?yàn)槟掀?5°～南偏東30°范圍，本文主要選取此朝向范圍的高層建筑小區(qū)，結(jié)合義烏夏、冬季節(jié)風(fēng)向進(jìn)行數(shù)值模擬分析，探討建筑平面布局對(duì)建筑場(chǎng)地風(fēng)環(huán)境影響。

1 義烏風(fēng)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)、計(jì)算模型參數(shù)及模擬評(píng)價(jià)

義烏屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，屬于夏熱冬冷地區(qū)。四季分明，氣候溫和，雨量充沛，日照多，空氣濕潤(rùn)，夏冬季長(zhǎng)，春秋季短。全年氣溫7月最高，1月最低；全年雨量5月、6月最多，3月、4月次之，1月最少。全年有10個(gè)月(1月～6月和9月～12月)以偏北風(fēng)居多，7月多西南風(fēng)，8月多偏東風(fēng)。主要計(jì)算用夏、冬季氣象參數(shù)如圖1，圖2及表1所示。

表1 義烏市夏、冬季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向、風(fēng)速

本項(xiàng)目采用PHOENICS軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，并對(duì)目標(biāo)建筑群進(jìn)行了加密處理。場(chǎng)地高低變化較緩，因此在建模時(shí)對(duì)地形高程的變化進(jìn)行了簡(jiǎn)化，按照同高程處理。建筑的風(fēng)流動(dòng)屬于不可壓縮、低速湍流，符合Boussinesq假設(shè)，因此選用k-ε雙方程對(duì)問(wèn)題進(jìn)行模擬求解。由于地表摩擦的作用，接近地表的風(fēng)速隨著離地高度的減小而降低，只有離地300 m～500 m以上的地方，風(fēng)速才不受地表的影響，可以在大氣梯度的作用下自由流動(dòng)，來(lái)流風(fēng)速的變化規(guī)律可以表示為：

(1)

基于1980年Visser關(guān)于室外熱舒適的研究結(jié)果，建筑物周圍行人區(qū)1.5 m處風(fēng)速v<5 m/s是不影響人們的正常室外活動(dòng)的基本要求，因此取人行及活動(dòng)區(qū)域的風(fēng)速放大系數(shù)不應(yīng)大于2；在建筑物周圍行人區(qū)1.5 m高度的風(fēng)速小于5 m/s；建筑物前后壓差在冬季不大于5 Pa，作為風(fēng)環(huán)境模擬結(jié)果的評(píng)判依據(jù)。

2 項(xiàng)目的介紹

本分析項(xiàng)目為義烏市有機(jī)更新某回遷房地塊，共三個(gè)子地塊，規(guī)劃建設(shè)用地面積112 609.77 m2，總建筑面積為443 285.1 m2。其中地上建筑面積為285 192.82 m2，地下建筑面積158 092.28 m2。容積率為2.53，建筑密度為30.91%，綠地率為30.01%。共35棟高層，朝向?yàn)槟掀珫|16°。模型如圖3所示。

3 冬季模擬結(jié)果

從圖4～圖7可以看出，就建筑表面而言，1-9#，2-1#，2-4#，2-7#，2-10#，2-12#，3-7#，3-10#建筑前后壓差約為10 Pa，大于5 Pa，對(duì)照導(dǎo)則要求不滿足，其余均滿足要求。注意門窗的氣密性及抗風(fēng)壓等級(jí)要滿足規(guī)范要求。距地面1.5 m處，區(qū)域風(fēng)速最大為4.1 m/s，未超過(guò)5 m/s，加速比(當(dāng)?shù)仫L(fēng)速/來(lái)流風(fēng)速)最大為1.8，未超過(guò)2，因此不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致行人行走困難的突發(fā)性高風(fēng)速情況。從風(fēng)速矢量圖看建筑合圍區(qū)域內(nèi)局部風(fēng)速較小且有漩渦存在，建議垃圾集中堆放區(qū)域地下室出氣口等空氣污染源避開(kāi)此區(qū)域，以免不良?xì)怏w不易擴(kuò)散。

4 夏季模擬結(jié)果

從圖8～圖11可以看出，就建筑表面而言，1-9#，2-1#，2-4#，2-7#，2-10#，2-12#，3-7#，3-10#建筑前后壓差約為10 Pa，大于5 Pa，對(duì)照導(dǎo)則要求不滿足，其余均滿足要求。注意門窗的氣密性及抗風(fēng)壓等級(jí)要滿足規(guī)范要求。距地面1.5 m處，區(qū)域風(fēng)速最大為4.1 m/s，未超過(guò)5 m/s，加速比(當(dāng)?shù)仫L(fēng)速/來(lái)流風(fēng)速)最大為1.8，未超過(guò)2，因此不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致行人行走困難的突發(fā)性高風(fēng)速情況。從風(fēng)速矢量圖看建筑合圍區(qū)域內(nèi)局部風(fēng)速較小且有漩渦存在，建議垃圾集中堆放區(qū)域地下室出氣口等空氣污染源避開(kāi)此區(qū)域，以免不良?xì)怏w不易擴(kuò)散。

5 結(jié)語(yǔ)

本文采用義烏的氣象條件，取南偏東16°朝向的高層住宅建筑群進(jìn)行夏、冬季模擬分析，得出針對(duì)義烏范圍內(nèi)住宅小區(qū)的幾點(diǎn)規(guī)劃布局建議：

1)建筑群最北側(cè)以冬季防風(fēng)為主，建議采用北側(cè)裙房進(jìn)行擋風(fēng)設(shè)計(jì)，防止小區(qū)在冬季人行空間風(fēng)速過(guò)大。

2)高層住宅北側(cè)為冬季迎風(fēng)面，風(fēng)壓較大，應(yīng)注意選擇抗風(fēng)壓性能和氣密性較好外門窗。

3)東側(cè)和西側(cè)裙房盡量設(shè)置敞開(kāi)圍墻。如必須規(guī)劃布局為裙房，也因多結(jié)合消防通道、人行通道或小區(qū)主入口的開(kāi)口，創(chuàng)造良好的夏季東西向通風(fēng)環(huán)境。

4)垃圾集中堆放區(qū)域地下室出氣口等空氣污染源盡量避免設(shè)置在小區(qū)內(nèi)部，特別是高層建筑南側(cè)，以免局部風(fēng)速較小且有漩渦存在，造成不良?xì)怏w不易擴(kuò)散。

5)建筑應(yīng)多設(shè)計(jì)南北通透戶型，除冬季外，應(yīng)多開(kāi)外門窗，利用建筑外表面南北自然氣壓差進(jìn)行自然通風(fēng)。