建筑立面風(fēng)驅(qū)雨氣動(dòng)效應(yīng)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、風(fēng)驅(qū)雨(Wind-Driven Rain，簡(jiǎn)稱WDR)是雨滴在垂直墜落的過(guò)程受風(fēng)力驅(qū)動(dòng)獲得水平速度分量從而出現(xiàn)斜向飄落的現(xiàn)象。WDR是建筑外立面最主要的水分來(lái)源，直接影響建筑外墻材料耐久性與建筑溫濕性能，易引發(fā)諸多常見(jiàn)工程問(wèn)題，如墻面滲水、壁面泛鹽、霜凍、風(fēng)化以及徑流污染等，甚至危及結(jié)構(gòu)安全，因此掌握WDR分布特性是深入上述工程問(wèn)題研究的重要基礎(chǔ)。近年來(lái)，作為建筑立面WDR分布重要影響因素的氣動(dòng)效應(yīng)已逐漸成為研究重點(diǎn)，其主要包括單體建筑

2、的風(fēng)阻效應(yīng)和群體建筑的氣動(dòng)干擾效應(yīng)，有針對(duì)性地開(kāi)展有關(guān)研究工作，對(duì)于科學(xué)指導(dǎo)WDR相關(guān)領(lǐng)域的研究與設(shè)計(jì)，有效降低建筑WDR災(zāi)害具有重要的理論與應(yīng)用意義。
　　本文采用基于歐拉多相流模型的CFD數(shù)值模擬方法開(kāi)展WDR氣動(dòng)效應(yīng)的模擬分析與研究。首先，模擬已有建筑WDR實(shí)測(cè)場(chǎng)，通過(guò)對(duì)比分析模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證CFD數(shù)值方法對(duì)于單體建筑與具有強(qiáng)烈氣動(dòng)干擾效應(yīng)的群體建筑WDR場(chǎng)模擬的有效性。其次，針對(duì)多（高）層平屋面單體建筑，模擬建筑立

3、面高度與寬度變化時(shí)的WDR場(chǎng)，重點(diǎn)分析建筑立面WDR分布特性及立面前區(qū)流場(chǎng)的變化特點(diǎn)，獲取立面尺寸變化時(shí)風(fēng)阻效應(yīng)對(duì)建筑迎風(fēng)立面WDR分布影響的規(guī)律，并比較ISO半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念A(yù)測(cè)結(jié)果，表明該模型缺乏考慮尺度變化下風(fēng)阻效應(yīng)對(duì)WDR分布的影響，也未能反映風(fēng)阻效應(yīng)引起的迎風(fēng)立面WDR橫向分布變化的特點(diǎn)，因此該模型需要引入尺度性的區(qū)域墻因子，從而提高預(yù)測(cè)精度。最后，針對(duì)兩建筑串列布局方式，考慮施擾建筑高度及建筑間距變化，模擬不同工況下受擾建筑迎風(fēng)