民用建筑设计论文提纲

论文题目：基于CFD模拟的绿色低层民用建筑布局和屋顶形式设计的风环境研究

摘要：发展绿色建筑,降低建筑的能源消耗,长期以来是建筑领域的主要任务之一。本文以郑州市某高校内待建的低层民用建筑为例,致力于通过建筑风环境来解决低层民用建筑的节能问题。根据《绿色建筑评价标准》等要求,通过计算流体力学软件（Computational Fluid Dynamics,简称CFD）针对低层民用建筑的风环境进行模拟分析,对不同的建筑布局和屋顶形式设计下的建筑风环境进行评价。通过对最佳方案再次进行风环境模拟,并与实际测量数据进行对比验证。首先,本文通过对建筑风环境的文献研究,梳理了建筑风环境的特性和建筑风环境的影响因子。其次通过AutoCAD和Google Sketchup将项目建筑分为三种不同的布局方式和三种屋顶形式进行物理建模并导入计算流体力学软件Phoenics中进行风环境模拟。结果显示:夏季工况条件下,斜列式建筑布局人行高度的舒适度区域占比为85%,综合风环境环境评价分值为16.90,建筑风环境在三者比较中评价最高;在冬季工况条件下,行列式建筑布局的建筑综合风环境为13.66,在三者之中评价最高;夏季和冬季综合考虑情况下,斜列式建筑布局的建筑风环境评价分值最高,综合评价总分值为28.95,行列式建筑布局和周边式建筑布局分别为26.72和27.99。在三种屋顶形式的风环境模拟分析中,0°坡屋顶、30°坡屋顶、60°坡屋顶的建筑风环境综合评价分别为7.30、10.6和8.30,30°坡屋顶建筑风环境综合评价分值最高,建筑节能效果最好。通过本文的研究及实验表明,该待建项目建筑平面布局形式应以斜列式建筑布局为主,屋顶坡度选用30°为宜。本文的研究是建筑学与计算流体力学相结合的研究方式,旨在让数值化、可视化的模拟分析为建筑设计者提供绿色建筑的设计依据,在建筑的设计初期,采用有效的建筑设计手段避免不利风对人的影响,以便更好的服务于绿色建筑的未来发展。

关键词：绿色低层居住建筑;建筑布局;屋顶形式;建筑风环境;CFD

学科专业：建筑与土木工程（专业学位）

摘要

Abstract

1.绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.1.1 课题研究的背景

1.1.2 课题研究的意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 绿色建筑研究的进展

1.2.2 我国绿色建筑的发展现状

1.3 研究的对象及研究范围的界定

1.4 研究的主要内容及方法

1.4.1 研究的主要内容

1.4.2 研究的方法

1.4.3 研究技术路线图

2.建筑风环境的特性与影响因素研究

2.1 风环境的特性

2.2 建筑风环境评价标准

2.3 建筑风环境的影响因素

2.3.1 建筑布局

2.3.2 屋顶形式

2.4 本章小结

3.实验方法与实验材料

3.1 CFD软件的简介

3.2 CFD模拟软件在建筑风环境中的实际应用

3.3 项目概况

3.3.1 郑州市气候条件

3.4 模拟工况

3.4.1 Google Sketchup、Auto CAD三维建模

3.4.2 物理模型参数

3.4.3 模拟工况参数

3.4.4 计算区域的确定

3.4.5 网格划分及边界条件

3.5 本章小结

4.研究对象风环境模拟及实验研究

4.1 建筑布局形式

4.1.1 夏季三种布局方式风环境分析

4.1.2 冬季三种布局方式风环境分析

4.2 屋顶形式

4.2.1 三种屋顶形式的室外风环境模拟分析

4.2.2 三种屋顶形式的建筑风压及室内通风方式分析

4.3 模拟分析与实测值对比

4.4 本章小结

5.结论与展望

5.1 结论

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

致谢