АВОК-ПРЕСС

В настоящее время, вычислитель-

ная гидродинамика (Computational

Fluid Dynamics, CFD) предлагает спо-

соб оценки микроклимата благодаря

способности оценки распределения

температуры и воздушных потоков

с помощью моделирования. Одно

из исследований, проведённых кафе-

дрой строительной физики в Техно-

логическом университете Эйндхове-

на демонстрирует способность CFD

моделирования прогнозировать го-

родской микроклимат [9]. В сотрудни-

честве с голландским консорциумом

под названием «Климатоустойчивые

города» (Climate Proof Cities, CPC), от-

ветственным за исследования адап-

таций к изменению климата в город-

ских районах, произведена оценка

района Bergpolder Zuid в Роттерда-

ме. В этом районе планируется рекон-

струкция зданий и консорциум CPC

оценивает ряд потенциальных мер

по адаптации к изменению климата

в этом районе. Bergpolder Zuid состоит

из жилых и офисных зданий с узкими

улочками и окружающими широки-

ми проспектами (Рис. 6а). По данным

предыдущих исследований [10], рай-

он показывает основные признаки эф-

фекта городского острова тепла с тем-

пературами, как правило, выше, чем

в окружающих сельских районах.

На основе городских чертежей рай-

она Bergpolder, создана расчётная мо-

дель с высоким разрешением рас-

чётной сетки (Рис. 6б и 6в). Наружный

вычислительный домен имеет ше-

стиугольную форму с длиной сто-

рон 2,4 километра и высотой 400 ме-

тров. Внутри шестиугольного домена

здания размещены внутри дополни-

тельного кругового домена (Рис. 6).

В общей сложности, расчётная сет-

ка состоит из 6 610 456 шестигранных

ячеек. Моделирование выполняется

с помощью трёхмерных нестационар-

ных усреднённых уравнений Навье-

Стокса (3D unsteady Reynolds-averaged

Navier-Stokes, URANS) в сочетании

с моделью турбулентности Realizable

k‑ε. Несколько физических явлений,

влияющих на городской микрокли-

мат, такие как поток ветра и теплооб-

мен (теплопроводность, конвекция

Весна 2015

З Д А Н И Я В Ы С О К И Х Т Е Х Н О Л О Г И Й

Р и с . 6 . В и д с в о з д у х а р а й о н а B e r g p o l d e r Z u i d

а – Bing Maps;

б – соответствующая вычислительная модель;

в – расчётная сетка на поверхности зданий и на части поверхности земли.

Примечание. Интенсивность чёрных линий указывает регионы с высоким разрешением

расчётной сетки (6 610 456 – общее количество ячеек в расчётной модели)

Т а б л . 1 . В ы ч и с л и т е л ь н ы е н а с т р о й к и и п а р а м е т р ы , и с п о л ь з у е м ы е в и с с л е д о в а н и и

T o pa r l a r и д р. [ 9 ]

Расчётный домен и сетк

Граничные условия

Форма

Шестиугольная

Вход

Длина стороны x Высота 2 400 x 400 м

Распределение скорости

ветра

Логарифмическая зависимость

Число ячеек

6 610 456

Температура

Климатические данные

Вычислительная модель

Выход

Модель турбулентности Realizable k-ε [11]

Тип

Нулевое давление

Модель излучения

P-1 [12]

Поверхности

Вычисление вблизи

поверхностей/стен

Standard Wall Functions [13]

Моделирование

Eq. sand grain roughness [14]

Примечание. Для получения более подробной информации, пожалуйста, обратитесь к соответствующей статье