国内CFD模拟在城市微气候中的应用综述

编号 lyqk008846

中文标题 国内CFD模拟在城市微气候中的应用综述

作者 王月明  乔雨轩  王楠楠  黎俊仪  傅伟聪  董建文 

作者单位 福建农林大学园林学院 福州 350002

期刊名称 中国城市林业 

年份 2021 

卷号 19

期号 2

中文摘要 文章以1981—2018年收录于CNKI关于CFD模拟在城市微气候中应用的734篇文献为样本，通过Excel统计、Citespace5.4关键词计量分析对近40年的研究历程进行梳理，从室内、建筑、街道、植被、水体、地形、城市形态与景观格局7个城市环境构成要素的维度阐述研究现状，并在此基础上归纳研究类型、展望发展趋势。

关键词 计算流体力学  模拟  城市环境要素  微气候 

基金项目 林业公益性行业科研专项美丽城镇森林景观的构建技术研究与示范（201404301）

英文标题 Application of CFD Simulation in Urban Microclimate in China

作者英文名 Wang Yueming, Qiao Yuxuan, Wang Nannan, Li Junyi, Fu Weicong, Dong Jianwen

单位英文名 College of Landscape Architecture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China

英文摘要 The paper analyzes the 734 literature collected in CNKI from 1981 to 2018 on the application of CFD simulation to urban microclimate using statistical analysis with Excel and the keyword analysis with Citespace5.4, to review the research process of nearly 40 years. The research status is elaborated in terms of 7 constituent elements of urban environment, including interior, architecture, street, vegetation, water body, terrain, urban form and landscape pattern. On this basis, it summarizes the categories of research, and prospects the future development.

英文关键词 computational fluid dynamics;simulation;urban environment factor;microclimate

起始页码 53

截止页码 60

投稿时间 2019/11/1

作者简介 王月明(1993-),女,硕士生,研究方向为风景园林规划设计。E-mail:wym2808@163.com

通讯作者介绍 董建文(1968-),男,博士,教授,研究方向为风景园林规划设计。E-mail:fjdjw@126.com

E-mail fjdjw@126.com

DOI 10.12169/zgcsly.2019.11.01.0002

参考文献 [1] 周淑贞,张超.城市气候学导论[M].上海:华东师范大学出版社,1985.
[2] 庄晓林,段玉侠,金荷仙.城市风景园林小气候研究进展[J].中国园林,2017,33(4):23-28.
[3] 金虹,王博.城市微气候及热舒适性评价研究综述[J].建筑科学,2017,33(8):1-8.
[4] Howard L.The climate of London volume II[M].Cambridge:Cambridge University Press,2012.
[5] 任玉新,陈海昕.计算流体力学基础[M].北京:清华大学出版社,2006.
[6] 于凤全.建筑物风环境CFD模拟方法综述[J].茂名学院学报,2010,20(1):72-75.
[7] 刘国俊.计算流体力学的地位、发展情况和发展趋势[J].航空计算技术,1994(1):15-21.
[8] 魏淑贤,沈跃,黄延军.计算流体力学的发展及应用[J].河北理工学院学报,2005(2):115-117,122.
[9] 谭洪卫.计算流体动力学在建筑环境工程上的应用[J].暖通空调,1999(4):33-38.
[10] 袁文麒,江伟,黄敏.园林池塘水缓慢流动的数值模拟研究[J].上海水务,2011,27(4):44-46.
[11] 刘博,郭晋生,张晓亮.基于CFD技术的超高层建筑室外气动噪声的研究[J].建筑技艺,2011(Z3):164-166.
[12] 祝志文,张士宁,刘震卿,等.桥址峡谷地貌风场特性的CFD模拟[J].湖南大学学报(自然科学版),2011,38(10):13-17.
[13] 王兵波.计算流体力学的发展及应用研究[J].南方农机,2018,49(9):145.
[14] HUNT J C R,汪金通,董务民.环境流体力学(上)[J].力学进展,1981(1):59-69.
[15] 陈悦,陈超美,刘则渊,等.CiteSpace知识图谱的方法论功能[J].科学学研究,2015,33(2):242-253.
[16] 潘毅群,白玮,村田敏夫,等.某剧场座椅下送风空调方式的温热环境与气流分布研究(2):CFD模拟[C]//上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集.2001:552-555.
[17] 王昕,黄晨,曹伟武.大空间建筑室内热环境CFD模拟中壁温及室温的求解[J].暖通空调,2006(9):15-19.
[18] 袁凤东,由世俊,杨向劲.地铁侧式站台空调气流CFD模拟[J].西南交通大学学报,2005(3):303-307.
[19] 杨惠,张欢,由世俊.基于Airpak的办公室热环境CFD模拟研究[J].山东建筑工程学院学报,2004(4):41-44,53.
[20] 张雪娇,周军莉,邓勤犁,等.数据中心三种送风方式的对比研究[J].建筑科学,2019,35(2):102-107,115.
[21] 曾志辉.广府传统民居通风方法及其现代建筑应用[D].广州:华南理工大学,2010.
[22] 陈雪芬.医院洁净手术室气流组织的研究[D].天津:天津大学,2005.
[23] 徐春雯.室内空气稳定性对人体呼吸微环境的影响[D].长沙:湖南大学,2014..
[24] 汪开英,李开泰,李王林娟,等.保育舍冬季湿热环境与颗粒物CFD模拟研究[J].农业机械学报,2017,48(9):270-278.
[25] 宿文,薛晓萍,熊宇,等.自然通风对日光温室气温影响的模拟分析[J].生态学杂志,2016,35(6):1635-1642.
[26] 林叶春,高维常,陈懿,等.井窖风场特征的CFD模拟与验证[J].中国农业大学学报,2018,23(5):117-121.
[27] 卢春玲,刘宇杰.基于分离涡方法的超高层建筑风荷载研究[J].建筑科学,2019,35(7):90-96.
[28] 余志祥,赵世春,吴昊,等.丽江火车站大悬挑重檐钢结构站房风荷载CFD分析[J].建筑结构学报,2010,31(S2):153-158.
[29] 李恒.大跨屋盖结构表面平均风压的数值模拟研究[J].建筑结构,2016,46(增1):974-980.
[30] 孙晓颖,洪财滨,武岳.典型形式大跨度屋盖风雪漂移的数值模拟[J].振动与冲击,2014,33(18):36-42.
[31] 肖艳,杨易.拱形屋盖结构不平衡雪荷载的模拟研究[J].工程力学,2018,35(10):152-161.
[32] 王辉,邓羊晨,侯孝振.建筑立面突出阳台对风驱雨分布影响的数值分析[J].应用力学学报,2016,33(2):312-318,377.
[33] 刘建麟,牛建磊,张宇峰.建筑架空高度及风向对行人区微气候的影响评估[J].建筑科学,2017,33(12):117-124.
[34] 徐义华,江叔通.建筑物风环境三维定常数值仿真[J].南昌航空工业学院学报(自然科学版),2004(2):52-55
[35] 曾穗平,田健,曾坚.基于CFD模拟的典型住区模块通风效率与优化布局研究[J].建筑学报,2019(2):24-30.
[36] 杨扬.城市粗糙度理论下南京居住小区风环境CFD模拟方法与肌理形态关系研究[D].南京:南京大学,2012.
[37] 林波荣,王鹏,赵彬,等.传统四合院民居风环境的数值模拟研究[J].建筑学报,2002(5):47-48.
[38] 石峰,金伟.福州多进天井式民居天井几何形态对建筑风环境的影响研究:以琴江村黄恩禄故居为例[J].建筑学报,2016(增1):18-21.
[39] 谢振宇,杨讷.改善室外风环境的高层建筑形态优化设计策略[J].建筑学报,2013(2):76-81.
[40] 张涛.城市中心区风环境与空间形态耦合研究[D].南京:东南大学,2015.
[41] 王宇婧.北京城市人行高度风环境CFD模拟的适用条件研究[D].北京:清华大学,2012.
[42] 史源,任超,吴恩融.基于室外风环境与热舒适度的城市设计改进策略:以北京西单商业街为例[J].城市规划学刊,2012(5):92-98.
[43] 孙欣.城市中心区热环境与空间形态耦合研究[D].南京:东南大学,2015.
[44] 蒋德海,蒋维楣,苗世光.城市街道峡谷气流和污染物分布的数值模拟[J].环境科学研究,2006(3):7-12.
[45] 杨满场,彭翀,明廷臻.应对机动车尾气污染的临街建筑控制策略研究:以武汉市中山大道街区为例[J].南方建筑,2019(2):75-80.
[46] 郑舰.基于街区尺度风热环境模拟的城市设计优化:以湘潭市河东商业中心区为例[J].中外建筑,2015(7):111-115.
[47] 杨阳,唐晓岚,吉倩妘,等.基于ENVI-met模拟的南京典型历史街区微气候数值分析[J].苏州科技大学学报(工程技术版),2018,31(3):33-40.
[48] 郑舰.基于风热环境模拟评价的传统街区更新研究[D].广州:华南理工大学,2017.
[49] 任兰红,曾坚,徐嵩.台风影响下鼓浪屿历史文化街区防风策略研究[J].建筑节能,2018,46(2):124-130.
[50] 林波荣.绿化对室外热环境影响的研究[D].北京:清华大学,2004.
[51] 杨易,顾明,金新阳,等.风环境数值模拟中模拟植被的数学模型与应用[J].同济大学学报(自然科学版),2010,38(9):1266-1270.
[52] 李亮,李晓锋,林波荣,等.用带源项k-ε两方程湍流模型模拟树冠流[J].清华大学学报(自然科学版),2006(6):753-756.
[53] 刘之欣,郑森林,方小山,等.ENVI-met乔木模型对亚热带湿热地区细叶榕的模拟验证[J].北京林业大学学报,2018,40(3):1-12.
[54] 汪悦越,付海明,胡文娟,等.树冠周围温度分布特性数值模拟与试验[J].东华大学学报(自然科学版),2016,42(2):258-262,278.
[55] 杨会,付海明.树冠流动阻力特性数值模拟与实验研究[J].中南大学学报(自然科学版),2016,47(12):4292-4300.
[56] 王彦杨.树枝尺度的植物在风洞内对气溶胶颗粒物的捕集效率[D].上海:东华大学,2017.
[57] 吴云霄,王海洋.城市绿地生态效益的影响因素[J].林业调查规划,2006(2):99-101.
[58] 刘艳红,郭晋平,魏清顺.基于CFD的城市绿地空间格局热环境效应分析[J].生态学报,2012,32(6):1951-1959.
[59] 程向明.绿化模式对室外风环境影响的研究[D].青岛:青岛理工大学,2011.
[60] 马晓阳.绿化对居住区室外热环境影响的数值模拟研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2014.
[61] 熊秀,李丽,周孝清.垂直绿化改善建筑室内、外热环境效果分析[J].建筑节能,2017,45(09):68-72.
[62] 陈卓伦.绿化体系对湿热地区建筑组团室外热环境影响研究[D].广州:华南理工大学,2010.
[63] 王可睿.景观水体对居住小区室外热环境影响研究[D].广州:华南理工大学,2016.
[64] 吴昊,李虎,陈鸿,等.水体分布对城市地表温度的影响:以江苏省南京市为例[J].牡丹江师范学院学报(自然科学版),2016(4):54-57.
[65] 张丛.城市休闲广场水体布局的微气候效应研究[D].南京:南京大学,2017.
[66] 纪鹏,朱春阳,盛云燕.不同形状城市湿地对周边环境温湿度的影响[J].应用生态学报,2017,28(10):3385-3392.
[67] 杜红玉.特大型城市蓝绿空间冷岛效应及其影响因素研究[D].上海:华东师范大学,2018.
[68] 宋晓程.城市水体对周边局地热湿环境影响的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2016.
[69] 张志勤.喷泉周围热环境实验和理论研究[D].北京:清华大学,2004.
[70] 邓院昌,刘沙,余志,等.实际地形风场CFD模拟中粗糙度的影响分析[J].太阳能学报,2010,31(12):1644-1648.
[71] 赵永锋,康顺,梁思超.复杂地形风场CFD模拟计算域的讨论[J].太阳能学报,2015,36(2):355-361.
[72] 张泉,王科,郑娟,等.丘陵地形特征与传统民居形式对自然通风的影响[J].湖南大学学报(自然科学版),2009,36(7):17-23.
[73] 姚剑锋,沈国辉,姚旦,等.峡谷和垭口地形风场特征的CFD数值模拟[J].哈尔滨工业大学学报,2016,48(12):165-171.
[74] 李小龙,杨英宝,曹利娟,等.基于遥感和CFD模拟的城市绿地形态对热环境的影响研究[J].遥感技术与应用,2016,31(6):1150-1157.
[75] 郭廓.基于自然通风效能的大连城市形态设计策略[D].大连:大连理工大学,2015.
[76] 张鹤子.城市微气候与城市形态的关联性[D].大连:大连理工大学,2016.
[77] 北京市质量技术监督局,北京市规划委员会.DB 11/938-2012绿色建筑设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2013
[78] 季亮,葛曹燕.上海市地方标准《建筑环境数值模拟技术规程》:CFD模拟技术标准化研究[J].绿色建筑,2015,7(5):33-35
[79] 王怡,刘加平,肖勇强.自然通风房间热环境的耦合模拟计算方法[J].太阳能学报,2006(1):67-72
[80] 刘冲,彭云龙,王体健,等.基于WRF-CFD耦合的复杂城市形态街道通风性能模拟研究[J].装备环境工程,2019,16(6):63-71.
[81] 王峰.基于室内舒适度的大空间空调送风节能设计研究[J].绿色建筑,2018,10(2):32-35.
[82] 戴忠炜,吴姝婷,程惠珊,等.城郊森林公园植被对夏季微气候的影响:以福州国家森林公园为例[J].中国城市林业,2018,16(6):1-5.
[83] 周媛,初亚奇,石铁矛,等.基于CFD对沈阳不同绿地景观格局大气环境效应分析[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2016,32(3):529-537.
[84] 聂志勇.城市风环境的测试方法及评价标准整合研究[C]//环境工程2019年全国学术年会.《环境工程》编辑部,2019:5.
[85] 陈健.成都地区场镇室外风环境的数值模拟研究[D].成都:西南交通大学,2013.
[86] 曹晨,杨英宝,潘鑫,等.城市居住区舒适度模拟与分析[J].地理空间信息,2018,16(2):77-81,12.
[87] 卢薪升,杨鑫.基于ENVI-met软件小气候模拟与热舒适度体验的城市更新研究:以北京石景山北辛安地区为例[J].城市发展研究,2018,25(4):147-152.
[88] 聂梅生.中国生态住宅技术评估手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[89] GB/T 50378-2014.绿色建筑评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2014.
[90] GB/T51356-2019,绿色校园评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2019.

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