CFD具體指的是計算流體力學的一種模擬測算與設計方式，這種方式近似于方程求解的計算方式。隨著我國商用軟件的不斷開發與應用，CFD模擬計算技術在工程界逐漸發揮出越來越大的實際作用。本文主要對室外風環境下CFD模擬的建筑設計要素進行探究，結合CFD模擬設計案例進行分析與研究，為我國今后的室外風環境CFD模擬規劃與設計工作提供可行性參考。

 1.室外風環境下的CFD模擬建筑設計機理 
  1.1選取有效的數學參考模型 
  在我國常見的建筑小區內部，室外風環境的流動特征具有不可壓縮性與低速湍流性。常用的數學模型具體分為大渦模擬模型及標準k-ε模型等多種形態。其中大渦模擬模型旨在利用非穩定狀態的NS方程式來直接模擬大尺度渦，通過這種方式對區域環境內的CFD模擬情況進行準確r算與記錄[1]。大渦模擬模型在使用過程中不會直接計算小尺度渦，對計算機的速度與內存要求較高，往往還需要計算很長時間，在使用過程中需要根據實際情況進行準確選擇。標準k-ε模型的使用成本較低，其數值波動較小，但計算結果以及精密度較高，在低速湍流數中的應用效果顯著。建筑規劃設計人員在實踐工作中應根據不同模型的實際特征，準確選擇相應的數學參考模型進行計算。 
  1.2選擇正確的計算區域及物理模型 
  隨著我國建筑形式的不斷發展與變化，當下社會在建筑風格設計的多樣性與功能性上出現了極大的改變，小區建筑在正常規劃與設計的過程中更需要切實滿足住戶的是要求，在規模形態的設計與要求上更需要符合整體區域環境的特征，切實保證小區建筑的整體性與功能性[2]。小區建筑在使用過程中風場作用的范圍較大，因此，建筑規劃設計人員在實踐過程中應對小區建筑的整體區域環境進行準確判斷與計算，如果過分增大計算區域，則會相應的增加計算成本，但是如果計算區域不足，則會嚴重影響規劃設計的質量及準確性，因此，如何選擇計算區域逐漸成為建筑規劃設計乖斃枰重點關注的問題。同樣，建筑規劃設計人員在選擇小區模型的過程中，一般都應該選用AUTCAD來進行設計，以此提高建筑模型的精準程度，但在某些特殊情況下，為減小計算的節點、加快模型制作的速度，建筑規劃設計人員往往需要忽略實際建筑群當中的微小凹凸處，直接選用與實菇ㄖ接近的模型，通過計算結果進行準確分析。 
  1.3確定CFD模擬計算的邊界條件 
  建筑規劃設計人員利用CFD進行小區風環境建筑物模擬試驗的過程中，首先應確定CFD模擬計算的邊界條件，通過對風環境圖進行準確分析，根據風速風向等情況，確定區域環境內的風環境情況。建筑規劃設計人員應明確建筑入口處的風速分布情況，根據氣流穿過不同區域環境地帶的情況，準確判斷氣流與風速降低的數值。在明確建筑入口處風速分布情況的過程中，建筑規劃設計人員應對地面以上300M范圍內的風速及風向情況進行統計，根據風的實際變化做出指數分布統計。 
  2.室外風環境下CFD模擬的建筑設計案例分析 
  結合2014年8月深圳某小區室外風環境下的建筑規劃設計情況進行分析，該小區的建筑規劃設計由16棟商業用房、高層建筑以及小學所組成，其中商業用房層高16.5m，會所層高15.4m，高層住宅層高3.5m。在小區建筑的西南方有約40m高的山體結構，在東z與南偏西有若干10層左右的建筑物。本文主要對該建筑設計案例進行分析，省略既有山脈與建筑。 
  2.1小區建筑設計的分析結果 
  案例區域屬于深圳南部某小區，該地區處于亞熱帶海洋性氣候，夏日較長，冬天時間較短，該地區的平均氣溫始終、氣候溫和，年平均氣溫約為23.1℃，區域內最高氣溫約為39.7℃。小區環境內的年平均風速約為2.9m/s，主導風向以東南風居多，受區域環境及氣候特點的影響，室外風在夏季較為明顯 
  通過上述分析探究可知，該小區的室外通風情況受小區建筑群的影響，小區內風速在2m/s-4m/s的區域內較小，小區北側建筑群內的風速普遍在1m/s0下，由此可知，該建筑的整體通風情況較差，建筑設計人員應對小區的整體建筑規劃設計方案進行適當的調整。 
  2.2小區建筑設計方案調整 
  通過對該小區的設計方案調整情況進行探究，可以清晰的看出各部分建筑的不同之處，根據圖中建筑的實際情況，準確判定不同建筑之間的調整距離與調整位置。 
  （1）在不影響小區通風情況的前提下，對中間低層會所與高層商業用房的位置進行調整，通過增加高層的方式，進一步改善小區內的通風情況。 
  （2）在小區建筑的優化設計過程中，應對區域內的建筑進行適當的調整，齊排建筑改變為帶有弧度的建筑型體，有效增加建筑之間的距離差。 
  （3）在小區建筑的優化設計過程中，應對區域內的建筑進行相互調整，有效增加建筑之間的距離，改善建筑之間的通風情況。 
  在整個設計方案w，該小區的建筑高度調整變化不大，主要是對商業用房以及學校建筑的體型進行相應的調整，以此滿足合理性建筑設計的實際需要。在調整的過程中，對于每棟建筑的架空距離都有嚴格的要求與規定，通常約為4.5m。為有效提高高層建筑物的通風效果，建筑規劃設計人員應重點對高層建筑w體型進行適當的調整，并且對高層建筑低層進行架空處理，充分發揮優化設計的作用。 
  2.3小區建筑設計結果對比分析 
  根據該小區建筑群內不同區域內的室外風環境，在小區內室外通風較差的區域設置A、B、C、D、E5個標記點，分別在5個標記點進行風力測算，根據風力的等級以及區域內的空氣情況，有效評估小區整體的室外空氣質量狀況。 
  通過對該小區實際情況進行觀察與分析，不難看出該小區的室外通風情況經過建筑規劃設計調整后得到了明顯改善（A、B、C、D、E等區域為建筑群區域，區域內室外空氣流動性較差）。在優化設計方案當中，小區2m高度的風速獲得了w顯的提升，這一情況充分說明了該小區建筑群內的室外通風情況已經獲得了明顯的改善與提高，相較于調整之前的情況，現階段該小區的室外空氣流動性較好，空氣品質獲得了較大的改善，更加適宜人們居住與生活。 
  3.結語 
  綜上所述，在室外風環境下開展CFD模擬的建筑規劃設計，能夠有效提高建筑群的整體功能特性，提高建筑物之間的空氣質量，為住戶營造更加優質的生活環境。 
  【參考文獻】 
  [1]龔波.自然通風的設計策略及模擬分析[J].建筑熱能通風空調，2013，12（09）：23-24. 
  [2]楊建坤，張旭，劉東，黃艷.自然通風作用下中庭建筑熱環境的數值模擬[J].暖通空調，2012，23（07）：23-25.