低层双坡屋面建筑风场模拟研究

"该文章为首发论文，主要探讨了低层双坡屋面建筑在三维定常风场中的风压分布和风环境特性，通过数值模拟的方法进行研究。作者使用Fluent 6.3软件，采用标准k-ε湍流模型对TTU标模的低层建筑风流场进行模拟，并与实测数据和风洞试验结果对比。进一步，他们利用RNG k-ε模型分析了不同因素（如风向角、屋面坡度、挑檐长度、檐口高度和长宽比）对风压系数和体型系数的影响。研究表明，数值模拟能有效反映低层建筑的风环境和风压分布，而房屋几何尺寸、屋面特征和风向对风压有显著影响。这些研究结果为低层建筑的抗风设计提供了科学依据。" 文章详细介绍了低层双坡屋面建筑在风工程中的重要性，特别是在台风等极端天气下，屋面的稳定性是建筑安全的关键。为了深入理解这类建筑的风压特性，研究人员使用了计算流体力学工具Fluent 6.3，选择了标准k-ε湍流模型对大气边界层中的TTU标模建筑进行三维定常风场的数值模拟。这种模拟方法可以揭示风环境对建筑表面的压力分布和流场特性。 通过对模拟结果与实际测量数据和风洞试验的对比，研究人员验证了数值模拟的准确性。接着，他们采用RNG k-ε模型探究了不同风向角下的各种建筑参数如何影响风压系数和体型系数。其中，屋面坡度和檐口高度对风压分布和大小有显著影响，挑檐长度的影响相对较小，而风向则直接影响屋面的平均风压系数分布和大小。 此外，文章还提到了传统研究方法，包括现场实测和风洞试验。虽然低层建筑的实地试验相对较多，但风洞试验仍然是确定风荷载的金标准。TTU标模的风洞试验就是此类研究的典型代表，它对理解建筑几何形状对风压的影响起到了重要作用。 该研究通过数值模拟方法，为低层双坡屋面建筑的抗风设计提供了理论支持，有助于提升这类建筑在风荷载下的安全性和耐久性。这些研究成果不仅丰富了计算风工程的理论体系，也为实际工程应用提供了宝贵的参考数据。