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寒区建筑风效应评估与优化关键技术研究及应用
发布时间: 2023-12-08 浏览量:30
  • 交易方式:面议
  • 联系电话:13104517951
  • 单位名称或姓名:刘京
  • 产业领域:高端装备
  • 成果类型:
项目基本情况Basic information of the project
风是建筑工程设计中需要考虑的主要自然作用之一,其对建筑物的安全性、舒适性和节能性均具有重要影响。特别是近年来,随着建筑物的高大化、轻质化,以及国家对于绿色建筑和人居环境问题的高度重视,建筑风效应问题日益受到关注。但国内外以往对建筑风效应的研究多围绕亚热带极端风气候展开,针对寒区气候特点的建筑风效应研究很少。本项目组立足地方特色,历时10载,针对寒区建筑抗风设计理论、风环境评价方法和节能控制技术开展系统研究,取得以下创新成果: (1)建筑(群)风环境预测与风舒适评价技术 针对寒区建筑(群)局部行人高度风速过大影响人体热舒适,以及风致噪声显著等问题,在现场测试、风洞试验和数值模拟的基础上,分析寒地城市风环境与热气候动态变化特性,提出了一整套适用于寒区特定下垫面空间形态和建筑布局形式下的风环境长期动态预测技术;研究大气风环境相关物理参数的空间分布及对人体舒适性的影响,建立了新的适用于寒区的风舒适评价体系和优化设计方法。 (2)寒区超高层建筑抗风设计与气动控制技术 针对寒区极端风气候的特殊性,构建了千米高度范围内的寒区风场工程模型,揭示了风向沿高度偏转特性;开展了偏转风场的数值模拟和风洞试验方法研究,探讨了风向偏转对超高层建筑风荷载和风振响应的影响规律,提出了寒区超高层建筑抗风设计方法;还提出了基于主动吸/吹气技术的超高层建筑风荷载气动控制方法。 (3)考虑风雪联合作用的大跨度屋盖结构设计与加固技术 针对大跨度轻型钢结构受风雪灾害严重的问题,提出了基于多相流理论的风致雪漂移效应数值模拟方法,研究了典型屋盖形式在风雪联合作用下的致灾机理,提出了大跨度屋盖结构抗风雪设计方法;还开展了建筑风雪灾害实地调查,基于雪荷载概率分布特性研究给出了基本雪压取值建议,提出了有针对性的既有屋盖钢结构安全性评估与加固方法。 (4)风压作用下寒区建筑外围护结构传热优化设计及渗风控制技术 针对寒区建筑本体及无组织渗风能耗受室外风压作用严重影响的问题,建立了基于热质比拟原理的建筑外围护结构传热测试新技术,从而构建了寒区室外风压作用下建筑外围护结构传热计算模型,给出了不同类型外围护结构传热性能改善与优化方法;建立了全面考量寒区建筑热压风压联合作用下建筑渗风的预测与评估技术,在此基础上总结寒区冬季室内热响应和人体热适应性,给出基于渗风条件的寒区建筑环境热适应改善方案,并提出了有针对性的超高层建筑渗风控制策略。 本项目立足学科发展前沿,围绕寒区建筑风效应问题进行系统攻关,突破了现有技术瓶颈,促进了建筑风工程、建筑环境和建筑节能相关行业的发展。研究成果应用于辽宁第十二届全运会场馆、新疆第十三届全国冬运会场馆、哈尔滨机场新航站楼、哈西高铁站、大连中石油大厦、哈尔滨富力江湾新城、北京市万年长兴国际生态城、河北省正定新区、黑龙江省伊春市总体规划等项目中,经济和社会效益显著。所涉及区域覆盖了我国绝大多数寒冷地区,创造直接经济效益5000余万元。此外,还主编、主审、参编了国家、行业及地方标准11部;出版专著5部、发表SCI/EI论文119篇、获国家发明专利及软件著作权8项;获中国建筑设计金、奖全国优秀建筑结构设计二等奖、空间结构优秀工程金奖、全球规划优秀大奖等14项。中国工程院外籍院士、前国际风工程协会主席Y. Tamura教授、日本东北大学教授Y. Uematsu教授、荷兰代尔夫特技术大学J. G. Rots教授等专家认为"…该技术成果受到众多国际同行关注,达到国际领先水平。"
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨工业大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。
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