近几年，随着人们生活水平的提高，对建筑室内外环境提出了更高的要求，设计师们迫切需要一种实用的技术，在建筑规划设计阶段，就能够对所提方案的室内外环境效果做出判断，以更好地改进设计，满足人们的要求。

传统方法：

风洞试验等：代价大，周期长，结果不全面。无法满足应用，需要新的突破。

CFD方法

基于计算机技术的一种数值计算工具，用于求解流体的流动和传热问题。它是流体力学的一个分支，用于求解一定几何形状空间内的流体动量、热量和质量方程以及相关的其他方程，并通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关数据。

CFD优点

相对于实验研究，具有成本低、速度快、周期短、效率高，可以模拟真实及理想条件，后处理技术较完善，便于分析计算结果等

CFD目的

对设计结果，效能进行预测，提出改进方案，寻找最优设计

主要应用

l    CFD在建筑物外部风环境计算中的应用

l    CFD在建筑物空气质量分析中的应用

l    CFD在室内热环境分析中的应用

l     ……

一 、CFD在建筑物外部风环境计算中的应用

利用CFD技术对建筑物尤其是建筑物群的外部风环境进行评估计算，为城市规划、小区规划提供参考，也可以利用流固耦合计算建筑物所受风载荷应力，为建筑物的结构强度提供评估结果。

u   风力载荷（流固耦合，建筑物变形分析）

u   建筑物表面换热系数

        城市温度每上升一度，居民的用电量便会上升10%，工业和商

    业用电会上升3%左右，由此可见，充分考虑建筑周围的风环境以及

    热环境，对建筑节能具有重要意义。

u   二次风分布（涡流过快、涡流死区）

国内对单个建筑物风场的数值模拟也开展了一定的研究，但对建筑物群风场的数值研究尚不多。

东京城区风场模拟

二、CFD在建筑物内部空气质量分析中的应用

1. 室内通风效率的分析

l  通风方式决定的空气分布不仅要有利于热舒适、节约能源而且要能够驱除室内的污染物，有效的通风方式应该能够同时达到这三点;

1. 室内污染物分布模拟

l  室内空气净化

1. 污染源排放扩散分析

l  施工现场污染物扩散

l  工厂企业污染物排放

1. 利用CFD技术进行优化设计

三 、CFD在室内热环境分析中的应用

1. 暖通空调系统效能分析。

Ø  风量不足

Ø  功率问题

Ø  气流组织不好

2、太阳辐射对室内热环境的影响

ü  不同时刻

ü  不同地点      

1. 壁面结构的对室内热环境的影响

l  双层幕墙

l  墙壁绿化的影响

当室内未达到希望的温湿度时，由于对热状况的不满，人们会对室内空气品质产生抱怨。利用CFD技术可以对室内的热环境舒适度进行预测、分析、改进，尤其可以对空调系统节能提供改进建方案。

室内空调分析

太阳辐射分析