高樓風(fēng)分析及防治建議

（一）單一高層建筑的局地風(fēng)1、高大建筑附近的渦流成因分析高層建筑物周圍的風(fēng)環(huán)境狀況是由靠近地面的流動(dòng)風(fēng)（簡(jiǎn)稱近地風(fēng)）所決定的，近地風(fēng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)如湍流度、旋渦尺寸等以相當(dāng)復(fù)雜的形式依賴于建筑物的尺度、外形、建筑物之間相對(duì)位置以及周圍的地形地貌等，不同時(shí)間、不同空間的風(fēng)速、風(fēng)向是不同的?？梢?jiàn)，空氣繞過(guò)建筑物的流動(dòng)是一個(gè)非常復(fù)雜的流體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，其流動(dòng)特征具有明顯的紊亂性、隨機(jī)性，對(duì)行人的舒適程度的影響也不盡相同。風(fēng)作用在建筑物上產(chǎn)生風(fēng)壓差。當(dāng)風(fēng)吹到建筑物上時(shí)，在迎風(fēng)面上由于空氣流動(dòng)受阻，速度降低，風(fēng)的部分動(dòng)能變?yōu)殪o壓，使建筑物迎風(fēng)面上的壓力大于大氣壓，在迎風(fēng)面上形成正壓區(qū)。在建筑物的背風(fēng)面、屋頂和兩側(cè)，由于在氣流曲繞過(guò)程中形成空氣稀薄現(xiàn)象，因此該處壓力將小于大氣壓，形成負(fù)壓區(qū)，形成渦流。JA丿世刖山川NJA丿世刖山川N列川』1】扣不闔高廛瞳黃的池涓但范常Snap4.jpg2、高大建筑高風(fēng)速區(qū)分布高大建筑林立會(huì)產(chǎn)生“峽谷”效應(yīng)，帶來(lái)變幻莫測(cè)的“高樓風(fēng)”。氣流分布與建筑物形狀有關(guān)。高層建筑如建筑呈橫長(zhǎng)形時(shí)風(fēng)速最大區(qū)為建筑上方，當(dāng)建筑呈細(xì)高狀時(shí)，風(fēng)速最大區(qū)為建筑兩側(cè)，項(xiàng)目的裙樓建筑為橫長(zhǎng)形,情況屬于前者，塔樓建筑為細(xì)長(zhǎng)形，情況屬于后者。

Snap5.jpgSnap5.jpg（二）建筑群的局地風(fēng)實(shí)際上，某一單體高層建筑物孤立存在的情況是很少的，更常見(jiàn)的是多棟相鄰高層建筑物構(gòu)成的建筑群。對(duì)于高層建筑群，由于各單體建筑之間的相互干擾，使得組成群體的各個(gè)建筑的空氣動(dòng)力特征與單個(gè)孤立建筑相比有較大的區(qū)別，其周圍的風(fēng)環(huán)境狀況也更加復(fù)雜。影響高層建筑群風(fēng)環(huán)境的主要因素為①建筑群空間密度及布局；②建筑物周圍環(huán)境相對(duì)高度；③風(fēng)向、風(fēng)速；④建筑物的尺度、相對(duì)高度；⑤局域的地形、地貌等。對(duì)于多個(gè)相鄰高層建筑物，當(dāng)間距足夠大時(shí)，它們之間沒(méi)有相互作用，相當(dāng)于多個(gè)單體的情形；而當(dāng)間距很小時(shí)，整體上只相當(dāng)于一個(gè)單體建筑；只有當(dāng)相鄰建筑物之間存在一定的距離并相互作用時(shí)，其風(fēng)場(chǎng)狀況才不同于單體建筑。高層建筑群風(fēng)環(huán)境較差的區(qū)域?yàn)榻ㄖ锕战翘幒拖锏纼?nèi)。拐角處是角區(qū)氣流作用較大的區(qū)域，其附近風(fēng)速較高，風(fēng)力較大，流場(chǎng)分布極不均勻。巷道是建筑物之間的區(qū)域，當(dāng)氣流平行流向巷道時(shí)，由此產(chǎn)生渠道效應(yīng)，風(fēng)速不斷增大，而且巷道兩端是建筑物的拐角，角區(qū)氣流對(duì)巷道內(nèi)產(chǎn)生較高風(fēng)速也起了一定的作用。隨著巷道縱深長(zhǎng)度的增加，兩側(cè)建筑物的高度越高，建筑密度越大，渠道效應(yīng)也越明顯，當(dāng)出現(xiàn)大風(fēng)天氣時(shí)，可能發(fā)展成為較強(qiáng)風(fēng)速區(qū)，對(duì)行人和建筑造成一定危害。衡量風(fēng)環(huán)境狀況的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)環(huán)境的主要感受對(duì)象是人，如何評(píng)價(jià)風(fēng)環(huán)境優(yōu)劣，國(guó)內(nèi)外建筑規(guī)范對(duì)城市環(huán)境的舒適風(fēng)速和危險(xiǎn)風(fēng)速都沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)外研究人員為此作了大量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、調(diào)查統(tǒng)計(jì)和風(fēng)洞試驗(yàn)。在同時(shí)考慮平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速的情況下，提出行人的舒適感與風(fēng)速之間較為具體的關(guān)系。根據(jù)文獻(xiàn)，對(duì)于離地1.75米左右的行人高度高度處，平均時(shí)間為10分鐘至1小時(shí)的平均風(fēng)速V行人舒適感與V的關(guān)系為：平均風(fēng)速(m/s)平均風(fēng)速(m/s)V<55WVV1010W10WVV1515WVv20V220調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示:在建筑物周圍行人區(qū),若平均風(fēng)速V>5m/s的出現(xiàn)頻率小于10%,行人不會(huì)有什么抱怨;頻率在10%?20%之間,抱怨將增多;頻率大于20%,則應(yīng)采取補(bǔ)救措施以減小風(fēng)速。另外,行人在風(fēng)速分布不均區(qū)域活動(dòng)時(shí),若在小于2m的距離內(nèi)平均風(fēng)速變化達(dá)70%,即從低風(fēng)速區(qū)突然進(jìn)入高風(fēng)速區(qū),人對(duì)風(fēng)的適應(yīng)能力將大減。所以,人在某位置是否安全、是否舒適,取決于該位置風(fēng)速的大小及周圍風(fēng)速分布。示例：室外人員活動(dòng)區(qū)域的風(fēng)速分析地面1.75m高處的水平面截面這個(gè)高度是人們經(jīng)?；顒?dòng)和最能感知到的范圍，即所謂的“人區(qū)”，這也是建筑所在區(qū)域微氣候很重要的區(qū)域。對(duì)于該區(qū)域中人員經(jīng)?；顒?dòng)的地點(diǎn)，風(fēng)速應(yīng)該低于5m/s，以免對(duì)人員行動(dòng)造成不便，或者對(duì)人體舒適感覺(jué)形成不良的影響。從CFD流場(chǎng)模擬的結(jié)果來(lái)看，1.75米處地面風(fēng)速絕大部分均在5m/s以下，在建筑拐角風(fēng)速在5.0~5.5m/s區(qū)間，速比最大小于2.75，但區(qū)域范圍很小。風(fēng)洞結(jié)果表明，**附近行人高度風(fēng)環(huán)境最大速比為2.25。由于**建設(shè)位于城市建設(shè)中心區(qū)，周圍建筑較多，常年地面平均風(fēng)速較低，從計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測(cè)及風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)分析來(lái)看，其建設(shè)對(duì)周圍風(fēng)環(huán)境和行人高度風(fēng)環(huán)境影響較小，但****每年偶有部分時(shí)段的大風(fēng)天氣，此時(shí)風(fēng)速一般達(dá)到5~10m/s甚至以上,而速比Ri一般不隨來(lái)流風(fēng)速而變，因此當(dāng)出現(xiàn)大風(fēng)天氣條件時(shí)，**附近地面風(fēng)速可能達(dá)到10~20m/s或更高，使人感覺(jué)到很不舒適，行動(dòng)受嚴(yán)重影響甚至不能忍受。為了防止在極端條件下出現(xiàn)瞬時(shí)危險(xiǎn)風(fēng)，可以考慮在部分地方種植高大喬木，以減小風(fēng)速。局部風(fēng)環(huán)境影響分析從立面速度矢量圖來(lái)看，**樓和**樓背面均會(huì)出現(xiàn)氣流低壓區(qū)，下洗范圍主要為**樓及**建筑南面的空地和**以南的裙樓部分。如果在此區(qū)域布局排污口將出現(xiàn)下洗現(xiàn)象，形成污染物累積，不利于污染物的擴(kuò)散。由于**盛行北風(fēng)和南風(fēng)，**樓頂?shù)耐L(fēng)條件要好于**，因此建議**建筑排污口設(shè)置于**樓頂部。在**樓和**建筑筑南部空地和**樓與**建筑之間的空地會(huì)產(chǎn)生一定的渦旋流動(dòng)，但是其尺度和流速很小，尺度在十多米到幾十米范圍之間，流速均在3m/s以下,不會(huì)形成不好的微氣候。通過(guò)利用空地進(jìn)行立體式綠化，種植高大樹(shù)木，可有效地減少風(fēng)渦的形成。最近收集了一些類似這個(gè)問(wèn)題的案例，不妨參考一下：《深圳市訊美科技有限公司項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》⑥高樓風(fēng)影響本項(xiàng)目為3棟高層建筑，其設(shè)計(jì)樓高不超過(guò)100米，每棟呈“L型，中間有架空層，建筑呈橫長(zhǎng)狀，建筑上方將形成風(fēng)速最大區(qū)。由于本項(xiàng)目整體建筑布局為相對(duì)錯(cuò)開(kāi)式，較好地控制了拐角風(fēng)、狹管風(fēng)的影響，產(chǎn)生的高樓風(fēng)影響不明顯。項(xiàng)目本身受風(fēng)場(chǎng)的影響主要表現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)狀況下，承受的風(fēng)負(fù)荷較大，并由此引起結(jié)構(gòu)和流體的耦合震蕩，從而危及建筑物的安全?！稏|方新天地廣場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書（簡(jiǎn)本）》5.7高樓風(fēng)影響分析本項(xiàng)目為超高層建筑,周邊高層建筑相對(duì)密集所在區(qū)域城市交通流量巨大,高樓風(fēng)的影響不容忽視.本項(xiàng)目高樓風(fēng)的影響主要表現(xiàn):本項(xiàng)目為商務(wù)建筑,其高大的體量為設(shè)立戶外廣告牌創(chuàng)造了良好的條件,但如果廣告牌安裝不考慮高樓風(fēng)的影響,將會(huì)對(duì)建筑下面過(guò)往行人和通行車輛的安全造成威脅;本項(xiàng)目安裝有玻璃幕墻,如果玻璃幕墻安裝質(zhì)量達(dá)不到能抗御高樓風(fēng)的要求,則可能會(huì)導(dǎo)致玻璃幕墻中的玻璃墜落事件,也將對(duì)周邊人群的人身和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅;高樓風(fēng)導(dǎo)致地面風(fēng)速過(guò)大，影響車輛和行人安全.項(xiàng)目本身受風(fēng)場(chǎng)的影響主要表現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)狀況下,由于樓體較高,承受的風(fēng)負(fù)荷很大,風(fēng)場(chǎng)不可避免地伴隨著分離流動(dòng)，渦的脫落和振蕩，并由此引起結(jié)構(gòu)和流體的藕合振蕩，從而危急建筑物的安全，根據(jù)有關(guān)記錄，部分高樓幕墻受臺(tái)風(fēng)影響出現(xiàn)雪崩似的現(xiàn)象，造成了嚴(yán)重事故，因此，建議加強(qiáng)本項(xiàng)目幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗風(fēng)強(qiáng)度檢驗(yàn)，杜絕意外事故發(fā)生.《花語(yǔ)岸花園建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書（簡(jiǎn)本）》高樓風(fēng)影響分析高大建筑物會(huì)產(chǎn)生"峽谷"效應(yīng)，帶來(lái)變幻莫測(cè)的"高樓風(fēng)".影響行人的安全和舒適性，導(dǎo)致行人行走困難，被風(fēng)吹倒等現(xiàn)象.為防止產(chǎn)生"高樓風(fēng)"，項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)采取以下幾方面的措施:1，拉開(kāi)樓房之間的距離，最大南北向樓間距達(dá)到115米.2，兩排樓之間在布置上相互錯(cuò)開(kāi).3，樓層進(jìn)行加空，層高6米.采取以上措施，能有效緩解建筑物帶來(lái)的"高樓風(fēng)"問(wèn)題.《大連國(guó)泰盛達(dá)環(huán)球金融中心建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》6.4.高樓風(fēng)環(huán)境影響分析6.4.1.局部風(fēng)場(chǎng)和污染物擴(kuò)散條件影響本項(xiàng)目的3個(gè)樓體中,以最北側(cè)樓體的高度最高,長(zhǎng)度和深度基本相似,故最北側(cè)樓形成的渦流區(qū)相對(duì)較大.地下車庫(kù)排風(fēng)口若設(shè)在渦流區(qū)內(nèi),在地下車庫(kù)通風(fēng)不良的情況下,污染物濃度有可能超標(biāo).⑵高大建筑高風(fēng)速區(qū)分布本項(xiàng)目北側(cè),南側(cè)樓為細(xì)高狀,風(fēng)速最大區(qū)為樓兩側(cè),而中間樓為橫長(zhǎng)狀,風(fēng)速最大區(qū)為建筑上方.⑶"高樓風(fēng)"對(duì)環(huán)境的危害《大連國(guó)泰盛達(dá)環(huán)球金融中心風(fēng)洞試驗(yàn)和風(fēng)振分析報(bào)告》對(duì)本項(xiàng)目高層建筑的行人高度風(fēng)環(huán)境進(jìn)行了研究.研究結(jié)果表面本項(xiàng)目高層建筑對(duì)行人高度風(fēng)環(huán)境的影響不大.同時(shí),本項(xiàng)目周圍高層建筑較多,對(duì)于減緩地面風(fēng)速有一定作用,因此其附近風(fēng)力較其他區(qū)域平緩.綜上所述,擬建工程對(duì)區(qū)域風(fēng)環(huán)境的影響較小.《深圳金光華實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司新龍園(一)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》8.8高樓風(fēng)影響分析本項(xiàng)目共14棟住宅樓高度將近100m,為超高層建筑。按深圳市主導(dǎo)風(fēng)向考慮，本項(xiàng)目用地范圍內(nèi)，超高層建筑物的迎風(fēng)寬度約200m,約為用地范圍寬度的47%，且本項(xiàng)目用地范圍東側(cè)為6-7層的宿舍及廠房，西面為6層左右的住宅，北面為五和大道，南面為民樂(lè)花園，與特區(qū)內(nèi)密集的超高層建筑物群相比，本項(xiàng)目用地范圍內(nèi)及周邊地區(qū)算不上為高樓林立的地區(qū)，因此，預(yù)計(jì)在大風(fēng)天氣情況下，本項(xiàng)目不致引發(fā)高樓風(fēng)問(wèn)題。盡管如此，但在項(xiàng)目建筑及外附屬物設(shè)計(jì)及施工中，也應(yīng)注意安全和質(zhì)量問(wèn)題，防止大風(fēng)引發(fā)附屬物墜落而殃及行人車輛等。11.2.5高樓風(fēng)的防治措施與建議戶外廣告牌、玻璃幕墻和建筑物外裝飾等應(yīng)聘請(qǐng)專業(yè)公司按照國(guó)家規(guī)范施工建設(shè)，確保在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)狀態(tài)下的安全。地下停車場(chǎng)排風(fēng)口和備用發(fā)電機(jī)的廢氣排放口不要設(shè)在超高層建筑的背后渦流區(qū)內(nèi)，以防大氣污染物不易擴(kuò)散而造成大氣污染物超標(biāo)?！镀桨矅?guó)際金融中心建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書(簡(jiǎn)本)》7.5.1高樓風(fēng)影響分析本項(xiàng)目的主塔樓為細(xì)高狀，塔樓兩側(cè)將形成風(fēng)速最大區(qū)，本項(xiàng)目裙樓為南北向橫長(zhǎng)建筑，裙房樓頂將形成風(fēng)速最大區(qū)。本項(xiàng)目對(duì)周圍風(fēng)環(huán)境的影響主要是渦流。由于本項(xiàng)目建筑與周圍高層建筑為相對(duì)錯(cuò)開(kāi)式，樓間距較大，較好地控制了拐角風(fēng)、狹管風(fēng)的影響。高層建筑的拔起，周邊建筑空間的改變產(chǎn)生城市新的噪聲源。首先建筑高度增加，風(fēng)速加大，形成“高層風(fēng)”的呼嘯聲，在建筑上的撞擊聲也越大，成為高層建筑特有的噪聲源。其次，城市交通噪聲和社會(huì)生活噪聲，因有高層建筑阻擋不易迅速消失，而且還會(huì)在高層建筑上的玻璃和輕質(zhì)金屬的外裝飾面材料，對(duì)聲音大量反射形成回聲而被增強(qiáng)。同時(shí)也延長(zhǎng)了噪聲干擾時(shí)間。本項(xiàng)目的超高層建筑的外裝飾面主體為非金屬和玻璃，減少了對(duì)噪聲反射的介質(zhì)。本項(xiàng)目塔樓高588m,整個(gè)建筑南北方向長(zhǎng)達(dá)130m，東西方向長(zhǎng)大50?100米，裙房樓頂可能形成風(fēng)速最大區(qū)，結(jié)合深圳市的風(fēng)玫瑰圖，盛行風(fēng)向?yàn)槠珫|風(fēng)（NE、E、SE發(fā)生頻率分別為28.22%、17.05%、10.89%），靠近塔樓西側(cè)的中心二路附近有可能形成渦流區(qū)。深圳多年平均風(fēng)速為2.6m/s,實(shí)測(cè)極端最大風(fēng)速大于40m/s，風(fēng)力超過(guò)12級(jí)。深圳市位于珠江口臺(tái)風(fēng)登陸頻繁地區(qū)（臺(tái)山?惠東）的中部，臺(tái)風(fēng)活動(dòng)次數(shù)多，季節(jié)長(zhǎng)，臺(tái)風(fēng)在每年7~9月出現(xiàn)最為頻繁，這一氣象條件為高樓風(fēng)的形成創(chuàng)造了合適的外因。一般情況下即風(fēng)速為2.6m/s左右時(shí)，屬于輕風(fēng)，人的行動(dòng)無(wú)障礙，本項(xiàng)目高樓風(fēng)對(duì)外界環(huán)境的影響較??；臺(tái)風(fēng)季節(jié)時(shí)，屬狂風(fēng)，本項(xiàng)目高樓風(fēng)對(duì)人的行為影響表現(xiàn)為“危險(xiǎn)”，須引起高度重視。10.2.6高樓風(fēng)的防治措施與建議（1） 高大喬木、裙樓、以及圍墻拱廊等遮擋物對(duì)高速氣流的有剝離作用。戶外廣告牌、玻璃幕墻和建筑物外裝飾等應(yīng)委托專業(yè)的有資質(zhì)的單位按照國(guó)家規(guī)范施工建設(shè)，確保在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)狀態(tài)下的安全。（2） 地下停車場(chǎng)排風(fēng)口和備用發(fā)電機(jī)的廢氣排放口不要設(shè)在超高層建筑的背后渦流區(qū)內(nèi)，以防大氣污染物不易擴(kuò)散而造成大氣污染物超標(biāo)?！兑婕螐V場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》6.2.4高樓風(fēng)場(chǎng)影響評(píng)價(jià)由于本項(xiàng)目屬于舊城區(qū)改造范疇，改造區(qū)域附近高層建筑較少，對(duì)減緩地面風(fēng)速作用不很明顯，因此本項(xiàng)目建成后建筑群風(fēng)場(chǎng)較附近其他區(qū)域?qū)?huì)有一定程度的增強(qiáng)。對(duì)“高樓風(fēng)”防范措施為了預(yù)防本項(xiàng)目建成后“高樓風(fēng)”的危害影響，特提出如下防范措施：㈠合理布局利用建筑的布置及其與周圍建筑的關(guān)系，盡量減少?gòu)?qiáng)風(fēng)面積或在人們活動(dòng)的地區(qū)防止強(qiáng)風(fēng)形成。㈡合理選擇建筑平面及剖面形狀根據(jù)日本電氣本社的實(shí)際數(shù)據(jù)，在建筑物上開(kāi)洞口比不開(kāi)洞口風(fēng)速增加領(lǐng)域要少，并且洞越集中越好。這樣當(dāng)南北向的風(fēng)通過(guò)洞時(shí)，可使兩側(cè)的風(fēng)量大大減少，加上建筑的體型層層上收，減少了上部的迎風(fēng)面和兩側(cè)風(fēng)吹下來(lái)的機(jī)會(huì)。此外，高層建筑周圍設(shè)低層也十分有效。下降的氣溫由于低層部分屋頂?shù)恼趽?，?duì)減少地表附近的強(qiáng)風(fēng)十分有利。由于本項(xiàng)目高層住宅樓附近設(shè)有多層公建及居住式公寓，對(duì)減少地表強(qiáng)風(fēng)會(huì)很有利。㈢設(shè)置遮蔽物可以在建筑易產(chǎn)生氣流剝離的角度及其周圍的區(qū)域設(shè)置綠化樹(shù)木、圍墻、防風(fēng)網(wǎng)和隔斷式拱廊等，減弱“高樓風(fēng)”的強(qiáng)度。㈣重視細(xì)部處理利用建筑物墻面、陽(yáng)臺(tái)或線腳凹凸的變化，也可以減弱“高樓風(fēng)”的強(qiáng)度?！丁按筮B中心?裕景”二期工程建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書簡(jiǎn)本》高樓風(fēng)影響分析風(fēng)碰到高層建筑阻擋時(shí)，大部分向上和向兩側(cè)分別從它的上部及兩側(cè)穿過(guò)，經(jīng)過(guò)上面及左右兩側(cè)穿過(guò)的風(fēng)，因氣流的收縮而產(chǎn)生負(fù)壓，隨之出現(xiàn)渦流，渦流區(qū)內(nèi)的風(fēng)場(chǎng)將變得極為復(fù)雜。風(fēng)碰到高層建筑阻擋時(shí)，還有部分