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超高层建筑风致效应和气动干扰效应的理论与实验

研究

超高层建筑风致效应和气动干扰效应的理论与实验研究

随着城市化进程的加速，越来越多的超高层建筑拔地而起。超高层

建筑成为城市地标，给城市生活和经济发展带来了巨大的贡献，然而，

超高层建筑高耸入云的同时也面临着很多挑战，其中一项重要的挑战就

是风致效应和气动干扰效应。

首先，什么是风致效应？风致效应是指当风通过建筑物或者它附近

的其他建筑物、街道，或者风通过建筑物人造环境改变了室外、室内的

空气流动，如产生进、出风口和吸、排烟效应，影响人们的舒适和健康。

在超高层建筑中，风致效应最常见的就是建筑物下缘和上缘的压力差异、

旋转流现象、涡流流动和尾流。

而气动干扰效应则是指风吹拂到高层建筑上时所产生的震荡、噪声、

建筑物的振动、地面风速和风向的变化等。这些效应不仅会影响超高层

建筑的稳定性和安全性，还会对周围居民的舒适和健康造成影响。

超高层建筑风致效应和气动干扰效应的研究可以分为理论和实验两

个方面。

在理论方面，关键在于解释这些效应是如何形成的，以及对于超高

层建筑设计的影响。目前，常用的理论模型有CFD计算模型、模型试验

和实验数据分析等方法。CFD计算模型基于流体力学原理，可以模拟建

筑物周围的流场和应力分布，目前在工程实践中被广泛采用。模型试验

则充当了理论模型的验证器，通过构建建筑物模型进行实验，以观察结

果与理论模型是否吻合。实验数据分析则是将CFD模拟和模型试验的实

验数据进行对比分析，从而对建筑物的风致效应和气动干扰效应提供更

具体的和细致的数据支持。

在实验方面，主要是针对超高层建筑的现场试验。现场试验涉及到

风洞试验和场地测量试验。风洞试验通过在模拟实验流程中对建筑物的

风致效应和气动干扰效应进行研究，将试验结果通过比例尺换算应用到

实际的建筑当中。场地测量试验则是现场获取相关数据，以了解实际环

境下建筑物的风致效应和气动干扰效应。

总之，对于超高层建筑风致效应和气动干扰效应的研究至关重要。

充分厘清这些效应对于超高层建筑的设计和建造有着重大意义，既能够

保障超高层建筑的稳定性和安全性，又能够提高超高层建筑的舒适度和

可持续性。因此，在未来的研究过程中，我们需要进一步加强理论研究

的基础与实验验证之间的组合，以获得更加全面的超高层建筑风致效应

发展的研究结果。同时，为了进一步发展建筑科学技术，我们还需要在

实验数据的获取、分析、讨论、方法与工具构建等方面进行更为全面的

探索和努力。