сотрудник
Россия
УДК 711.4 Планировка населенных пунктов. Планировка городов, поселков, сел, деревень. Градостроительство в целом
УДК 532.5 Движение жидкостей. Гидродинамика
В последние годы метод CFD - Computational Fluid Dynamics (вычислительной гидрогазодинамики) прочно вошёл в арсенал инженерных инструментов. Причина роста заключается в возможности детального изучения поведения жидких и газообразных сред не в лабораторных условиях, а на компьютере. Практики ценят CFD за два неоспоримых достоинства: результаты получаются быстро и при этом являются достоверными; метод легко адаптируется к задачам из самых различных сфер деятельности человека. В данной статье авторы сосредоточились на информации о том, как CFD применяется в градостроительстве. Главный акцент — моделирование ветровых нагрузок на застроенных территориях. Не ограничиваясь общими рассуждениями приведены реальные примеры из строительной практики, которые наглядно показывают, насколько точны расчёты. Рассмотрены факторы, от которых зависит качество этих расчётов и какие особенности встречаются в процессе проектирования. Суть метода заключается в численном моделировании ветровых потоков. С его помощью инженер может вычислить ключевые параметры среды: температуру, скорость и направление движения, расход, плотность, давление. Но главным является то, что CFD позволяет «заглянуть» внутрь сложных пространственных структур и предсказать, как поведёт себя ветровой поток на застроенной территории. Для градостроительства это критически важно так как именно от понимания аэродинамических процессов зависит, насколько здание получится энергоэффективным, безопасным и комфортным для людей. Так CFD превращается из абстрактной математической модели в практический инструмент, без которого сегодня сложно представить проектирование современной городской среды. Показательно, что CFD анализ применяется не только в градостроительстве, но и металлургии, машиностроении, судостроении, медицине, а также во многих других областях. В заключение сделан вывод о важности CFD моделирования в качестве инструмента для инженеров-проектировщиков, способствующего повышению качества строительных проектов и ускорению процесса принятия решений.
градостроительное проектирование, информационное моделирование, движение жидкостей и газов, моделирование воздушного потока, CFD анализ, вычислительная гидрогазодинамика
1. Евграфова А. В., Сухановский А. Н. Лабораторное моделирование в задачах городской климатологии // Вестник ПГУ. Физика. 2020. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/laboratornoe-modelirovanie-v-zadachah-gorodskoy-klimatologii (дата обращения: 30.10.2025).
2. Мягков М.С., Алексеева Л.И. Особенности ветрового режима типовых форм городской застройки // AMIT. 2014. №1 (26). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-vetrovogo-rezhima-tipovyh-form-gorodskoy-zastroyki (дата обращения: 01.11.2025)
3. Еремеев Д.Г., Туманик Г.Н. Определение ветрового комфорта для жилой застройки на примере Новосибирска // Творчество и современность. 2018. №4 (8). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-vetrovogo-komforta-dlya-zhiloy-zastroyki-na-primere-novosibirska (дата обращения: 12.10.2025).
4. Мягков М.С., Губернский Ю.Д., Конова Л.И., Лицкевич В.К. Город, архитектура, человек и климат. – М.: «Архитектура-С», 2007.
5. Оленьков В.Д. Учёт ветрового режима городской застройки при градостроительном планировании с использованием технологий компьютерного моделирования // Вестник ЮУрГУ. Серия: Строительство и архитектура. 2017. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/uchet-vetrovogo-rezhima-gorodskoy-zastroyki-pri-gradostroitelnom-planirovanii-s-ispolzovaniem-tehnologiy-kompyuternogo (дата обращения: 01.11.2025).
6. Noor Ahmed. Wind Tunnel Designs and Their Diverse Engineering Applications / Noor Ahmed. // IntechOpen. – 2013. – 230 р.
7. Karpovich E. A. Experimental Study of Aerodynamic Characteristics of a Boxplane WindTunnel Model / Karpovich E. A., Kochurova N. I., Kuznetsov A. V. // Russ. Aeronaut. – 2020. – 63. – 659. – Р. 659-668.
8. Sheng Risheng. Wind Tunnel study of the flow around a wall-mounted square prism immersed in an atmospheric boundary-layer / Sheng Risheng, Perret Laurent, Demouge François, Calmet I, Courtine Sébastien // Oliveira Fabrice. – 2015.
9. Ming Gu. Wind tunnel test study on effects of chamfered corners on the aerodynamic characteristics of 2D rectangular prisms / Ming Gu. // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. – 2020. – 204. – 104305.
10. Yoshihide Tominaga. Wind tunnel measurement of three-dimensional turbulent flow structures around a building group: Impact of high-rise buildings on pedestrian / Yoshihide Tominaga. // Building and Environment. – 2021. – 206.
11. Gary N. A Primer on Direct Numerical Simulation of Turbulence –Methods, Procedures and Guidelines / Gary N. Coleman and Richard D. Sandberg // Technical Report AFM-09/01a. – 2010. – 21 р.
12. Hoyas S. Scaling of the velocity fluctuations in turbulent channels up to Re=2003 / Hoyas S., Jimenez J. // Annual Research Briefs, Center for Turbulence Research, NASA Ames/Stanford Univ. – 2005. – P 351–356.
