高层建筑迎风面风驱雨分布预测模型适用性的数值研究

摘要

风驱雨(Wind-Driven Rain,简称WDR)是影响建筑外墙耐久性和温湿性能的重要因素之一,极易引起墙体渗水、材料劣化及保温失效等诸多问题.在当前极端降雨天气频发的情况下，有必要深入开展WDR研究，为建筑抗风雨设计提供重要理论基础。在风驱雨研究领域,以ISO半经验模型为代表的半经验方法应用较为广泛,但由于模型主要依据实测数据分析建立,其对各种复杂环境预测的准确性仍需要深入研究.采用CFD数值方法,对普遍存在的高层建筑立面WDR雨强进行模拟,对比立面分区、中线及转角边缘处WDR雨强平均值与ISO模型预测值,分析WDR雨强CFD模拟值与ISO预测值出现偏差的主要原因.结果表明:仅在低风速、小雨强情况下ISO模型预测结果与CFD模拟结果较为吻合,当遇到强风暴雨时会出现较大偏差,偏差随着风速、雨强增大而增大,且边缘区域较立面中部偏差更大.不同于ISO模型,由模拟推求的墙因子值随雨强增大而增大,从而导致模拟所得WDR雨强较ISO预测值偏大,因此需对ISO模型立面墙因子分布进行修正.