建筑风环境模拟分析软件PKPM-CFD说明书

页前言城市各种建筑物大量涌现的同时,建筑群风热环境问题日益突出。建设项目在设计阶段进行的节能评估中，通过对项目建筑物风热环境模拟分析的方法，根据模拟结果对建筑方案或者周围环境做相应的调整和改善能够避害增益，合理利用风热环境模拟分析，对营造一个减少人工环境能耗，增加室外人行场所舒适度的优良环境有很大帮助，从而减少建筑能耗达到节能的效果。设计软件事业部自主开发的基于AutoCAD平台的建筑风环境模拟分析软件PKPM-CFD，能够模拟建筑群周围的风环境、室内自然通风以及区域热环境的专业分析等内容，为用户提供专业快速的设计指导。软件特点：1）

向导模式，易于掌握软件提供向导模式，用户可根据向导指导进行操作，软件的操作具有提示性，会一路提示操作者设定边界条件，方便新用户快速掌握。经过几天培训，可以使没有专业背景的设计师就能快速学习并进行专业的分析计算。2）BIM设计模型软件直接导入PKPM绿建系列软件统一的数据模型，设置好室外边界、室外辅助参数（比如地形高差、种植绿化等）等信息后，由软件自动划分网格进行计算，大大提高工作效率，最后通过强大的可视化处理，生成高质量图片，给予客户更直观，更清晰的感受。3）专业而全面的分析模块软件不只局限试用于室外的风场模拟、室内的空气质量分析，还能帮助我们进行室外热岛模拟分析，考虑暖通空调系统、太阳辐射、壁面结构对室内热环境影响的模拟分析、双层玻璃幕墙内换热流动分析、环境对人体舒适度影响的模拟分析。开发依据：《绿色建筑评价标准》GB50378《绿色建筑评价技术细则》《民用建筑设计通则》GB50352-2005《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《中国建筑热环境分析专用气象数据集》2005-ISBN7-112-07274-3《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）同时还参考了各地方的绿色建筑设计标准，并且提供针对各地区不同的气象数据库，有助于设计师绿色建筑工作的开展。

目录前言 1第一章概述 11.1建筑风环境模拟分析软件PKPM-CFD安装与运行 21.1.1软件安装 21.1.2软件使用权限 21.1.3使用软件的注意事项 21.1.4网络版安装方法 31.1.5单机版安装方法 51.2风环境模拟软件PKPM-CFD操作界面 7第二章文件和基本信息 82.1文件管理 92.1.1.打开工程 92.1.2.保存工程 92.1.3.另存工程 92.2项目设置 10第三章模型建立 133.1建立区域模型 143.2体量属性 173.3三维模型显示 18第四章专业设计与模拟 204.1专业设计 214.1.1气象数据库 214.1.2建筑材料 214.1.3道路 234.1.4植物 234.2工况设计 244.3网格划分 264.4模拟分析 274.5结果分析 274.6报告书 29风环境模拟软件PKPM-CFDV1.0第一章概述

1.1建筑风环境模拟分析软件PKPM-CFD安装与运行1.1.1软件安装将光盘放入计算机中，程序将自动执行安装向导；若因个别因素导致安装程序没有自动运行，可以找到安装光盘目录中的Setup.exe文件，双击该文件，程序将执行下述步骤；点击“下一步”，继续执行安装程序；点击“是”遵守协议条款；安装程序将提示选择本软件的安装目录，选择完毕，点击“下一步”即可。选择“单机版”安装，网络版的安装详见“1.2.4节”。选择需要安装的组件，“主程序”组件必须选择，否则将无法运行。在选择组件之后，点击“下一步”等待安装完毕即可。点击“完成”确认安装完毕。1.1.2软件使用权限 本软件交付用户时包括：程序安装光盘一张，说明书一本，加密锁一只。软件安装完毕后，需要在计算机上插入加密锁，否则安装完毕后不能进入本软件节能设计分析的工作接口。1.1.3使用软件的注意事项在软件安装完毕后，若再次运行安装光盘，就可以进行软件的删除步骤；而无需到控制台中进行“添加/删除程序”的操作。如果由于使用不当导致应用程序不能运行，您可以再次运行光盘中的Setup.exe文件进行程序的卸除，在软件成功卸除之后，再次运行光盘中的Setup.exe文件重复上述的软件安装过程。如在软件安装或者软件注册过程中遇到任何问题，请咨询当地负责人员。1.1.4网络版安装方法（1）安装网络锁服务程序=1\*Arabic1）确认PKPM服务器连接到交换机或集线器2）确认PKPM服务器USB插口上无网络锁（安装服务程序过程中不要插上PKPM网络锁）3）必须以系统管理员Administrator登陆本机，并校正系统时间4）关闭所有其它正在运行的应用程序5）运行网络锁服务安装程序插入PKPM安装光盘，进入光盘\server目录，双击执行setup.exe。6）根据提示输入用户名、公司，使用默认设置即可根据提示输入产品序列号务必仔细核对后再输入，如果输入的序列号有错，PKPM客户端程序将读不到网络锁。网络锁序列号共五组，由大写英文字母和数字组成；各组数间用逗号隔开，各字符之间不留空格，必须在纯英文状态下输入。新版程序可以支持多把USB网络锁同时使用，如果有多把锁，可选择一把最常用的网络锁，输入其序列号，其它网络锁序列号的设置方法如下：新版网络锁可以在网络中同时支持10把以内的USB网络锁（同一台服务器上目前可最多插4把），当服务器端要添加第二把以上的网络锁时，可在客户端的PKPM.ini文件中添加相应锁的序列号。例如：在原有的NetKeyID01=…下添加一行NetKeyID02=…，注意用01、02、03…来区分不同的锁。NetKeyID01=PKPMN401,54321,12345,55807,20011(对应第一把锁序列号)NetKeyID02=PKPMN405,6666,73484,48361,29939(对应第二把锁序列号，注意要大写)8）选择服务程序安装路径服务程序默认安装路径为C:\PKPM。如选其它路径，必须与PKPM网络版应用程序路径相同。配置服务端和客户端的网络设置参数注意这里容易出错，务必仔细核对再进行下一步。如果PKPM客户端和PKPM服务器采用TCP/IP通讯协议，并且IP地址在同一网络地址段，可采用默认设置不变。9）如果不在同一网络地址段或采用其它协议，请将搜索方式调整为“手动搜索”。图1-6服务端配置图1-7客户端配置10）确认数字签名接下来要安装网络锁驱动程序，程序可能会提问4次数字签名（与系统环境有关），每次都必须选择“仍然继续”。如果其中一次选择“停止安装”，后面将不再提问数字签名，虽然安装过程还会继续，但是安装结束后系统将不能正确识别网络锁。图1-8硬件安装11）安装完成后，插上网络锁12）重新启动服务器（2）客户端安装1）直接运行安装光盘下根目录的SETUP.exe。依次点击“下一步”，直至完成安装。注意：安装的软件类型，请选择“单机版”。2）在服务器上在安装目录C:\PKPM\CFG文件夹下找到名为pkpm.ini的文件和Clicfg.ini的档，将两个档复制到客户端本机相同的路径下。3）网络版软件即可使用。1.1.5单机版安装方法（1）PKPM软件应用程序安装直接运行安装光盘下根目录的SETUP.exe。依次点击“下一步”，直至完成安装。（注意：安装的软件类型，请选择“单机版”）（2）单机锁驱动安装1）直接运行安装光盘下Windows文件夹下的对应的单机锁驱动程序；图1-9单机锁驱动32位系统对应单机锁驱动程序为：Pkpm_driver32.EXE64为系统对应单机锁驱动程序为：Pkpm_driver64.EXE2）双击锁驱动，点击“下一步”，进行安装；图1-10安装单机锁驱动3）驱动安装完成。图1-11单机锁驱动安装完成1.2风环境模拟软件PKPM-CFD操作界面风环境模拟软件PKPM-CFD的界面如图所示：操作面板风环境模拟工具条主菜单图形区操作面板风环境模拟工具条主菜单图形区图1-12风环境模拟软件PKPM-CFD主界面从图中可清楚的看见，风环境模拟软件PKPM-CFD主菜单，包含各项功能目录和菜单，软件主要操作模块包括：文件管理、项目信息、规划总图、单体建模、专业设计、室外模拟、室内模拟、帮助等。

第二章文件和基本信息

风环境模拟软件PKPM-CFD对于工程文件的管理，以及工程基本信息的设置，进行了全面的梳理和扩充。2.1文件管理工程模拟文件的保存和读取可利用“文件管理”菜单实现。2.1.1.打开工程用户可以选择菜单“文件管理-打开工程”命令，打开模拟软件PKPM-CFD的工程文件，对话框如图：步骤：文件管理/选择文件图2-1选择文件2.1.2.保存工程在工程设计过程中，用户可以选择菜单“文件管理-保存工程”命令，保存正在进行的工程计算文件。步骤：文件管理/保存工程2.1.3.另存工程在工程设计过程中，用户可以选择菜单“文件管理-另存工程”命令，将工程模拟文件另存为其他名称或重新指定保存路径。步骤：文件管理/另存工程2.2项目设置项目设置包含了基本信息和绿建标准，通过设置，用户可为工程工程设置项目信息、绿建评价标准选择等。在工程设计之初以及设计过程中，用户可选择“基本信息”命令，对计算工程的基本参数进行输入和补充修改。基本信息步骤：基本信息/项目信息图2-2项目信息填入项目名称定义工程的省份选择工程的所在城市选择建筑类型：居住建筑或公共建筑输入建筑物朝向：东经、北纬、海拔。（2）施工信息步骤：基本信息/施工信息图2-3施工信息用户可选择输入简单的施工信息：设计单位、建设单位、参与单位、立项时间、申报时间、报件编号等。（3）绿建标准步骤：项目设置/绿建标准图2-4绿建参数选择绿建标准。选择建筑的星级：一星级、二星级、三星级

第三章模型建立

风环境模拟软件PKPM-CFD中的规划总图包含了规划总图和体量属性两个方面。通过对图纸中的建筑生产规划图，为后面的建模和模拟打好基础。选择规范总图，可以打开之前记录的DWG总图，如下图所示。图3-1规划总图详细步骤：1、选择“建立区域模型详细步骤：1、选择“建立区域模型”；2、选择“平面图纸导入”；3、选择“构件转换详细步骤：1、详细步骤：1、选择“打开总图”；2、点击“建筑本体”等按钮；3、最后选择“提取区域模块”。图3-2区域模型建立（1）打开图形图3-3打开总图后的界面（2）构建转换选择“建立区域模型中/构建转换”菜单中的“建筑主体”按钮。到图纸上点选多段线绘制的建筑物轮廓。图3-4绘制建筑轮廓点右键生成轮廓线，如下图3-5。图3-5生成轮廓线图提取绿化带图3-6绿化带提取图生成绿化带轮廓线点“提取区域模型”，最终完成了建筑区域模型的建立，框选完成体量构件轮廓的提取。图3-7提取建筑模型3.2体量属性可以在里面修改体量建筑的高度与基点高度，还可编辑建筑物的楼层表。图3-8体量建筑编辑3.3三维模型显示当完成提取后，点击“单体建筑”，可以查看计算模型，如下图3-10所示。图3-9建筑模型当然，建立的模型也可查看三维效果，如下图3-10所示。图3-10区域模型三维效果图建立的模型还可以二维三维一起显示，如下图3-11所示。图3-11区域模型二维三维一起显示图

第四章专业设计与模拟

4.1专业设计专业设计-可统一设置建筑表面材质，专业设计包括气象库、建筑材质、道路、植物、水体四方面的设计。专业设计界面如下图4-1所示。图4-1专业设计界面4.1.1气象数据库根据建筑的所在地点，软件自动匹配项目所在地的气象信息。气象数据包括项目所在地冬季、夏季及过渡季节的主导风向、风速、温度、湿度等内容。4.1.2建筑材料建筑材的设置，可为某栋建筑单独改选外表面材质如图4-2所示。图4-2为某栋建筑单独改选外表面材质当然也可为某栋建筑单独改选外表面材质，如下图4-3所示。图4-3统一为所有建筑设置外表面材质图4.1.3道路如果区域建筑中有道路，可以在这里修改道路的相关信息，如宽度、长度、太阳辐射吸收系数等。4.1.4植物对于区域建筑的绿化带，可以为每一片绿化带设置植株类型与种类，如图4-4所示。植株的大小、枝叶的疏密度等，均对室外风环境及热环境产生直接影响。图4-4每一片绿化带设置植株类型与种类当然，软件也可以统一设置绿化带种类，为用户提高工作效率，节省设计时间。图4-5统一设置绿化带种类界面图4.2工况设计软件提供3种不同工况设计，软件默认按当地模拟要求与气象参数取值。提供夏季、过渡季及冬季的主导风向、风速大小、频率等参数，为模拟人行区域风速风压提供参数依据，用户也可根据实际情况，自行添加删除工况。图4-6室外模拟技术工况设置为了帮助用户理解特定的各朝向风向的准确含义及取值依据，软件提供各地区的风玫瑰图，如下图4-7所示。图4-7模拟工况的风向示意图4.3网格划分先绘制出模型，为了能真确划分网格，建筑模型如下图4-8所示。图4-8建筑模型界面图对建立好的建筑模型，PKPM-CFD能够自动计算生成网格，无需手动输入网格间距和大小，软件能够根据建立的建筑模型，自动设置网格间距和大小，并且能确定网格区域的疏密程度。这不仅能减少用户的时间，而且能使网格划分更加准确。图4-9网格划分图4.4模拟分析软件采用CFD模拟手段进行专业模拟分析。CFD模拟是从微观角度，针对某一区域或房间，利用质量、能量及动量守恒等基本方程对流场模型进行求解，分析其空气流动状况。采用CFD对自然通风模拟，主要用于自然通风风场布局优化和室内流场分析，以及对象中庭这类高大空间的流场模拟，通过CFD提供的直观详细的信息，便于设计者对特定的房间或区域进行通风策