T形高层突出立面几何特征对行人层风速影响的计算流体力学与统计分析研究

《Scientific Reports》：Interpretable bulge-part descriptors identify region-specific pedestrian-level wind responses around T-form high-rise buildings

　　

摘要

突出立面体量（以下简称"凸出部件"）在T形高层建筑设计中应用广泛，但其行人层气动效应难以在不同构型下进行评估。本研究提出了具有物理可解释性的派生描述符，并构建了融合计算流体力学与统计分析的框架。该研究量化了迎风凸出部件几何特征与1.5米标高平面处行人层风速之间的统计关联，涵盖迎风区、侧风区和背风区。稳态RANS模拟通过了网格收敛性检验并获得了风洞验证。极随机树回归代理模型作为补充工具用于预测行人层风速。在所研究参数范围内的多元回归推断得出以下结论：凸出部件几何参数与行人层风速呈现区域依赖性的统计关联；对于派生描述符，凸出部件迎风面面积（S2）在所有三个区域均呈显著正相关；凸出部件迎风面对角线长度（L4）仅在迎风区为正，凸出部件侧面对角线长度（L5）在侧风-背风区为负；对于原始参数，凸出部件长度（L1）在所有区域始终为正；建筑高度（H）在侧风-背风区为负，主体宽度（W2）仅在迎风区显著；与原始参数相比，所提出的派生描述符提供了补充性的统计解释能力。