一种高层建筑风环境分析方法及装置与流程

本发明涉及高空风能检测，具体为一种高层建筑风环境分析方法及装置。

背景技术：

1、高层建筑是建筑高度大于27米的住宅建筑，或者房屋高度大于24米的其他类型建筑。随着城市化的快速发展，高层建筑因其能够在有限的地面空间内提供更多的居住和工作空间而变得越来越普遍。高层建筑的风环境分析方法及装置主要包括计算流体动力学（cfd）模拟、风洞实验、实地测量以及评估和预测软件等。这些方法和装置能够帮助建筑师和工程师预测风对高层建筑的影响，包括风压分布、风引起的振动等问题，以确保建筑的安全和舒适性。

2、目前，高层建筑屋顶都会设置有进入电梯前室的风管，然后通过电梯前室内部设置风管风道分配各层建筑物内。从而为每层建筑的楼道或室内提供进风， 而风管的进风口内部风压由于靠近高层建筑的室外，风管的进风口内部风速风压受高空风速压力的影响波动变化较大，因此，在日常维护的过程中，需要对吸风口的风速风压进行检测。

3、目的，传统的,对于风道进风口位置的风速风压检测主要采用人工手持测风仪器，拆开进风口的百叶窗，然后人工手持测风仪器伸入进风口内或在进风口周边进行测风速风压，而这种方式存在操作繁琐，且人工在高层建筑物中爬上爬下费时费力，危险性增高的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种高层建筑风环境分析方法及装置，解决上述背景技术中叙述到的：目的，传统的,对于风道进风口位置的风速风压检测主要采用人工手持测风仪器，拆开进风口的百叶窗，然后人工手持测风仪器伸入进风口内或在进风口周边进行测风速风压，而这种方式存在操作繁琐，且人工在高层建筑物中爬上爬下费时费力，危险性增高的技术问题。

2、本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种高层建筑风环境分析装置，包括设置在高层建筑墙边的建筑边墙，所述建筑边墙的外侧表面开设有进风口，所述建筑边墙外侧的进风口位置安装有风口框架，所述建筑边墙的进风口位置连接有风管，所述风管为弯管，所述风管的另一端连接有风箱，所述风箱的另一端连接有吸风管，所述吸风管的中部设置有正压送风机，所述吸风管的另一端连接有电梯前室风口，所述风口框架的表面开设有吸风口，所述吸风口的内壁设置有可自动开启的挡风板，所述风口框架的内部设置有风速传感器杯体，所述风速传感器杯体的顶端设置有旋转的风杯，所述风速传感器杯体的底部设置有可伸缩的风温仪。

3、做为本发明的一种优选技术方案，所述挡风板在吸风口的内壁共设置有多个，每一个所述挡风板的左右两侧边设置有转轴转动连接在吸风口的内壁上，所述挡风板的其中一个转轴穿过吸风口的内壁向风口框架的右侧壁伸出，伸出于风口框架右侧的所述挡风板的转轴顶端安装有齿轮，所述风口框架的右侧壁垂直滑动连接有齿条，所述齿条与每一个齿轮啮合连接，所述齿条的其中一端设置有电动推杆。

4、做为本发明的一种优选技术方案，所述风口框架的内壁其中一侧固定有直立的侧支撑箱，所述侧支撑箱的内壁开设有滑槽，所述滑槽直立于风口框架的内壁底面，所述滑槽内壁中部转动连接有螺纹丝杆，所述风口框架的顶端固定安装有伺服电机一，所述螺纹丝杆的顶端与伺服电机一的输出轴固定连接，所述滑槽的内壁滑动连接有活动滑块，所述活动滑块与螺纹丝杆螺纹连接，所述活动滑块的表面固定安装有固定角架，所述固定角架的表面固定安装有弧形弯杆，所述风速传感器杯体的外壁固定于弧形弯杆的顶端。

5、做为本发明的一种优选技术方案，所述风速传感器杯体的底部设置有伺服电机二，所述伺服电机二的底部伸出有输出轴，所述伺服电机二的输出轴底端设置有安装有伸长臂，所述风温仪固定在伸长臂的顶端。

6、做为本发明的一种优选技术方案，所述伸长臂包括安装在伺服电机二底部的固定套筒，所述固定套筒的侧壁设置有一节臂，所述一节臂的顶端轴向滑动连接有二节臂，所述二节臂的顶端轴向滑动连接有三节臂，所述三节臂的顶端轴向滑动连接有四节臂，风温仪固定在的四节臂顶端。

7、做为本发明的一种优选技术方案，所述风速传感器杯体的底端设置有直立的侧定位板一和侧定位板二，所述侧定位板二的表面与所述侧定位板一的表面在风速传感器杯体底端面垂直相交，所述侧定位板二的表面以及所述侧定位板一的表面各设置有一个电磁继电器，所述伸长臂的一节臂左右两侧各设置有一个铁片。

8、做为本发明的一种优选技术方案，所述风口框架的内壁顶面开设有收纳槽，风杯、风速传感器杯体和风温仪嵌入在于风口框架内壁顶面的收纳槽内。

9、做为本发明的一种优选技术方案，所述风口框架的顶端左右两侧各设置有耳板，每一侧所述耳板的表面安装有若干个锁紧螺钉。

10、做为本发明的一种优选技术方案，设置在弧形弯杆顶端的所述风速传感器杯体位于风口框架内壁的左右两侧中间位置。

11、根据一种高层建筑风环境分析装置，还提供了一种高层建筑风环境分析方法，主要包括以下几个步骤：

12、s1、吸风口开启：通过远程控制电动推杆，电动推杆推动齿条在风口框架的侧壁表面滑动，齿条滑动过程中推动每一个挡风板在风口框架的吸风口内翻转，使每一个挡风板翻转至水平位置，吸风口完成开启并常开；

13、s2、风杯落下：当需要检测风速时，通过远程控制伺服电机一驱动螺纹丝杆转动，推动活动滑块在侧支撑箱表面上下垂直升降滑动，控制风杯从风口框架内壁顶面的收纳槽内向下移出至合适高度进行风口框架内部的风速检测；

14、s3、外部风速风量检测：上述步骤s2中的风杯移动至合适高度时，通过控制伺服电机二驱动伸长臂摆动至与弧形弯杆垂直角度，并通过侧定位板二上的电磁继电器吸附锁紧伸长臂摆动的角度，伸长臂向外伸长，伸长臂顶端的风温仪穿过开启的挡风板向风口框架外部伸出并进行检测风口框架外部的风速风量；

15、s4、风温仪收回：上述步骤s3中完成风速风量的检测后，通过伸长臂自动缩短，风温仪通过穿过开启的挡风板向风口框架内部回退；

16、s5、伸长臂归位：上述步骤s4中伸长臂缩短完成后，侧定位板二上的电磁继电器停止工作，伸长臂通过伺服电机二驱动回转至与顶部的弧形弯杆平行位置；

17、s6、风杯、伸长臂上升隐藏：伺服电机一驱动螺纹丝杆转动，推动活动滑块在侧支撑箱表面上升滑动，控制风杯和伸长臂升起至风口框架内壁顶面的收纳槽内进行隐藏；

18、s7、吸风口关闭：当吸风口需要关闭时，通过远程控制电动推杆，电动推杆推动齿条在风口框架的侧壁表面滑动，齿条滑动过程中推动每一个挡风板在风口框架的吸风口内翻转，使每一个挡风板翻转至垂直位置，吸风口完成关闭。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

20、一、本发明通过将风口框架安装在建筑边墙外侧表面的进风口位置，利用风口框架做为百叶窗对进风口进行防护，风口框架的吸风口位置采用多面挡风板拼接形成断面式风窗，吸风口内的若干片挡风板同步翻转，无需人员接触风口框架，可实现远程控制断面风窗的开启或关闭，减少人员调度的浪费。

21、二、当需要检测风速时，通过远程控制伺服电机一驱动螺纹丝杆转动，推动活动滑块在侧支撑箱表面上下垂直升降滑动，控制风杯从风口框架内壁顶面的收纳槽内向下移出至合适高度，外面的风量从风口框架的吸风口内进入时，推动移动在风口框架内壁中间位置的风杯转动，风杯采用三杯式一体化结构，细微风力也能感应，启动所需风速低，测量风速更准确，

22、启动风速低至<0.5m/s，最高量程范围达50m/s，从而能够更好地对风口框架内部的风速风量进行检测；风杯整体采用铝合金材质制造，产品强度高，使用寿命长，非常适合在高空中进行风速检测。

23、三、当需要对风口框架内部进行风速测量的同时还需要对风口框架外部的风速进行测量，通过伺服电机二驱动伸长臂摆动至与弧形弯杆垂直角度，并通过侧定位板二上的电磁继电器启停从而吸附锁紧伸长臂摆动的角度，伸长臂向外伸长，伸长臂顶端的风温仪穿过开启的挡风板向风口框架外部伸出并进行检测风口框架外部的风速风量；通过侧定位板二的电磁继电器吸附锁紧伸长臂的位置，使伸出在风口框架外部的风温仪在测风环境的过程中不易摇摆，从而有效地对风温仪起到防护稳固的作用。

24、四、本发明所述的风温仪为热敏风速仪，采用热敏式探头细方便从相邻的两个水平位置的挡风板之间伸出到风口框架的外部，热敏风速仪反应灵敏，配备四节可伸缩式的伸长臂，四节可伸缩的伸长臂最长可伸至400mm，能够轻松从相邻的两个挡风板之间进行伸入或缩回，且由于热敏风速仪的热敏式探头细，体积小，配合伸长臂的轴向伸缩，使得伸长臂伸入在相邻两个挡风板之间不占用过多的空间，对吸风口进风量的影响小。

25、五、本发明在收回风杯和风温仪时，通过四节可伸缩式的伸长臂进行回缩，能够最大回缩至接近一节臂的长度，并通过伺服电机二驱动回转至与顶部的弧形弯杆平行位置；再通过伺服电机一驱动螺纹丝杆转动，推动活动滑块在侧支撑箱表面上升滑动，控制风杯和伸长臂升起至风口框架内壁顶面的收纳槽内进行隐藏；能够有效地对风杯、风温仪和伸长臂防护的同时，减少日常进风过程中对吸风口风量的影响，同时，通过侧定位板一上的电磁继电器将伸长臂锁紧，从而有效地提高隐藏在收纳槽内结构牢固性，防止进风口受到狭官效应风力增大而带动隐藏在收纳槽内的伸长臂摇摆，从而有效地提高对风温仪的防护，本发明通过在风口框架内壁的顶部潜藏有风杯和风温仪，便于在需要检测风环境的时候实现无需人工靠近操作自动下降检测，当不需要检测风环境时，自动上升收纳不影响建筑边墙（2）的风管（3） 进风口的进风量。