建筑行业主流CFD软件大比拼

墙角看世界

文章来源： 华建集团科创中心绿建所
目前CFD在建筑行业的应用可谓是若火如荼。在绿色建筑、节能低碳的大背景上，越来越多的项目在设计阶段和运维阶段采用CFD软件来辅助设计。
OSP今天给各位盘点一下建筑行业常用CFD软件。

一、CFD软件的分类
CFD软件主要分专用性CFD软件和通用性CFD软件。


1、专用性CFD软件
这些软件主要是针对特定领域所开发，比如Airpak、 Phoenics和Flovent是专门针对暖通空调相关领域而开发的。FDS是专门针对火灾场景模拟预测而开发的。日本的scSTREAM和WindPerfectDX主要是针对建筑环境领域开发。
2、通用性CFD软件
这类软件相比专用性CFD软件来说，物理模型更丰富，计算效率更高，计算精度更高。同时这类软件的学习成本和操作难度都比较高。比如ANSYS Fluent、Star-CCM+、CFX等，这几款软件在全球的CFD市场上占有率都是很高。它们目前已经广泛地应用在航空航天、汽车制造、航海船舶、能源动力等领域。
以上这些软件都是国外的。下面聊聊国产CFD软件。
目前市场上应用于建筑行业的国产软件主要是斯维尔的Vent、PKPM的PKPM-CFD和鸿业的HY-CFD。其中斯维尔的Vent和鸿业的HY-CFD采用的是开源CFD软件OpenFOAM作为计算内核。

二、建筑行业主流CFD软件大比拼
下面OSP君跟您唠一唠这些软件各种功能和特点。
本次选取常用的几款软件，对它们的主要功能对比分析。
本次对比分析主要有以下8个评价指标
1、  对几何格式的支持。
2、  对网格类型的支持
3、  对复杂模型的适应性支持
4、  对接的常用建模软件
5、  网格生成的方法
6、  对多核计算、联机计算的支持
7、  操作难度
8、  语言和界面




接着评估各种软件能否进行建筑领域常见的模拟，比如室外风环境、室内自然通风、室内气流组织等。


三、CFD在建筑行业的发展趋势
1、CFD与BIM软件的结合
本项目采用主流BIM软件Revit建模，最大程度保留建筑的外墙、外门、外窗、内墙、内细节。然后导入CFD软件进行室内通风模拟。


2.CFD与云计算的结合


随着建筑规模越来越大，单体的复杂程度越来越高。为了完成相应的CFD模拟，需要生成数百万甚至上千万的网格。这个数量级计算一般需要借助服务器来计算的。对于没有服务器的公司，可以把模型上传到云平台，利用云平台强大的计算能力，快速求解计算。计算完成后，可以选择在云平台进行后处理或者将文件下载到本地进行后处理。




SIMSCALE平台上模拟剧院的空调气流组织
目前国内外已经开发出基于开源CFD软件OpenFOAM的云计算平台。比如国外的SIMSCALE。只需用户上传几何模型，剩下的网格划分、模型设置和后处理都可以在这个平台上搞定。


动动手，长按二维码关注本平台。微信公众号名字是i-BuildingSim。

2018-08-08 更新
Fluent也可以采用内置的Fluent Meshing来生成网格了。

人靠自己努力

目前看来，fluent和starccm+算是倚天屠龙了，其他cfd软件各有优点和不足，但在深度和广度是不可能赶上了

风风雨雨奋斗的吃饭

scStream用的好少

彭建忠

可能你接触的偏少 我这边接触挺多的 江浙沪用户挺多的 浙江省一半左右的节能评估公司都采购了scSTREAM

叮当小仙女

总结很到位[赞]

至天使

starccm的操作难度应该比较低吧，现在有中文界面和官方中文教程，还有未完成的官方中文说明文档

纯属扯淡

中文界面反而不好用 还是英文靠谱

伤心的稻草人

请问有没有scstream的教程，为何我安装的软件，连帮助都没有。

慕雅

找技术支持啊[大笑]

我能相信谁

有帮助，必须浏览器打开，我这默认是word打开。scstream介绍说是有植物模型，可用于热岛和建筑风分析，但是找不到案例，也不知植物模型怎么调出来。
[疑惑]