基于冬季室外风环境模拟的东北乡村住居优化设计研究*

李世芬 董惟澈 刘代云 于璨宁 LI Shifen, DONG Weiche, LIU Daiyun, YU Canning

0 引言

从原始人搭建构筑物抵御自然对自身的侵袭至今，建筑已经从最初满足“防御”和“居住”的简单功能需求，逐渐拓展到对健康、舒适、生态、美观等更为综合、人性的需求。东北地区位于我国的最北端，夏季相对温暖，冬季受寒冷潮湿气候的影响比较严重，民居营建中如何防寒防风、适应气候乃关键而紧迫的问题。对于乡村的建设，早期多靠牺牲生态资源为代价，而在生态文明时代背景下，生态保护与修复成为乡村发展的新使命[1]。因此，研究冬季寒风对东北严寒地区院落型民居的作用机制，进而针对性地提出设计优化方案，对于提高东北严寒地区的住居舒适度具有重要的意义[2]。

现有相关研究内容主要从以下几个方面展开：从城市住区或住宅角度进行风环境定量分析与优化[3-6]；从生态角度剖析乡村住居气候适应性[7-9]；从宏观视角研究村落布局的风环境[10-12]；在院落形态与风环境的关系上，有研究侧重环境和建构对于院落保温隔热的影响[13]，或是研究不同房屋构造对风环境的影响[14]，或是对不同院落类型构成模式下的风环境进行研究[15]；但以东北严寒地区的乡村住居院落为研究对象，进行布局及建筑形式推导和分析的相关研究相对匮乏。另外，乡村住居环境的背景、体量与尺度和城市住区有着非常显著的区别，城市内群体间的风环境的分析和设计优化技术无法直接移用到乡村。从风环境视角针对东北严寒地区乡村住居院落进行的研究相对缺乏，这正是本文的切入点，而上述研究从观念和方法层面为本文提供了重要参考。

计算流体动力学（computer fluid dynamic, CFD）是建筑风环境模拟研究的重要方法。笔者基于东北严寒地区的冬季风环境特性，以常见的东北乡村围合式院落为研究对象，提取出典型合院类型，通过实地调研、测量和软件模拟，分析、对比了不同类型院落风环境分布，发现其规律性特征。基于冬季最冷月的风环境适应性评价，针对居民需求和风环境改善的试设计，通过合理的院落布局和功能组织对院落风环境进行了优化，针对东北严寒地区的乡村住居提出针对性的优化策略。这样通过提取气候驱动因子、制定优化设计指标，构建场地布局与建筑体量的基本模式，以及方案深化等环节，优化建筑的环境性能“模拟—设计”有机联动模式和新民居方案，可以为改善院落微气候环境提供参考[16]。

1 东北严寒地区气候特征

我国大陆的东北部，地处亚欧大陆东缘，位于北纬40～55°之间，是我国纬度位置最高的区域，地跨寒温带、中温带和暖温带，属于温带大陆性季风气候。东北地区的冬季相对其他地区更加寒冷而漫长，常有东西伯利亚南下的强大冷空气，盛行寒冷干燥的西北风使东北地区成为同纬度各地中最寒冷的地区，与同纬度的其它地区相比温度一般低15℃左右[17]。夏季温暖短暂，受低纬度海洋湿热气流影响，气温高于同纬度各地区。因此，东北地区年温差大大高于同纬度各地。

由于严寒地区的夏季平均温度低于大部分地区，有着相对较为舒适的气候条件。而冬季漫长、寒冷，对严寒地区的乡村规划及设计存在显著影响。随着居民对生活、环境品质需求的日益提升，冬季室外环境的舒适程度逐渐受到重视，但严寒地区大多数居民的冬季室外气候舒适程度仍然较低。风是影响行人热舒适的重要因素，在冬季室外气温较低的情况下，风速的提升会降低行人的体感舒适度，增加建筑的采暖负荷，因此在研究目标选取上，选取冬季寒风作为严寒地区风环境的研究重点[18-19]。

2 东北典型村落调研

2.1 调研选址

考虑到避免南部海风和北部西伯利亚寒风过度影响模拟的客观与普遍性，故选取位于我国东北地区中部地带的村落进行相关调研与研究。

研究地点选取为黑龙江省大庆市肇源县古龙镇的永胜村，村落占地面积约9.6 km2，人口约1.1万人，1 800户。古龙在清朝时为驿站，称古鲁站，后来由于语音流变，称作古龙镇。由于曾为驿站，因此古龙镇自清代以来就是当地交通要口，人员流动密集，也带来了满、蒙古等少数民族的人口[20]。永胜村位于古龙镇西南边缘，毗邻嫩江（图1）。

图1 永胜村区位Fig.1 location of Yongsheng Village

2.2 永胜村现状调研

村落形态方面，永胜村整体呈现“倒三角”的规划布局形态。村内主要道路为一条由西—东北方向的道路和一条西北—东南方向的道路。

院落构成方面，永胜村民居带有院落的数量居多，大多以西北东南方向布置，成南北长东西窄的院落构成（图2a），房屋坐北朝南，南向多布置菜园、摆放农具或作为晾晒场地使用，部分院设置有东西厢房（图2b-c）。院落入口主要有中部、东南部两种入口设置方法，个别有北侧入口形式。院落内部方面，部分院内设置有前后院（图2d）。

图2 永胜村院落类型提取Fig.2 extraction of Yongsheng Village courtyard type

建筑材料方面，永胜村房屋除了约200户无法保证安全使用的夯土房屋以外，根据时代不同，在建造方式和用材上可大致分为砖平房和水泥平房。屋顶处理形式根据不同的建筑建造年代和材料不同，可以大致分为夯土压顶和彩钢板屋顶两种处理形式。

考虑到当地居民家庭生活水平、政策限制和其他制约因素的影响，院落内部布置和建筑形制会存在各方面的差异性。为了方便风环境模拟实验和对比处理，限于篇幅，将从正房面宽、建筑高度、院墙高度、入口位置、入口形式五个方面进行以控制变量法为基础的不同类型院落内的风环境讨论。

3 CFD风环境模拟及分析

3.1 理论基础

3.1.1 CFD理论基础

目前，基于CFD仿真功能强大、操作简便、模拟结果精确等优点，因此其逐渐被广泛用于室内与室外风环境的模拟与研究中。正确模拟室外风扬的分布情况，需要根据使用情况选择合适的湍流模型。

描述湍流的常用的数学模型有二方程k-epsilon模型和LES模型等。空气在建筑周边流动形成了风，自然界的风流动的随机性和无序性使其雷诺数较大，同时具有低旋、弱浮力流动的特点，因此比较两种方程而言，二方程k-epsilon模型计算成本低，在数值计算中波动小，精度高，更适合在建筑风场这类低速湍流中应用[21]。除标准k-epsilon模型以外，常见的还有将标准模型改进之后Realizable k-epsilon模型和RNG k-epsilon模型，但标准k—epsilon模型，由于其本身的稳定性、经济性以及较高的计算精度，在科学硏究和工程实践中实现了最广泛的检验和成功应用[22]。

3.1.2 院落内的通风换气

自然界的自然通风按动力源分类分为热压通风和风压通风两种，其中热压通风利用的是大气升力，风压通风利用的是风力。院落四面围合，中间庭院上部开敞，属于半室外空间，庭院上下部的空气，由于二氧化碳浓度不同和太阳辐射产生的温度不同，产生了不同的压强，进而产生了压力差异下的空气流动，这种热压通风的效果会带着院落内产生的二氧化碳等生活废气从庭院上空排出，气体不断地交换对院落内的空气产生了一定的净化作用。除了风环境形成的微气候，风在建筑周边的流动也会造成风速的差异[23]。在大气边界层中的梯度风，由于建筑钝体的阻挡而发生空气动力学畸变，造成了建筑物周边的气流在空间和时间上都具有非常复杂的非定常流性质。建筑物的拐角处一般具有尖锐的棱角边，对于风流动表现为钝体形状，成为风流动过程中的障碍物，造成局部扰动，引起速度场和压力场的变化而发生空气动力学畸变，从而造成了建筑物周边的风场差异性[24]。

3.2 模拟条件

3.2.1 计算区域

计算区域是描述网格划分和最后计算的范围的，对于建筑院落的风环境模拟需要选择合适的XYZ三个方向的计算区域尺寸。计算区域过小会导致结果的失真，而计算区域过大，会增大计算量导致无意义的耗时和计算。为同时保证模拟效果和计算效率，根据倍特克（Baetke）等人的风流经立方体表面的模拟结果，本次选取阻塞率较小的计算域尺度，计算区域设置为X方向为建筑物高度H的5倍5H，Y方向为建筑物高度的15倍15H，Z方向高度是建筑物Z轴高度的4倍4H[25-26]。

3.2.2 网格划分

网格的前期划分对于结果的顺利导出十分重要。风的流动和相关参数的显现都会根据网格的设置不同而有所区别。在此次模拟中，保证结果的可视化精细度和运算便捷度的基础上，设定X、Y，Z方向分别网格数为100、100、20。同时，模型所在区域进行网格的二次加密，加密倍数设定为2，网格渐变率各个方向设置为1.3，以使得距离模型越近的位置所显现的结果更加平滑和准确[27]。

3.2.3 模型简化

由于当地民居普遍为自建的规则矩形民居，屋顶多为以彩钢板进行处理的燕尾顶，根据绿色建筑设计标准中对模拟模型简化的要求，在分析建筑风环境时，可以将燕尾顶近似认为硬山顶。同时文章主要研究建筑形体周边和院落内的风环境，因此，门窗对于实验结果的影响基本忽略不计，所以将建筑模型简化为普通长方体进行模拟和实验，减少不必要的计算分析，提高分析效率和直观性[28]。

3.2.4 结果表达

分析结果以计算得出的风速云图进行表达。通过设置风速表达的阈值区间，以不同深浅和色相的颜色进行风速高低的表达。通过云图中不同色域的深浅和面积，可以直观地反应模拟结果的院落整体或局部风环境存在的问题，在处理大量的实验和模拟数据时，可以减少不必要的分析，提高分析效率和直观性。

3.3 人居环境气候舒适度评价

根据国家人居环境气候舒适度评价标准（GB/T 27963—2011），人对于不同环境的气候舒适度感受如表1所示。

表1 人居环境舒适度等级评价表Tab.1 evaluation table of comfort level of living environment

根据其不同情况的适用范围，冬半年或平均风速＞3 m/s时，使用风效指数进行舒适度评价。风效指数计算公式为：

式中：

K为风效指数，取整数；

T为某一评价时段平均温度，单位为摄氏度/（℃）；

V 为某一评价时段平均风速，单位为米每秒/（m/s）；

S为某一评价时段平均日照时数，单位为时每天/（h/d）；

据此公式，以东北严寒地区冬季风为研究对象，取平均日照时数为8 h/d，温度取当地平均温度-5℃时，K随着V的增大而不断减小，计算得0.01＜V＜0.64 m/s 时K值落在舒适区（-299～-100）区间。考虑严寒地区冬季温度相对极端，当温度和日照时数为主要影响因素，无论V如何变化都会导致K值较小处在1级感受区间。此时参考《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2019）中所规定的依据环境中不同风速、风力等级下的人体舒适感，如表2所示，尽可能地减小冬季院落内的风速以减少人受到的寒风侵袭程度。另外，当风速v＜0.5 m/s时会出现静风区导致垃圾堆聚，衡量二者，冬季更主要应对寒风侵袭，因此仍考虑尽可能降低风速减少寒风带来的不适感。

表2 不同风力等级下风速与人体舒适感的关系Tab.2 relations between wind speed and human body comfort at different wind levels

3.4 CFD模拟验证

3.4.1 永胜村气象数据

以瓢虫（Ladybug）软件上获取的距离永胜村最近的肇州县气象站数据作为参考，导出并后处理得到年风玫瑰图和12个月的风玫瑰图[29]，由图得知冬季西北寒风更为强烈，故选取西北风作为主导风向作为模拟分析的风向（图3）。通过国家气象数据统计结果，选取最冷月11月的累年均月平均气温-5℃，累年月平均风速3.8 m/s，风向西北风[30]。

图3 肇州气象站年均风玫瑰图及月风玫瑰图Fig.3 annual wind rose and monthly wind rose of Zhaozhou meteorological station

3.4.2 永胜村实测调研及软件验证

实测调研的风环境与近似条件下的软件模拟的风环境拟合度的好坏决定了进一步实验的可靠性。在永胜村的实测调研中，选取了村落西南直接受风的住户进行了院落及街道的风环境实测。

测量测得的村落边缘无遮挡地区风向为西南风，风速为5 m/s。实测院落位置处于村落西南部可以视作直接受风。测量点选择在院落内部在院落角点、入口点、房屋与院落的角点、正房与偏房的拐点的6个测速点（图4a），测量高度1.5 m处人直接感受风的高度的风。根据风速平均极大值所在时段作为与软件模拟的对照时段，以便于观测和记录。根据实测风环境数据和模拟风环境数据（图4b）进行拟合度对比，由于院落西侧有树木对于风力有所削弱，因此在靠近西侧的两个点位产生了＜0.5 m/s的风速差，其余4个点位风速基本完全拟合，整体误差在容许范围之内（图4c）。因此通过CFD进行院落风环境模拟是可行和可靠的。

图4 风环境实测、模拟结果及拟合度对比Fig.4 comparison of measured and simulated wind environment results and fitting degree

3.5 不同院落类型风环境模拟分析

通过实地调研，永胜村各院落内部的元素有若干方面存在着差异性。政策使然，永胜村院落面积基本控制在300 m2，主要形制表现为20 × 15 m的规则矩形。院落大门位置根据不同的住户需求基本可以分为东南、中部和西南三类。大门类型可以分为透风的栅栏门和封闭的铁门。正房面宽根据家庭经济情况和政策情况有短、中、长三类，建筑高度上也有高低之分，个别户有二层的正房。围墙高度也根据调研分为了低、中、高三种情况。为了方便实验，在实验时选择控制变量法以减少不必要的实验，提高整体实验的可控性和直观性。读图时可以直观地根据区域的颜色、范围判定寒风影响程度[31]。

3.5.1 一合院式院落

在一合院式院落的模拟中（图5），根据面宽尺寸和开门位置得出九次模拟分析结果。

图5 一合院式院落风环境模拟分析结果Fig.5 simulation and analysis results of courtyard wind environment

横向对比，可以看出正房面宽较小时，正房两侧会有浅绿色的色域代表风速相对较高，随着正房面宽增加，正房山墙和围墙之间有可能形成风的回环，造成山墙角落位置产生更大的黄色风速区，在面宽和院落宽相等时，建筑周边黄色和浅绿色消失，获得了相对更加温和的风环境[32]。

纵向对比，可以看出东南侧开门的形式会导致院落内形成较多的高风速区域。中部和西南侧开门，面宽较小时西南侧开门会在正对大门的位置产生较高的风速区，面宽增大后两种开门方式院落内部风环境基本相同。若将院门改为封闭铁门，则整体降低了院落内部的高风速区域。

在建筑高度和围墙高度的模拟中，分为一层的3.2 m和4.7 m两种模拟情况和两层的6.3 m的模拟情况。随着建筑高度的增加，抵挡北侧风的屏障增高，院落内部寒风减小，风环境质量不断提高。在围墙高度的模拟中，根据各家各户不同的院墙类型大致分为1.2 m、1.6 m、2.0 m三种模拟情况。随着院墙高度的增高，院内风速不断降低，获得了相对更加温和的院落内风环境[33]。

在一合院式全部模拟结果的对比和分析中，可以得出结论：一合院式院落，内部风速随面宽不断增加呈现抛物线型变化，面宽最大时风速最小；院门采用封闭模式内部风速小于院门采用开敞模式，且开敞模式的院门以东南侧开门为最差；院内风速随建筑高度和院墙高度的增加而降低。

3.5.2 西厢房二合院院落

在西厢房二合院院落的模拟中（图6），可以直观地看到相比单院式院落，西厢房式二合院院落风速云图蓝色区域增加，院内整体风速降低。正房和厢房角落同样产生了涡旋增强的风，但强度有所减弱，厢房在一定程度上减少了正房角落的涡旋现象，在面宽和院落宽相等时院落风速最低。西南侧开门方式相对于其他两种开门方式在院落内部会形成更舒适的风环境，封闭式的院门会进一步削减内部风速。在建筑高度和围墙高度的模拟中，院内风速随建筑高度和院墙高度的增加而降低。

图6 西厢房二合院式院落风环境模拟分析结果Fig.6 simulation analysis results of west wing courtyard wind environment

3.5.3 东厢房二合院院落

在东厢房二合院院落的模拟中（图7），可以直观地看到相比西厢房二合院式院落，东厢房式二合院院落风速云图蓝色区域减少且颜色变浅，院内整体风速提高，证明西侧厢房在一定程度上遮挡了西北寒风对于院落内的影响。黄色区域增多，正房和厢房角落涡旋增加。中部开门相比其他两种形式院内浅绿色风速区更少，风速更低，封闭式的院门会进一步削减内部风速。在建筑高度和围墙高度的模拟中，院内风速随建筑高度和院墙高度的增加而降低。

图7 东厢房二合院式院落风环境模拟分析结果Fig.7 simulation analysis results of wind environment of east wing courtyard

单厢房院落形式，东厢房相比西厢房风环境略差，但整体比单院式院落风环境有所改善。

3.5.4 双厢房三合院院落

在双厢房三合院院落的模拟中（图8），院落内部风速进一步削弱，双厢房进一步削弱寒风侵袭和内部的风流动，风环境更加舒适温和。但正房和厢房角落形成了更多的黄色涡旋高风速区域。西南侧开门相比其他两种形式风环境更加温和，风速更低，封闭式的院门会进一步削减内部风速。随建筑高度和院墙高度的增加院内风速降低。

图8 双厢房三合院式院落风环境模拟分析结果Fig.8 simulation analysis results of courtyard wind environment of double-wing courtyard

3.5.5 内外院式院落

在内外院式院落风环境模拟中（图9），院落被正房分隔成前后两院，在一定程度上使两院分别形成各自的风循环，回流的风加剧了院落内的风速。当正房面宽较小时，正房西侧山墙风速为所有试验内最高，随着正房面宽增加山墙涡旋减少，面宽达到最大值时为最小。当大门开在西南侧时蓝色低风速区最多，院落内风环境最温和。大门采用封闭形式时风环境进一步优化。随建筑高度和院墙高度的增加院内风速降低。

图9 内外院式院落风环境模拟分析结果Fig.9 compound wind environment simulation results of the inside and outside the courtyard type

3.5.6 风环境模拟及分析结论

模拟结果中，深蓝色区域风速v＜0.5 m/s的区域产生静风区的概率会增加，静风区内可能形成垃圾和灰尘堆聚[34]。但冬季风速≥6级天数d＞30，且静风区有助于冬季院落积雪堆积处理和建筑保温，权衡二者的弊端严重性，永胜村院落风环境考虑的主要矛盾应是冬季高速寒风。在此基础上对结果的分析中，蓝色区域越多意味着在高速寒风的侵袭下院落内低风速区越多，风舒适性越高，热交换越慢，热损失越少[35]。

通过五种情况的1.5 m高度处风环境的分析对比，可以得出以下结论。

一合院式院落整体院落布局简单建筑功能单一，院落内没有遮挡和阻拦，外界空气吹入院落内部造成的空气流动阻拦匮乏，在院落内部形成相对自由的风，风速较高、热交换较快，不利于保温。

单侧厢房式的院落，在前院的基础上多加盖厢房，西侧厢房形式在一定程度上遮挡了西北风，院内风速相较于单前院形式的院落有所减弱。东侧厢房形式院落，对院落内风环境有所改善，但相比于西侧厢房形式的改善水平偏弱[36]。

双侧厢房式院落两侧厢房对称分部，进一步减弱院落内的连续风流动，减少院落内的热量交换和损失，但形成了更多的建筑拐角，进而形成相对高速的风场。

内外院形式院落相较于其他院落来说，形成两个独立的空间，两个院落内均产生高风速区，建筑主体南北两侧均有风流带动热量的交换，更不利于保温隔热。

院落大门位置对于风环境的影响较小，门的形式选择封闭性更好的大门会提高院内风舒适度。院墙高度和建筑高度的提升对削弱院落内部风速有一定的效果。

整体优化结果量化考量上，在模拟条件的前提下，双厢房三合院式院落内的0～0.64 m/s风速区增多，达到人居环境气候舒适度标准的舒适区（-299＜K＜-100）面积增加了约20%，其他区域也在一定程度上降低了风速，整体院落均处在风速V＜5 m/s的风速范围区，减小了风对院落内人的侵袭。

综上，可以认为五种类型中，双侧厢房三合院式的院落布置形式最有利于冬季的院落保温隔热，建筑高度和院墙高度在保证使用功能的基础上适当提高，可以进一步降低院内风速，减少热损失。另外，双侧厢房在平面功能上也相对于其他种类更加完善和灵活，更适用于进一步的住居空间优化的要求。考虑到民居本身的特异性和功能的丰富性，两侧厢房位置的建构功能不仅仅局限于居住，还可根据不同住户使用需求形成储藏、养殖、种植、阳光房与灰空间院落等各具特色的形式。

4 基于CFD分析的东北乡村住宅优化设计

通过对永胜村调查和实地考察，笔者基于上文中进行的CFD风环境模拟进行了建筑试设计。设计选取当地最具典型性的满族民居作为试设计对象，在建筑的民族特色、建筑形态、院落布置、功能布局等方面综合考虑，并以当地常见的院落尺寸作为设计参考，模拟当地家庭构成进行了尝试。

设计拟满足核心家庭两代居家庭使用。基于调研，同时考虑当地有发展特色民宿的需求，因此试设计锁定为多功能民宿，兼顾对内居住和对外营业，要求有家庭成员的基本使用空间，同时考虑营业性，要求有大堂、餐厅、休闲空间等，功能上满足晾晒、聚餐、乘凉等要求。试设计宅基地尺寸为20 × 15 m，基地范围内无明显高差。

4.1 功能分区与平面布局

考虑对内和对外的使用性质，将主要对外空间放置在一层，内部使用房间布置在二层的正房。

一层布置上，正房中心布置大堂，两侧布置为大套间客房。考虑满族以西为贵的传统，在东西厢房中选择西侧作为小户型的客房使用了，东侧用于布置厨房和餐厅（图10a）。

二层布置上，将家庭内部使用房间布置在正房二层，二层正房南侧出挑的平台作为一层的檐廊。同时连接一层两侧厢房的屋顶空间，形成二层开敞的空间组织形式。

考虑三合院厢房与正房之间的缝隙易形成风井，而二层的檐廊能够遮挡一层厢房和正房的空隙，这样可以减少双厢房式三合院内部的风旋现象。二层西侧作为晾晒，东侧形成二层夏季露天餐饮区，与一层形成上下完整的室内室外休闲场所体系（图10b）。

4.2 整体设计

院落整体呈现自南向北逐渐升高的趋势，贴合满族传统民居院落北高南低的形式，同时北侧增高又可以削减西北寒风的侵袭。大门放置东南侧，院落围墙开有满族纹饰的花窗。大门入口设有影壁，院落南部设花池作为正房对景。西南侧设菜园，山墙尽端有凹龛。

院落内部设树池，东南侧摆放满族传统祭祀物品“索伦杆”，中心位置摆放满族图腾的石雕。门窗纹路采用满族传统花纹，南向开大窗北向开小窗，贴合满族传统做法，争取日照又减少能耗。屋顶设置有太阳能板充分利用阳光，提高能源利用效率减少资源浪费。整体效果符合现代建筑设计要求和理念，留存了满族传统的文化精髓，达到了相对的平衡与和谐[37]（图10c）。

4.3 风环境复核

将试设计结果进行模型简化。考虑作为上文提及的其他类型的对照组，和本身冬季高速寒风下的对照组，进行两次风环境模拟。带入同等风速v=3.8 m/s的条件下，得到的风速云图（图10d）；带入冬季6级寒风风速v＞10.8 m/s的条件下，得到的风速云图（图10e）。

图10 试设计平面效果及风环境复核Fig.10 check the plane effect and wind environment of the trial design

通过v=3.8 m/s的风环境模拟测试，可以明显看到相对于普通三合院院落蓝色区域增多，且厢房拐角风速加剧现象消失，院内风环境得进一步得到改善。通过v=10.8 m/s的风环境模拟测试，可以看出院落内未出现人体感受不适的风速v＞5 m/s的黄色区域，形成了相对稳定舒适的院落内风环境。

通过风环境模拟测试，证明所进行的试设计针对永胜村冬季院落内营造了相对舒适的风环境，阻挡寒风并在一定程度上减少建筑的对外热耗散。

5 结语

本文针对永胜村不同院落类型和影响因素下院落内的风环境进行了模拟，研究表明可以通过院落内的不同组织形式改善内部的风环境，进而提升人对于居住空间风感受的舒适度。作为验证和应用，基于居民需求和风环境改善的试设计，通过合理的院落布局和功能组织对院落风环境进行了优化，提供了一种东北乡村住居优化的思路和方法。

随着计算机科学的普及和成熟，人们可以更加便捷和精准地模拟自然环境。我国乡村建设不断加快的进程中，结合CFD的风环境模拟，可以针对不同地域的特定问题，利用控制变量法进行模拟和测试，发现规律并提出最佳设计方案，进而通过布局和形式改善舒适性。“模拟—设计”的有机联动，可以在一定程度上改善乡村院落通风质量，创造更加宜人的微环境[38]。

图表来源：

图1：肇源县古龙镇整体规划图

图2-10：作者绘制

表1：全国气候与变化标准化技术委员会.GB/T 27963-2011 人居环境气候舒适度评价标[S].中国气象局, 2011.

表2：中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T 50378-2019 绿色建筑评价标准[S].中华人民共和国建设部, 2019.