使用 Rhino、RWIND 和 Snagit 创建 CFD 通风图的工作流程

现代建筑和城市设计项目越来越依赖于清晰、直观和数据驱动的可视化，以理解风如何与建筑、开阔空间和周围植被互动。随着设计挑战的日益复杂——受到气候响应、可持续性目标和人类舒适性要求的驱动——对于气流的简单定性描述已不再足够。

通风图在将复杂的气流行为转化为易于理解的视觉语言方面起着至关重要的作用。它们使工程师、建筑师和城市规划师能够快速评估风分布模式、识别停滞或过大风速的区域，并评估自然通风策略的有效性。通过展示空气如何穿过院落、在建筑之间流动和在景观元素周围流动，这些图表在早期概念阶段和后期设计细化阶段都提供了支持信息的决策。

除了气流可视化之外，通风图还利于评估热舒适性、行人风舒适性和环境性能。它们帮助设计师了解几何形状、朝向、开口和植被如何影响通风效率、热量移除和微气候条件。因此，通风图广泛用于技术分析和与客户、利益相关者和非技术观众的沟通，弥合了CFD结果和建筑设计意图之间的差距。

根据参考资料[1]，本技术指南演示了一种创建高质量通风图的精简工作流程，结合了：

• Rhino → 3D模型创建
• RWIND → 基于CFD的风流计算
• Snagit → 后期处理和最终图表导出

该方法针对简单建筑模型进行了优化，例如房间、庭院、亭子和有障碍物（如树木或墙壁）的室外布局。

1. 工作流程概述

完整的工作流程分为六个阶段：

• 在Rhino中创建3D模型
• 将STL模型导入RWIND
• 在RWIND中设置风模拟
• 可视化气流并提取CFD结果
• 在Snagit中对图表进行后期处理
• 生成最终通风布局

该过程结合了简单的建模（Rhino）、高级风模拟（RWIND）和高质量图形（Snagit），以生成适合建筑展示、环境分析报告或市场材料的结果。

2. 在Rhino中创建3D模型

2.1 仅建模必要元素

在Rhino中，建议仅建模对于通风研究必需的元素，例如：

• 建筑外壳和主要墙壁

• 影响气流和通风路径的开口

• 植被的简化表示（如球体或圆柱）

同时，用户可以根据特定分析目标自由加入任何额外的几何细节。然而，应避免不必要或纯装饰性的元素，因为过多的几何复杂性会负面影响网格质量、增加计算成本并减缓CFD计算。

1 用于通风和气流模拟的简化 Rhino 3D 模型

2.2 设置正确的单位

RWIND期望几何单位正确。

• 将模型单位设置为米（文件 → 属性 → 单位）

• 确保封闭实体和清洁表面

• 与全局轴对齐模型以避免定向问题

2 CFD 导出前在 Rhino 中调整模型单位

2.3 导出模型

将模型导出为STL文件：

• 文件 → 导出 → 3D模型
• 选择STL格式
• 确认导出单位设置为米

此STL文件将作为RWIND的几何输入。

3 将 Rhino 模型导出为 RWIND 的 STL 文件

3. 将模型导入RWIND

打开RWIND并导入导出的STL文件。软件会自动识别域边界并在您的模型周围生成一个外部风洞环境。

4 将 STL 模型导入 RWIND Simulation 进行气流分析

导入后的关键步骤

• 验证模型的方向和比例
• 如果需要更大的流动域，调整边界框尺寸
• 选择对象（树木、墙壁）是作为固体障碍物还是多孔元素

RWIND支持广泛的湍流模型和求解器设置，非常适合建筑研究。

4. 在RWIND中设置模拟

4.1 定义风向和速度

典型输入包括：

• 参考高度的风速
• 地形类别（城市、郊区、开阔地等）
• 风向角度（如0°、45°、90°）

可以模拟多个方向以进行对比分析。

4.2 网格和求解器配置

• 选择自动网格用于一般使用
• 仅在关键区域（如植被、立面开口）增加网格密度
• 根据复杂性选择稳态或瞬态

4.3 运行模拟

RWIND生成：

• 速度场
• 压力分布
• 流线
• 所有元素的表面压力

这些数据集是创建气流图表的关键。

5. 可视化气流

RWIND提供多种可视化工具：

• 气流模式的流线
• 速度等高线切片
• 矢量场
• 风压彩色地图

对于通风图，彩色流线通常是最直观的。 调整：

• 流线密度
• 线条厚度
• 色彩渐变（如蓝色→绿色→黄色）
• 为建筑清晰度提供的透明度

5 建筑周围通风与涡流模式平面视图

6 RWIND 流线结果显示建筑周围气流和通风模式

将可视化结果导出为：

• 透明PNG
• 高分辨率JPG
• TIFF用于图形后期处理

6. 使用Snagit进行后期处理和文档化

Snagit用于高效的后期处理和沟通：

• 捕获高分辨率的模拟视图

• 添加箭头、注释和标签

• 突出空气流动方向和通风区

• 为报告、教程或演示准备图像

这一步注重清晰而不是艺术效果，使其成为技术文档和知识共享内容的理想选择。

7. 最终通风图

结果是适合专业水平的通风图：

最终输出是一个干净且信息丰富的通风图，如下组合：

• 来自RWIND的准确CFD结果

• 来自Rhino的精确几何

• 来自Snagit的清晰视觉注释

这样的图表非常适合设计报告、环境研究、教育材料和市场内容。

7 RWIND 中的俯视导风可视化，展示了气流与建筑及周围植被的相互作用

8. 此工作流的主要优势

• Rhino：精确且灵活的3D建模

• RWIND：快速且可靠的CFD分析

• Snagit：高效的注释和文档化

• 简化几何：降低计算成本

• 清晰可视化：改善气流行为的沟通

结论

通过整合Rhino、RWIND和Snagit，设计师和工程师可以高效地创建技术准确且易于理解的通风图。此工作流程支持知情的设计决策，同时提供适用于广泛建筑和工程应用的高质量视觉文档。

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