Butterfly 是 Ladybug Tools 生态中用于执行 CFD 风环境模拟 的工具，基于开源求解器 OpenFOAM，可在 Grasshopper 参数化环境中直接构建三维城市或建筑模型、设置边界条件（如风速、风向、湍流参数），并输出高分辨率的风场数据。
🏃 操作步骤
1 设置参数
- 风向角向量
- 工作路径
- 风洞尺寸
- 网格尺寸
- 采样网格尺寸
- 采样高度
- CPU核数
2 指定图层
- 建筑物 target
📚️ 规范相关
《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2019）：第 5.2.7 条：“建筑规划布局应有利于自然通风，并避免产生风害。”
第 8.2.8条 场地内风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风，评价总分值为10分，并按下列规则分别评分并累计:
1 在冬季典型风速和风向条件下，按下列规则分别评分并累计:
- 建筑物周围人行区距地高1.5m处风速小于5m/s，户外休息区、儿童娱乐区风速小于2m/s，且室外风速放大系数小于2，得3分;
- 除迎风第一排建筑外，建筑迎风面与背风面表面风压差不大于5Pa，得2分。
2 过渡季、夏季典型风速和风向条件下，按下列规则分别评分并累计:
- 场地内人活动区不出现涡旋或无风区，得3分;
- 50%以上可开启外窗室内外表面的风压差大于0.5Pa，得2分。
相关知识点
常见应用场景
在方案或设计阶段指导设计：具体应用场景
- 建筑布局优化以避免风害
- 提升夏季自然通风潜力
- 室外活动空间舒适性设计
- 多风向加权全年风环境评估
1：建筑布局优化以避免风害
问题：高层建筑群是否在裙房或广场区域形成强下冲风（downwash）或角流（corner flow）？
Butterfly 应用：模拟主导风向下 1.5m 高度风速分布，识别风速 > 5 m/s 的危险区域。
设计反馈：调整建筑退距、转角圆化、设置风屏障或绿化带，重新模拟直至达标。
2：提升夏季自然通风潜力
问题：住宅区或办公园区在夏季是否通风不足？
Butterfly 应用：模拟夏季主导风向，分析建筑间距与开口对风渗透的影响；计算通风效率（如换气次数估算）。
输出：风速云图 + 风速达标区域占比（如 ≥1.0 m/s 区域 > 75%），用于优化楼栋朝向或开敞空间布局。
3. 室外活动空间舒适性设计
问题：屋顶花园、下沉广场或商业步行街是否适宜全年使用？
Butterfly + Ladybug 联用：Butterfly 提供风速数据；
Ladybug 计算 UTCI/PET，结合温度、湿度、辐射、风速综合评估热舒适。
设计策略：通过增设遮风廊架、调整铺装材质、布置乔木（简化为多孔介质模型）改善微气候。
4.多风向加权全年风环境评估
问题：单一风向模拟不足以代表全年表现。
Butterfly 应用：结合当地气象站风玫瑰图，对 8–16 个主要风向分别模拟，并按频率加权计算“综合风舒适指数”。
价值：避免“仅满足某风向但全年表现差”的设计陷阱，支持更稳健的方案决策。
Ladybug Tools 的 Butterfly 模块通过高精度 CFD 模拟，将室外风环境从“经验判断”提升到“数据驱动”设计层面。其结果不仅满足 LEED、WELL 和中国绿色建筑规范 对风舒适性与安全性的强制或评分要求，更在方案初期为建筑布局、形态优化和公共空间设计提供科学依据，助力打造安全、舒适、可持续的城市微气候环境。
