Messa in sicurezza di un sito commerciale – Studio CFD del rischio vento
Messa in sicurezza di un sito commerciale - Studio CFD del rischio vento
Anno
2025
Cliente
Leroy Merlin
Posizione
Francia
Tipologia
Aria e vento
Hai bisogno del parere di un esperto?
La missione svolta da EOLIOS ingénierie: competenza nella simulazione CFD e nel controllo del vento in siti logistici e commerciali
Gli ingegneri di EOLIOS sono esperti nell'analisi dei flussi d'aria in siti esterni esposti al vento.
L’esperienza diEOLIOS nella simulazione CFD(Computational Fluid Dynamics) e nell’analisi dei fenomeni di flusso d’aria esterno ci permette di aiutare gli operatori a comprendere e controllare gli effetti del vento sui loro siti. Nelle aree di stoccaggio, di carico, di circolazione o di lavoro all’aperto, la nostra esperienza ci permette di individuare le aree sensibili, di comprendere i meccanismi diaccelerazione, di incanalamento o diingolfamento e di proporre soluzioni concrete per migliorare il comfort, la sicurezza e la continuità operativa.
EOLIOS è leader nella simulazione CFD applicata agli ambienti esterni. I nostri studi si basano su verifiche sul campo, rilievi in condizioni reali, accurate modellazioni 3D e simulazioni, che ci permettono di progettare soluzioni mirate e adatte ai vincoli reali di ogni sito.
Quando il vento diventa più di un fastidio
Un approccio metodologico per comprendere gli effetti del vento
I tre studi condotti riguardano i negozi Leroy Merlin nel sud-ovest e nel sud della Francia, in siti in cui il vento rappresenta un vero e proprio vincolo operativo. Sebbene le configurazioni siano diverse, i tre casi hanno un elemento in comune: il vento non agisce in modo uniforme in tutto il sito, ma si concentra in alcune aree sensibili, dove disturba l’utilizzo, le operazioni e le condizioni di lavoro.
L’obiettivo non è solo quello di notare la presenza del vento, ma di capire come interagisce con un edificio, i suoi accessi, i suoi volumi di stoccaggio, gli spazi aperti e l’ambiente circostante. Questo approccio comune permette di sviluppare una comprensione interdisciplinare, pur tenendo conto delle caratteristiche specifiche di ogni sito. Per raggiungere questo obiettivo, lo studio si basa su un approccio strutturato, realizzato nelle seguenti fasi:
- Audit in loco, per osservare i fenomeni in condizioni reali, comprendere i vincoli operativi e identificare soluzioni fattibili.
- Un’indagine meteorologica del sito, che includa una registrazione delle direzioni prevalenti del vento, delle velocità medie del vento e delle velocità massime del vento registrate nelle stazioni meteorologiche più vicine.
- Definizione di un vento Eurocode all’ingresso del dominio, basato su un modello di velocità che varia in base alla velocità di base misurata da una stazione meteorologica, all’altitudine, alla rugosità apparente del terreno e all’orografia.
- Esecuzione di uno studio CFD per determinare le velocità dell’aria, le pressioni e i fenomeni aeraulici significativi.
- Formulazione di raccomandazioni tecniche concrete volte a limitare l’impatto del vento, con supporto alla progettazione delle soluzioni selezionate, integrate se necessario da ulteriori simulazioni CFD per valutarne l’efficacia.
Valutare le sfide per l'azienda
A seconda della configurazione dei siti, questi fenomeni possono assumere varie forme: accelerazione in corrispondenza di un’apertura, esposizione ricorrente delle aree esterne, spazzamento dei cortili di servizio o circolazione dell’aria tra diversi spazi. Quindi lasfida non è solo quella di descrivere un fastidio, ma di capire come il vento influisca effettivamente sul funzionamento del sito e sulla sua capacità di evolversi a lungo termine. Questa automazione comprende la gestione dei server, il monitoraggio dei consumi energetici e la manutenzione preventiva.
Condizioni di lavoro e comfort dell'aria
Il comfort del vento è un tema centrale dello studio. Non appena la velocità del vento diventa sufficientemente alta da interferire con i movimenti, interrompere alcune operazioni o destabilizzare le persone, il vento diventa un vincolo operativo a tutti gli effetti. Come illustra la tabella sottostante, alcuni usi possono essere interrotti a partire da 4,5 m/s, mentre la stabilità della camminata può essere compromessa a partire da 8 m/s. Questi parametri di riferimento forniscono un semplice collegamento tra l’intensità del vento e i suoi effetti pratici su utenti, aree di lavoro e infrastrutture.
Aree di stoccaggio particolarmente esposte
Durante gli audit, le aree di stoccaggio sono risultate particolarmente sensibili agli effetti del vento. Che si tratti di cortili materiali, aree posteriori, nuove aree di stoccaggio all’aperto o settori situati in prossimità di punti di accesso alla logistica, queste aree spesso combinano diversi fattori sfavorevoli: esposizione ai venti prevalenti, ambiente a monte senza ostacoli, effetti di canalizzazione tra i volumi costruiti e circolazione dell’aria accentuata dall’apertura delle porte.
Queste configurazioni possono generare elevate velocità dell’aria, penalizzando le operazioni di movimentazione e di carico e aumentando il rischio di spostamento, caduta o rottura degli oggetti immagazzinati. Lasfida è quindi quella di controllare meglio l’esposizione al vento in questi settori per renderne più sicuro l’utilizzo esupportare i cambiamenti previsti nella logistica.
Definizione di un vento di riferimento con l'Eurocodice
Prima di analizzare nel dettaglio gli effetti del vento su un sito, è necessario definire un quadro di riferimento comune. Questo è il ruolo dell’Eurocodice 1 – Azioni del vento, che fornisce una base normativa per la caratterizzazione del vento da prendere in considerazione nellostudio.
Una velocità di base derivata dalla zonizzazione normativa
La velocità del vento di base Vb,0 corrisponde a un evento di vento estremo ma raro, associato a un periodo di ritorno medio di circa 50 anni. È definita come una velocità misurata in 10 minuti a un’altezza di 10 metri dal suolo, in un’area di aperta campagna. Questo valore dipende direttamente dalla posizione geografica del progetto e viene determinato sulla base della zonizzazione prevista dall’Eurocodice.
Una velocità di riferimento adatta al contesto del progetto
La velocità di base può quindi essere regolata per rappresentare meglio il contesto reale del progetto. Per definire la velocità di riferimento Vb vengono utilizzati due coefficienti di correzione.
- Il coefficiente di direzione Cdir tiene conto del fatto che i venti più forti non soffiano necessariamente nella direzione più sfavorevole per il sito. Può quindi essere utilizzato peradattare la velocità di riferimento quando alcune direzioni critiche sono improbabili.
- Il coefficiente stagionale Cseason riflette il fatto che i venti estremi non si verificano con la stessa intensità o frequenza durante tutto l’anno. Per le strutture permanenti, questo coefficiente è generalmente uguale a 1. Per le installazioni temporanee, invece, può essere ridotto.
La velocità di base Vb dell’Eurocodice viene quindi calcolata con la seguente formula:
Tenendo conto dell'influenza della topografia
La topografia può modificare la velocità del vento a livello locale. Colline, creste o scarpate possono accentuare i flussi e generare accelerazioni locali. L’Eurocodice incorpora questo effetto attraverso il coefficiente orografico Co(z).
Quando la pendenza media del terreno rispetto al vento è inferiore a 3°, gli effetti dell’orografia possono essere trascurati. In questo caso, il coefficiente è impostato su 1.
La rugosità del terreno, un parametro fondamentale
Il vento non si sviluppa allo stesso modo su un terreno aperto, un’area vegetata o un ambiente urbano. Per tenere conto di questo effetto, l’Eurocodice introduce il coefficiente di rugosità Cr(z), che descrive la variazione della velocità del vento con l’altitudine.
Si ottiene in funzione di Z0, Zmin, Zmax e Kr (ottenuti in base alla categoria del terreno) utilizzando la seguente formula:
Con Z0 la lunghezza della rugosità della categoria di terreno considerata, Zmin il limite inferiore di validità dell’aspetto logaritmico del coefficiente di rugosità, Zmax l’altezza massima dell’area di studio e Kr il fattore terreno.
La rugosità del terreno, un parametro fondamentale
Utilizzando la velocità di riferimento, la rugosità e l’orografia, è possibile calcolare la velocità media del vento in funzione dell’altitudine.
Questa relazione permette di ottenere un profilo di velocità logaritmico, molto più realistico di una velocità uniforme applicata all’intera altezza del dominio. Questo profilo è un passo essenziale nella preparazione delle simulazioni, poiché descrive il modo in cui il vento si struttura prima diinteragire con gli edifici e il loro ambiente.
Questo approccio iniziale ci permette di caratterizzare il comportamento medio del vento, ma da solo non è sufficiente per tener conto delle sue variazioni più intense. Oltre al vento medio, quindi, è spesso necessario prendere in considerazione le raffiche, che incorporano l’intensità turbolenta e la variabilità temporale del vento. Queste raffiche rappresentano un livello di stress più intenso, utile per completare l’analisi delflusso.
Il profilo della velocità di scoppio può essere determinato dalla seguente relazione:
Dove Z rappresenta l’altezza, Z0 l’altezza di rugosità per la categoria di terreno in questione e Kl il coefficiente di turbolenza per la categoria di terreno in questione.
Ilvantaggio di questo approccio è che non inietta nel modello una velocità arbitraria, ma piuttosto un vento costruito a partire da un quadro di riferimento riconosciuto e poi adattato al contesto reale del sito. L’Eurocodice fornisce quindi la struttura di partenza: la simulazione CFD si occupa poi di mostrare come il vento si deforma,accelera, incanala o si concentra a contatto con la geometria del progetto.
Modellazione e simulazione del sito
La modellazione utilizzata per analizzare il comportamento del vento nei siti. Si basa innanzitutto sulla costruzione di un modello 3D rappresentativo del progetto e del suo ambiente circostante, e poi su una simulazione aeraulica per studiare il modo in cui i flussi d’aria interagiscono con gli edifici, le aperture e gli spazi esterni. Questo approccio fornisce una base essenziale per la comprensione dei fenomeni osservati e per orientare le scelte progettuali.
Un modello basato sul progetto e sulle osservazioni sul campo
La modellazione non si basa su un’unica fonte di informazioni. Si basa su una serie di elementi complementari: i documenti disponibili sul progetto, i piani presentati, le osservazioni fatte in loco, i rilievi fotografici, le viste aeree e i punti di riferimento geografici disponibili sul sito e sui suoi dintorni.
Questo approccio incrociato è importante perché avvicina il modello digitale alla situazione reale. Le osservazioni sul campo giocano un ruolo speciale: ci permettono di verificare determinati volumi, di confermare la posizione delle aperture, di capire come sono organizzati gli usi e diidentificare gli elementi che influenzano realmente i movimenti d’aria.
Integrazione del sito nell'ambiente circostante
Il vento non dipende solo dal volume oggetto di studio, ma anche dall’ambiente circostante. Per questo motivo il modello include anche l’area circostante il sito, con un perimetro sufficientemente ampio da tenere conto degli effetti di mascheramento, incanalamento o deviazione legati all’ambiente circostante. Questa visione più ampia è essenziale per comprendere i fenomeni osservati localmente.
Studia il comportamento del vento con la simulazione CFD
La CFD, o Dinamica Fluida Computazionale, viene utilizzata per simulare i flussi d’aria intorno al sito e per riprodurre i principali fenomeni aeraulici. Ai fini di questo studio, fornisce una comprensione dettagliata di come il vento interagisce con gli edifici, le aperture, gli ostacoli vicini e gli spazi esterni.
Sulla base di un modello 3D del sito, il calcolo viene effettuato su una maglia composta da un gran numero di celle, con un particolare affinamento nelle aree più sensibili per rappresentare meglio le variazioni locali del flusso.
La simulazione si basa sulla risoluzione numerica delle leggi fisiche che regolano il movimento dell’aria, integrata da un modello di turbolenza adattato alle complesse geometrie che si incontrano in questo tipo di progetti. Questo approccio permette di individuare le aree di accelerazione, incanalamento o ricircolo del vento e rappresenta quindi un valido strumento per comprendere i fenomeni osservati sul campo e confrontare le diverse ipotesi di sviluppo. Infine, la qualità dei risultati viene verificata controllando la convergenza del calcolo, in modo da garantire una base di analisi affidabile e utilizzabile per il progetto.
Modellazione e simulazione del sito
I risultati mostrano come si struttura il vento in ogni sito e perché alcune configurazioni sono particolarmente dannose per le operazioni. Rivela i settori più sensibili e mette in evidenza i meccanismi che modellano i flussi intorno all’edificio.
Questa fase fornisce una base essenziale per confrontare gli scenari studiati, orientare le scelte di sviluppo e aiutare a definire risposte realmente adeguate ai vincoli del sito, ai suoi usi e alle sue condizioni operative.
Analisi dei fenomeni attuali
Leggendo le simulazioni, si può fare la stessa osservazione sui tre negozi: i problemi non sono causati solo dall’esposizione del sito, ma anche dal modo in cui l’edificio, le aperture, gli angoli, la circolazione e il rilievo circostante organizzano il deflusso.
Le simulazioni rivelano gli effetti dell’incanalamento, dell’accelerazione locale, dell’inghiottimento e del bypass, che concentrano le sollecitazioni in alcuni settori chiave dell’operazione. Le aree di carico e di stoccaggio sembrano essere le più vulnerabili, in quanto combinano flussi passanti, uscite ad angolo e passaggi stretti.
In diversi casi sono stati evidenziati anche spifferi interni o semi-interni, direttamente collegati all’organizzazione degli accessi e all’apertura di alcune porte. Questa lettura ci permette di andare oltre la semplice osservazione del disagio e diindividuare con precisione i meccanismi coinvolti. Soprattutto, dimostra che una risposta efficace non consiste nel trattare l’intero sito in modo uniforme, ma nell’intervenire dove la geometria amplifica i fenomeni e indebolisce l‘uso quotidiano.
Questo principio si è visto molto chiaramente a Perpignan, dove la zona di carico ha mostrato un’accelerazione locale particolarmente marcata. Percorrendo il lato nord dell‘edificio, ilflusso si è stretto e poi è scoppiato improvvisamente in quest’area, generando un improvviso effetto di esplosione in grado di destabilizzare i clienti e causare danni materiali. Questo caso è un buon esempio di come la configurazione dell’edificio possa trasformare un’esposizione generica in un disturbo molto reale.
Confronto tra simulazione e realtà
Prima di formulare qualsiasi raccomandazione, EOLIOS ha confrontato la simulazione con la realtà a terra mediante misurazioni in loco effettuate dai nostri team, dotati dianemometri. Questa fase di misurazione ha permesso di verificare che le aree più esposte individuate dalla CFD corrispondessero effettivamente ai settori in cui gli effetti si sarebbero fatti sentire durante ilfunzionamento. La modellazione della configurazione iniziale non solo ha illustrato i flussi, ma ha anche confermato le osservazioni effettuate in loco, trovando gli stessi punti di concentrazione,accelerazione e fastidio intorno agli edifici. Questa coerenza tra misurazioni e simulazioni conferisce allostudio il suo pieno valore, rendendo la CFD un vero e proprio strumento decisionale per la progettazione di soluzioni mirate e credibili.
L'impatto dei frangivento
Dopo aver analizzato la configurazione iniziale, è stato studiato un secondo progetto che incorpora i frangivento nei punti più esposti, per valutare la loro capacità di correggere i fenomeni osservati in loco. Modellata utilizzando lo stesso approccio CFD dello stato esistente, questa nuova configurazione permette di confrontare direttamente i risultati di comportamento del deflusso prima e dopo lo sviluppo e per misurare ilcontributo concreto di questi sistemi nelle aree più sensibili.
Posizionamento dei frangivento
I frangivento sono dispositivi progettati per rallentare e omogeneizzare i flussi d’aria nelle aree esposte. La loro funzione non è quella di bloccare completamente il vento, ma di filtrarlo per limitare le accelerazioni locali, ridurre la turbolenza e creare spazi più stabili da utilizzare. A seconda dei vincoli del sito, possono assumere la forma di strutture tecniche a porosità controllata o di soluzioni vegetali come le siepi, più integrate nel paesaggio. Se posizionate correttamente, sono un modo efficace per migliorare il comfort e rendere più sicure le aree più sensibili.
Lostudio dei tre negozi dimostra che non esiste una risposta standard. Ogni sito ha una configurazione specifica, con vincoli in termini di layout, flusso di traffico,aperture e topografia che richiedono un sistema specifico in termini di altezza, lunghezza e posizionamento. Alcuni ambienti dispongono già dischermi naturali parziali, come merli, argini o aree vegetate, che influenzano le traiettorie dell’aria ma non sono sufficienti a proteggeretutti i settori interessati. La scelta di un frangivento deve quindi essere valutata caso per caso, tenendo conto sia dell’ambiente esistente che degli usi da proteggere.
Confronto con il progetto iniziale
Le simulazioni mostrano chiaramente ibenefici dei frangivento quando vengono posizionati nelle aree più esposte. Nellostato iniziale, il deflusso si concentrava nei punti di accesso, negli angoli dell’edificio, nei passaggi aperti e nelle aree di stoccaggio, con effetti diretti sul comfort e sulla sicurezza degli utenti. Una volta incorporati questi elementi, i flussi vengono deviati, sollevati o dissipati più a monte, il che riduce notevolmente le accelerazioni locali e rende le aree interessate molto più stabili. Questo confronto evidenzia un miglioramento concreto del funzionamento degli spazi esterni e semi-aperti, con sviluppi mirati in grado di trasformarne la qualità a lungo termine.
EOLIOS: il tuo partner strategico per soluzioni CFD su misura per i problemi di vento in ambienti commerciali
L‘esperienza di EOLIOS nella simulazione CFD applicata agli ambienti esterni va ben oltre la semplice diagnosi. Il nostro know-how consiste nel trasformare fenomeni complessi in leve d’azione concrete, nell’interesse del comfort, della sicurezza e delle prestazioni operative. Ogni studio è concepito come una risposta su misura, adattata alla configurazione del sito, ai suoi usi e ai suoi vincoli reali. La capacità diEOLIOS di combinare analisi tecniche dettagliate, analisi sul campo e raccomandazioni operative la rende un partner fidato per la messa in sicurezza delle aree esposte al vento e per il supporto di progetti più robusti, più confortevoli e più sostenibili.
I nostri team sono a disposizione per studiare i tuoi problemi di flusso d’aria esterno, identificare le aree sensibili e definire soluzioni su misura per il tuo sito.
Video riassuntivo dello studio
Sintesi dello studio
Lo studio condotto da EOLIOS ingénierie ha analizzato gli effetti del vento su tre negozi Leroy Merlin situati in aree particolarmente esposte. Utilizzando un approccio che combina verifiche in loco, analisi meteorologiche, modellazione 3D e simulazioni CFD(Computational Fluid Dynamics), EOLIOS è stata in grado di identificare con precisione le aree sensibili, di comprendere i fenomeni diaccelerazione, incanalamento einglobamento del vento e di valutarne l’impatto su comfort, sicurezza e continuità operativa. In particolare, lo studio ha evidenziato la vulnerabilità delle aree di stoccaggio e di carico e degli spazi esterni al dilavamento che viene rafforzato localmente dalla geometria del sito e dall’organizzazione degli accessi. Confrontando i risultati numerici con le misurazioni sul campo, EOLIOS ha confermato l’affidabilità della sua analisi ed è stato in grado di progettare soluzioni mirate, come i frangivento adattati a ciascuna configurazione. Questo approccio dimostra il valore della simulazione CFD come strumento di supporto alle decisioni per la progettazione di strutture più robuste, sicure e sostenibili a fronte di vincoli aeraulici esterni.
Video riassuntivo della missione
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