Studio del comfort aeraulico – College
Studio del comfort aeraulico - College
Anno
2025
Cliente
NC
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 comfort aeraulico
Gli ingegneri di EOLIOS sono esperti nel comfort dell'aria urbana
Questa esperienza è stata messa a frutto nel campo del comfort aeraulico urbano, sulla base di una metodologia rigorosa e di modelli digitali ad alta fedeltà.
L’analisi ha permesso di anticipare i fenomeni locali che potrebbero influenzare l’esperienza degli utenti, preservando la coerenza architettonica del sito.
Grazie a queste simulazioni, EOLIOS ha potuto proporre raccomandazioni progettuali mirate, volte a ridurre le accelerazioni locali del vento e a migliorare la qualità degli spazi esterni.
Il nostro approccio garantisce una comprensione dettagliata delle interazioni tra vento ed edifici, essenziale per progettare ambienti confortevoli, resilienti e sostenibili.
EOLIOS è leader nella simulazione CFD esterna per i Data Center. I nostri studi si basano sul feedback di campagne di misurazione in condizioni reali e su un centinaio di siti simulati in tutto il mondo.
Impatto del vento sul comfort dei pedoni: studio CFD di una scuola secondaria nella regione dell'Île-de-France
Nell’ambito di un progetto di ristrutturazione, a EOLIOS è stato chiesto di analizzare l’impatto del vento sul comfort dei pedoni in una scuola secondaria nella regione di Parigi.
L’obiettivo principale dell’incarico era quello di caratterizzare gli effetti del vento per garantire che le modifiche apportate durante i lavori di ristrutturazione non influissero sul comfort pedonale degli utenti, indipendentemente dalla stagione. A tal fine, dopo aver studiato le condizioni meteorologiche, sono state prese in considerazione due configurazioni. Sono state selezionate due direzioni del vento in base alla loro frequenza durante l’anno.
La simulazione CFD è stata utilizzata per valutare la distribuzione delle velocità intorno agli edifici per queste due direzioni del vento.
L’analisi si è concentrata su due punti critici:
- Identificazione delle aree di sovravelocità che influiscono sul comfort dei pedoni, causate dalla disposizione dei vari edifici;
- Valutazione degli effetti specifici dell’utilizzo di diversi materiali nella costruzione di edifici. ;
Comprendere il sito prima dello studio CFD: un college con una struttura ariosa e connessa
Geometria e organizzazione architettonica del college
Questo college è composto da due parti distinte. La
Le scelte architettoniche al centro dello studio aeraulico
La caratterizzazione dei materiali e delle strutture utilizzate in una simulazione CFD è essenziale. Le proprietà della superficie (rugosità, porosità o permeabilità) possono avere un’influenza diretta su fenomeni come le perdite di carico. Inoltre, la geometria del materiale gioca un ruolo cruciale nell’interazione del fluido con la superficie, sia essa una parete solida, una griglia o un’altra configurazione. Questa fase di caratterizzazione è quindi fondamentale per i nostri studi.
In questa simulazione sono stati utilizzati tre materiali. La maggior parte dell’edificio è costruita in cemento, modellato con un materiale opaco all’aria.
I balconi sono protetti da strutture moucharabieh, ovvero pareti con una specifica portata d’aria, legata alla forma delle partizioni. L’uso di questi materiali richiede l’implementazione di una specifica portata d’aria nella simulazione.
Le reti metalliche vengono utilizzate anche in alcuni corridoi e passaggi. Queste maglie vengono utilizzate come divisori per separare spazi diversi. Allo stesso modo, l’uso di materiali che non sono opachi all’aria comporta la necessità di utilizzare una specifica portata d’aria nelle simulazioni.
È fondamentale tenere in precisa considerazione tutti gli aspetti della struttura, poiché queste caratteristiche hanno un’influenza diretta sulla distribuzione della velocità dell’aria e sul livello di comfort provato dagli utenti.
Studio meteorologico del sito: rosa dei venti e caratterizzazione del comfort
Traiettoria del vento intorno a un edificio
Quando il vento colpisce un edificio, di solito ci sono tre aree principali di disturbo. Nella parte anteriore, un
Questi fenomeni influiscono sul comfort degli utenti della scuola, sia per l’aumento locale della velocità del vento che per l’imprevedibilità associata (turbolenza e fluttuazioni). Questi fenomeni si riscontrano in tutto il nostro studio.
Effetto Venturi: quando l'architettura accelera il vento
L’architettura del collegio Saint-Exupéry, composta da più edifici collegati da corridoi e gallerie aperte, crea condizioni favorevoli al cosiddetto effetto Venturi.
Questo fenomeno si verifica quando il vento viene incanalato in un passaggio stretto, come un corridoio o uno spazio tra due facciate, provocando un’accelerazione locale del flusso d’aria.
Nel caso del college, alcuni corridoi che corrono paralleli al vento prevalente o che collegano diverse aree del sito fungono da condotti naturali. Il vento accelera man mano che la sezione trasversale si riduce, creando a volte una sensazione di corrente d’aria più intensa per i pedoni.
Questi effetti, sebbene localizzati, hanno un impatto diretto sul comfort degli utenti nelle aree di traffico all’aperto. Le simulazioni CFD effettuate da EOLIOS permettono diidentificare con precisione queste zone di accelerazione, in modo da tenerne conto negli sviluppi futuri.
Nel resto dello studio vengono presentati esempi concreti di questi fenomeni, che illustrano come la geometria e la disposizione degli edifici possano trasformare la dinamica del vento su scala locale.
Studio dei venti prevalenti e dei dati meteorologici locali
I dati meteorologici sono stati raccolti da una stazione meteo riconosciuta. In questo studio sono stati raccolti solo dati anemometrici.
I dati meteorologici mostrano un vento da sud-ovest nel sito. Questo vento
Ai fini di questostudio, è importante considerare due casi distinti: uno con un vento da sud-ovest e un secondo con un vento da nord-est.
Diagrammi delle diverse zone di turbolenza intorno a un edificio
Studio dei livelli di comfort
Le osservazioni e gli esperimenti condotti sul campo o in laboratorio evidenziano l’importanza cruciale della velocità e della turbolenza in termini di comfort. Le
Tuttavia, tutte queste nozioni sono ponderate dallostato soggettivo dell’ individuo e la sensazione di comfort odisagio dipende in larga misura da fattori legati all’attività(livello metabolico) e al clima o alla stagione(stato termico dell’ambiente). Nonostante la soggettività delle sensazioni, lascala Beaufort fornisce un’utile caratterizzazione qualitativa del comfort e degli effetti percepibili del vento sugli utenti.
Studio degli effetti del vento: accelerazione locale e ricircolo
Zone di disagio legate al vento negli edifici
Per questo studio è stata prestata particolare attenzione aldisagio nelle seguenti aree:
- I corridoi
- Passerelle e balconi
- I corsi
Nel complesso, sia al piano terra che al primo piano, la configurazione del college aiuta ad attenuare la velocità dei flussi d’aria, creando condizioni favorevoli al comfort degli occupanti.
Fenomeni specifici nei corridoi
I risultati delle simulazioni evidenziano alcuni fenomeni specifici. Al piano terra, ad esempio, i corridoi orientati parallelamente al vento creano aree di sovravelocità. Questo fenomeno è dovuto alla riduzione della sezione trasversale attraverso cui passa l’aria, con conseguente accelerazione del flusso: l’effetto Venturi. In queste aree specifiche, il disagio può essere più marcato.
L'impatto della suddivisione sul comfort degli utenti
Come sopra, le pareti divisorie in moucharabieh sui balconi (segnate in blu), così come sono posizionate, riducono la sezione trasversale dell’aria che entra nel balcone, il che comporta un’accelerazione del flusso e quindi un disagio in queste aree.
Questi divisori aiutano anche a ridurre la velocità locale dell’aria . In questo caso, la parete divisoria riduce leggermente la velocità del flusso d’aria all’estremità del balcone. Tuttavia, questo non riduce in modo significativo la zona di disagio nella galleria.
Effetti di ricircolo nei cortili
Il piano terra dell’ampio cortile è complessivamente confortevole, anche se alcuni flussi possono influenzare il comfort a livello locale.
In questo cortile, tuttavia, spiccano due fenomeni. Il primo è il passaggio dell’aria dai corridoi attraverso la galleria, che emerge sotto di essa nel grande cortile.
Il secondo deriva dall’altezza dell’edificio centrale, che funge da ostacolo bloccando parzialmente il vento. L’aria che colpisce questa
Nel piccolo cortile sono stati individuati fenomeni di ricircolo. Questi fenomeni possono aumentare la sensazione di disagio in inverno. In estate, invece, queste correnti d’aria forniscono un gradito effetto rinfrescante.
Analisi e suggerimenti per il miglioramento
Le esigenze degli utenti al centro del nostro pensiero
L’analisi CFD ha individuato diverse aree localizzate di disagio, principalmente nei corridoi situati nella parte nord-est dell’edificio. Queste zone sono direttamente collegate all’
D’altra parte, gli spazi esterni come i cortili e la maggior parte della galleria offrono un comfort soddisfacente, con velocità dell’aria generalmente moderate e stabili.
Sulla base di queste osservazioni, EOLIOS ha proposto una serie di miglioramenti volti a rendere l’edificio più confortevole da utilizzare, senza alterare la qualità architettonica del sito:
- Riposizionare o riconfigurare i moucharabieh nei corridoi più esposti per ridurre l’effetto Venturi e le accelerazioni locali del vento;
- Ottimizza la permeabilità delle pareti divisorie perforate, regolando il rapporto di vuoto per bilanciare meglio il flusso d’aria tra gli spazi;
- Prendi in considerazione l’aggiunta di frangivento o di protezioni locali in alcune aree sensibili.
Queste modifiche hannomigliorato il comfort quotidiano degli utenti, mantenendo una buona ventilazione naturale e la coerenza architettonica con il progetto iniziale.
EOLIOS può aiutarti a - Prevedere i vincoli del vento per tutti i tuoi progetti
Lostudio CFD condotto su questo college ha evidenziato aree localizzate di disagio, in particolare nei corridoi e su alcuni balconi, dove l’effetto Venturi porta a un aumento locale della velocità dell’aria e quindidel disagio. I cortili esterni sono generalmente ben riparati, anche se ci sono aree locali in cui ilflusso è più veloce. Tuttavia, questi fenomeni rimangono molto localizzati e non interessano altre aree. In generale, la presenza del college aiuta a ridurre la velocità dell’aria in tutto il sito, migliorando così il comfort generale degli occupanti.
Questo studio illustra l’importanza della modellazione aeraulica nella fase di progettazione o di ristrutturazione, fornendo una comprensione precisa delle interazioni tra il vento e l’ambiente costruito.
Stai lavorando a un progetto in cui tenere conto delle condizioni del vento è fondamentale per il comfort degli utenti? Rivolgiti alla nostra esperienza in CFD per aiutarti a fare le scelte giuste e ottimizzare il tuo lavoro fin dalla fase diprogettazione.
Scopri di più su questo argomento:
Video riassuntivo dello studio
Sintesi dello studio
Le simulazioni CFD hanno permesso di identificare con precisione le zone di disagio associate alla configurazione del sito. Sono stati osservati fenomeni di accelerazione locale in alcuni passaggi stretti e gallerie aperte. Le condizioni nelle principali aree esterne sono generalmente favorevoli, con velocità dell’aria moderate. Le strutture a cielo aperto e i materiali porosi hanno un’influenza significativa sulla distribuzione dei flussi. Sono stati proposti possibili miglioramenti per ridurre l’effetto Venturi e le zone di sovravelocità. I risultati confermano l’importanza della modellazione CFD per valutare il comfort dei pedoni. Questo approccio ha permesso di quantificare oggettivamente i livelli di comfort in funzione delle direzioni prevalenti del vento. Lo studio sottolinea l’importanza di considerare l’aeraulica fin dalla fase di progettazione architettonica. Le conclusioni contribuiscono a una migliore integrazione degli edifici nel loro ambiente urbano in termini di clima. EOLIOS ribadisce il suo impegno nell’aiutare i project manager a progettare progetti confortevoli e performanti.
Video riassuntivo della missione
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