Studio CFD delle velocità e delle traiettorie dell'aria attorno a un edificio a La Défense, per valutare la fattibilità di impianti eolici e l'evoluzione dei venti dominanti sul sito.
EOLIOS ha realizzato uno studio CFD del quartiere di La Défense per supportare l'installazione di sistemi eolici su un edificio in progetto.
Lo studio riguarda le velocità e le traiettorie dell'aria attorno all'edificio: fattibilità della produzione di elettricità eolica, piste di ottimizzazione delle prestazioni ed evoluzione dei venti prevalenti sul sito.
Il quartiere di La Défense, ad altissima densità edificata, genera numerose maschere aerauliche che condizionano fortemente i flussi.
L'essenziale — Studio CFD delle velocità e traiettorie dell'aria attorno a un edificio di La Défense per valutare la fattibilità di sistemi eolici in copertura: modello 3D realistico del quartiere su un raggio di 400 m, analisi dei flussi per i venti di Nord-Est e di Sud-Ovest, velocità al suolo di 1,5-2 m/s e la maschera aeraulica della residenza Les Dauphins che protegge il tetto del progetto.
I nostri ingegneri apportano la loro competenza tecnica alla comprensione e alla modellazione dei flussi d'aria esterni a grande volume. Questo documento è un estratto di uno studio delle velocità e traiettorie dell'aria attorno a un edificio in progetto in Francia.
L'obiettivo dello studio: verificare la fattibilità dell'installazione di sistemi eolici per la produzione di elettricità dell'edificio, proporre alternative di ottimizzazione delle loro prestazioni e valutare l'evoluzione dei venti prevalenti sul sito attorno all'edificio interessato.
Il quartiere di La Défense presenta un'elevata densità di edifici al m², all'origine di numerose maschere aerauliche — una caratteristica determinante nell'evoluzione dei flussi.
Edificio o ostacolo che ripara dal vento le costruzioni situate dietro di esso. In ambiente urbano denso, le maschere ridefiniscono interamente la mappa delle velocità: proteggono alcune zone canalizzando al contempo l'aria verso altre.
Per questa simulazione, gran parte degli edifici vicini al progetto sono stati modellati per tenere conto delle condizioni particolari del sito — elevata densità abitativa ed edifici alti. È stato applicato un ulteriore livello di precisione per catturare meglio le maschere aerauliche. Il modello CAD esterno riproduce la geometria semplificata del sito e dei suoi dintorni in un raggio di 400 m, a partire dai piani forniti.
Per un vento di nord-est, si osservano diversi fenomeni aeraulici specifici. Le velocità dell'aria al suolo sono dell'ordine di 1,5-2 m/s. Il vento tende a soffiare verso la piazza Henri Regnault per due ragioni: la restrizione del flusso tra la residenza Les Dauphins e la torre Gambetta crea un effetto Venturi; e il vento che passa sotto il Boulevard Circulaire tende a reindirizzare l'aria verso la piazza.
Il tracciato delle correnti permette di visualizzare il percorso dell'aria attorno all'edificio e negli spazi comuni, rivelando le zone di ricircolo e i percorsi preferenziali del flusso.
Per un vento di sud-ovest, le velocità dell'aria al suolo sono dell'ordine di 1,5-2 m/s vicino alla facciata sud dell'edificio. Il vento tende a soffiare tra l'edificio del progetto e la residenza Les Dauphins: la restrizione del flusso tra la residenza e l'edificio sud-ovest della piazza crea un effetto Venturi che accelera l'aria verso l'edificio del progetto. Le velocità a 40 m dal suolo sono dell'ordine di 1,5 m/s.
Quando edifici ravvicinati riducono la sezione di passaggio del vento, l'aria accelera per conservare la sua portata. Questo restringimento crea zone di sovravelocità tra le opere, da considerare per il comfort e la sicurezza.
La simulazione mostra che, per questa direzione, la residenza Les Dauphins costituisce una maschera aeraulica sufficiente a proteggere gran parte dell'edificio del progetto. Questa maschera riduce fortemente le velocità in prossimità del tetto: non è stata osservata alcuna sovravelocità dovuta a distacco di parete.
Da ricordare — la maschera aeraulica della residenza Les Dauphins riduce fortemente le velocità in prossimità del tetto. Un parametro determinante per giudicare la fattibilità dell'installazione di turbine eoliche e posizionarle dove il vento resta sfruttabile.
La simulazione numerica offre nuove prospettive agli studi di ingegneria: permette di anticipare numerosi scenari e quindi di gestire i rischi legati a una cattiva progettazione. Per costruzioni nuove, ristrutturazioni o nuovi allestimenti, la modellazione multifisica tiene conto di tutti i fenomeni all'origine dei flussi di calore e d'aria.
Grazie ai suoi server di calcolo, EOLIOS simula i suoi modelli nella loro interezza con grande precisione e in tempi molto brevi. L'esperienza di EOLIOS nell'aeraulica generale permette di proporre soluzioni innovative e pertinenti. I nostri ingegneri dispongono inoltre di attrezzature all'avanguardia per misurazioni dirette (audit del sito, delle attrezzature e dei materiali, perizia termica: ponti termici, dispersioni, prestazioni dei sistemi).
Competenza: la misura e la simulazione del comfort del vento in ambiente urbanoFlussi urbani, maschere aerauliche e fattibilità dell'eolico in copertura a La Défense.
Verificare la fattibilità di installare sistemi eolici in copertura su un edificio in progetto, proporre modi per ottimizzarne il rendimento e valutare l'evoluzione dei venti prevalenti attorno all'edificio, in un quartiere ad altissima densità edificata.
Un edificio o ostacolo che ripara dal vento le costruzioni situate dietro di esso. A La Défense, la residenza Les Dauphins forma una maschera sufficiente a proteggere gran parte del tetto del progetto e a ridurvi fortemente le velocità dell'aria.
Quando due edifici ravvicinati riducono la sezione di passaggio del vento, l'aria accelera per conservare la sua portata. Tra la residenza Les Dauphins e le torri vicine, questo effetto Venturi crea zone di sovravelocità al suolo, dell'ordine di 1,5-2 m/s.
È a doppio taglio: le maschere aerauliche riducono le velocità sul tetto, limitando la risorsa eolica in alcuni punti, ma la simulazione permette di individuare con precisione le zone in cui il vento resta sfruttabile e di posizionarvi le turbine.
La CFD modella l'intero quartiere su un raggio di 400 m, testa più direzioni di vento e mappa le velocità in ogni punto del sito, senza modello fisico. Vedi il nostro dossier la CFD, un'alternativa ai test in galleria del vento.
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Studio CFD delle velocità e delle traiettorie del vento attorno a un edificio nel quartiere de La Défense, per valutare la fattibilità di impianti eolici : modello 3D realistico su 400 m, analisi dei flussi al suolo e a livello del tetto per venti da nord-est e sud-ovest, effetti Venturi e maschere aerauliche.
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