Studio sul comfort dei pedoni – La Défense
Contesto generale
Eolios Ingénierie ha recentemente realizzato uno studio sul comfort del vento di una scuola nel quartiere La Défense di Courbevoie. Questo progetto è stato realizzato nell’ambito della costruzione di una scuola secondaria e di una scuola europea, situate in un’area urbana ad alta densità.
L’area di studio, che si trova nel dipartimento Hauts-de-Seine, presenta una serie di barriere d’aria, come i grattacieli. Era quindi essenziale tenere conto di questi elementi nello studio aeraulico per comprenderne l’impatto sul comfort degli occupanti.
Studio sul comfort dei pedoni per il progetto della Scuola Europea di Courbevoie
Anno
2024
Cliente
NC
Posizione
Courbevoie - Francia
Tipologia
Aria e vento
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Le sfide del comfort del vento
Studio CFD del comfort del vento in ambiente urbano
Il comfort del vento si riferisce alla sensazione di benessere provata dalle persone esposte a condizioni di vento. L’obiettivo è trovareun equilibrio tra una ventilazione adeguata e una velocità del vento eccessiva, in modo da creare un ambiente piacevole e sicuro. Lo studio del comfort del vento mira a comprenderne le caratteristiche, come la velocità e la direzione, nonché l’impatto degli ostacoli circostanti sul flusso d’aria, al fine di progettare spazi esterni (o interni) ottimali per gli occupanti.
Lo studio del comfort del vento è quindi essenziale nella progettazione degli edifici, in particolare nelle aree urbane dense come La Défense a Courbevoie. Quando si costruisce in questi ambienti, è essenziale capire l’impatto degli ostacoli (edifici vicini) sul flusso d’aria e sul comfort delle persone in loco. Eolios sta quindi studiando il comfort del vento di una scuola media e di una scuola europea, studiando specificamente il flusso d’aria sul futuro sito, utilizzando simulazioni CFD presentate nel resto dell’articolo.
Studio sul potenziale eolico - La Défense
La valutazione del potenziale eolico di un sito e lo studio del comfort del vento sono due aspetti interconnessi che si completano a vicenda nel contesto dell’analisi delle condizioni del vento. Quando si valuta il potenziale eolico di un sito, è necessario comprendere le caratteristiche del vento. Il modo più efficace e affidabile per determinare il potenziale eolico di un sito è quello di installarvi una turbina eolica per un periodo di tempo sufficientemente lungo e determinarne le prestazioni. Un altro modo è quello di analizzare la frequenza delle diverse classi di velocità del vento e determinare la disponibilità di vento nel sito. Si tratta quindi di uno studio preciso delle condizioni del vento per determinare la fattibilità di un progetto di parco eolico.
D’altra parte, lo studio del comfort del vento mira a valutare l’impatto del vento sul benessere e sulla sicurezza delle persone presenti sul sito. Si tratta di capire come le condizioni del vento possano influenzare il livello di comfort degli occupanti di un edificio o di uno spazio esterno. Ciò significa valutare il potenziale eolico del sito. In altre situazioni, la valutazione del potenziale eolico si concentra sulla quantificazione delle condizioni del vento e sul loro sfruttamento per produrre energia rinnovabile.
Uno dei principali obiettivi dello studio condotto da Eolios Ingénierie è stato quindi quello di comprendere le caratteristiche giornaliere del vento nell’area del progetto. A tal fine, sono stati utilizzati i dati di una stazione meteorologica rappresentativa della regione. Questa fase ci ha permesso di determinare le velocità medie annuali del vento, le direzioni predominanti, i periodi di raffica e le frequenze delle velocità e delle direzioni del vento, e quindi di valutare il potenziale eolico del sito.
L'effetto della rugosità e dell'effetto Venturi nello studio del comfort del vento in un progetto CFD
Definizione delle caratteristiche del vento
Per gli studi numerici sul comfort del vento, è essenziale definire con precisione le condizioni al contorno. Ciò comporta la delimitazione del dominio di simulazione, tenendo conto delle caratteristiche geografiche e urbane, specificando la rugosità del terreno,integrando i dati meteorologici, definendo le proprietà degli edifici e di altri ostacoli e specificando le zone di uscita dell’aria. Tenendo conto della variabilità delle condizioni meteorologiche e di dettagli precisi, è possibile ottenere simulazioni realistiche e risultati più affidabili in termini di comfort del vento.
Definizione dello strato limite atmosferico
Per realizzare correttamente un progetto di studio del vento e quindi applicare le giuste condizioni al contorno, è necessario comprendere il profilo della velocità del vento in prossimità del suolo. Il vento può essere descritto dalla nozione di strato limite atmosferico, che si divide in tre sotto-strati. Lo strato esterno, o sottostrato inerziale, ha uno spessore di circa un chilometro. Al di sotto di questo strato si trova lo strato limite superficiale, spesso da 10 a 100 metri, dove esiste un gradiente significativo di velocità del vento e di temperatura. Infine, il sottofondo ruvido, che ha uno spessore di alcuni metri, è influenzato dagli ostacoli superficiali.
A terra, il vento è rallentato dalle asperità del terreno e dagli ostacoli. Al di sopra di questo strato grezzo, negli strati d’aria indisturbati del vento geostrofico, il vento non è più influenzato dallo stato della superficie terrestre. Tra questi due strati, la velocità del vento varia con l’altitudine dal suolo secondo un profilo logaritmico, noto come wind shear verticale.
Definizione dei parametri di rugosità
La rugosità del terreno gioca un ruolo fondamentale nello studio del comfort del vento. È definita da tutti gli ostacoli come edifici, alberi e altri elementi che influenzano il flusso del vento in superficie. Maggiore è la rugosità, più lento è il vento. Questa rugosità influenza la forma del profilo verticale della velocità del vento, che aumenta con la distanza dal suolo. Le caratteristiche topografiche dell’area studiata, come la presenza di edifici, alberi o rilievi, influenzano il profilo della velocità del vento.
È quindi importante tenere conto della rugosità per applicare le giuste condizioni al contorno durante le simulazioni e ottenere così il profilo del vento più realistico possibile. L’appendice de “L’Eurocodice Vent” suggerisce valori di rugosità in funzione della natura dell’ambiente.
Identificazione degli effetti Venturi su scala urbana
Nelle aree densamente edificate, dove gli edifici sono molto concentrati, anche l’effetto Venturi può svolgere un ruolo importante. Si verifica quando la presenza di edifici riduce la sezione trasversale attraverso cui il vento può passare, accelerandone il flusso. Queste zone a velocità più elevata devono quindi essere prese in considerazione quando si considerano il comfort e la sicurezza degli utenti.
Studio della sicurezza del vento per gli utenti
Gli studi sul vento svolgono un ruolo fondamentale per la sicurezza di impianti e strutture. La comprensione delle caratteristiche del vento, come la velocità, la direzione e l’impatto sugli ostacoli circostanti, aiuta a valutare i potenziali rischi associati alle condizioni di vento. Identificando le aree esposte a velocità elevate del vento, è possibile mettere in atto le misure di sicurezza adeguate per proteggere le persone e i beni.
Inoltre, gli studi sul vento possono essere utilizzati per progettare strutture resistenti ai carichi del vento, riducendo così il rischio di danni o cedimenti. L’inclusione di un’accurata analisi del vento nella fase di progettazione garantisce la sicurezza degli occupanti e stabilisce standard di costruzione adeguati alle specifiche condizioni ambientali, fornendo una solida base per la durata e la resilienza delle strutture. Nell‘ambito di questo progetto, è di fondamentale importanza garantire la sicurezza degli occupanti dell’edificio, in particolare dei bambini.
Simulazione digitale
Simulazione CFD intorno al modello 3D del progetto scolastico e del quartiere La Défense
Eolios Ingénierie ha modellato i flussi di vento in prossimità del progetto utilizzando un modello di fluidodinamica computazionale (CFD ). Questo modello è stato utilizzato per risolvere le equazioni di base della fluidodinamica e per ottenere una simulazione accurata dei flussi d’aria, consentendo di studiare il comfort del vento.
Riproducendo fedelmente la geometria 3D del quartiere, integrando gli edifici esistenti e quelli del progetto attuale, Eolios Ingénierie ha potuto ottenere risultati dettagliati sul comfort del vento. In questo modo è stato possibile quantificare l’impatto del progetto sul comfort del vento eidentificare le aree più esposte. Ad esempio, i risultati hanno mostrato che alcune aree del progetto erano fortemente influenzate dai venti da sud-ovest. D’altra parte, le terrazze erano relativamente riparate dal vento prevalente e anche la parte settentrionale del sito ha beneficiato di una certa protezione grazie alla presenza degli edifici del progetto.
Grazie a questo studio rigoroso e alla padronanza di strumenti di simulazione avanzati, Eolios Ingénierie è stata in grado di fornire soluzioni personalizzate per migliorare il comfort del vento per questo progetto a Courbevoie.
Soluzioni proposte
Dopo gli studi iniziali, Eolios effettua simulazioni con soluzioni per migliorare il comfort del vento per gli utenti.
Eolios Ingénierie ha proposto soluzioni specifiche per migliorare il comfort del vento nell’ambito del progetto di costruzione di una scuola secondaria e di unascuola europea a Courbevoie.
Per le aree più esposte ai venti di sud-ovest, Eolios ha raccomandato una protezione aggiuntiva. Questa protezione, che può assumere la forma di barriere frangivento o di giardini, mira a ridurre la velocità del vento e a creare un’area più confortevole per i giocatori. Modificando il flusso d’aria e riducendo al minimo le turbolenze, queste soluzioni rendono le attività all’aperto più sicure e piacevoli.
Per le terrazze e gli spazi esterni esposti al vento, Eolios Ingénierie ha consigliato un design adatto a massimizzare il comfort degli occupanti. Questo include l’uso di muri per creare zone protettive e di aree piantumate per fornire una barriera naturale contro il vento. Progettando con cura questi spazi, è possibile creare ambienti favorevoli alle attività all’aperto, anche quando soffia il vento.
Grazie a queste soluzioni, la nuova scuola secondaria e la scuola europea di Courbevoieoffriranno agli abitanti un comfort ottimale. L’uso di simulazioni numeriche avanzate e di analisi approfondite ha permesso a Eolios Ingénierie di garantire che gli spazi esterni siano piacevoli e fruibili anche in condizioni di vento.
È importante sottolineare che queste soluzioni non solo migliorano il comfort degli utenti, ma contribuiscono anche a ottimizzare l’uso degli spazi esterni nelle vicinanze del progetto. Ciò incoraggia un uso più frequente e prolungato di questi spazi, contribuendo a creare luoghi più conviviali e attraenti.
Grazie alle competenze e all’esperienza di Eolios Ingénierie nello studio del comfort del vento, il progetto di costruzione della scuola secondaria e della scuola europea di Courbevoie beneficerà distrutture adatte a garantire un comfort ottimale per gli occupanti. Tenendo conto dell’esposizione al vento e delle asperità del terreno e proponendo una protezione aggiuntiva, Eolios Ingénierie garantisce agli utenti la possibilità di sfruttare appieno queste aree, indipendentemente dalle condizioni di vento. Questo approccio attento e personalizzato contribuisce a creare ambienti piacevoli e sicuri che promuovono il benessere e la soddisfazione degli occupanti del progetto e sono compatibili con i requisiti delle specifiche.
Video riassuntivo dello studio
Sintesi dello studio
Eolios Ingénierie ha condotto uno studio sul comfort del vento di una scuola nel quartiere La Défense di Courbevoie. L’obiettivo dello studio era capire l’impatto degli ostacoli circostanti sul comfort degli occupanti. È essenziale tenere conto di questi fattori quando si progettano edifici in aree urbane dense. Lo studio del comfort del vento implica la comprensione delle sue caratteristiche, come la velocità e la direzione, nonché l’impatto degli ostacoli sul flusso d’aria. Questo aspetto è fondamentale nella progettazione di edifici e spazi esterni. Lo studio ha anche valutato il potenziale eolico del sito e il suo effetto sul benessere e sulla sicurezza delle persone. Ha preso in considerazione fattori quali la velocità, la direzione, le raffiche e la frequenza del vento. Lo studio ha anche esaminato gli effetti della rugosità della superficie e dell’effetto Venturi sul comfort del vento. Infine, gli studi sul vento svolgono un ruolo fondamentale per la sicurezza di strutture e impianti e per la progettazione di strutture in grado di resistere ai carichi del vento.
