Studio CFD del comfort al vento di un collège e di una scuola europea nel quartiere de La Défense, a Courbevoie.
EOLIOS Ingegneria ha realizzato uno studio del comfort del vento di un collège e di una scuola europea nel quartiere di La Défense, a Courbevoie. Questo progetto si inserisce nella costruzione di questi istituti all'interno di una zona urbana molto densa.
L'area di studio, situata negli Hauts-de-Seine, presenta numerosi ostacoli aeraulici come grattacieli. Era quindi essenziale tenere conto di questi elementi nello studio per comprendere il loro impatto sul comfort degli occupanti.
EOLIOS studia il comfort del vento del progetto analizzando specificamente i flussi d'aria sul futuro sito, mediante le simulazioni CFD presentate nel seguito dell'articolo.
L'essenziale — Studio CFD del comfort del vento di un collège e di una scuola europea a Courbevoie (La Défense), in zona urbana molto densa: profilo di vento secondo l'Eurocodice EN 1991-1-4, mappatura delle velocità a 2 m dal suolo, individuazione delle zone esposte ai venti di Sud-Ovest e soluzioni (frangivento, sistemazioni verdi) per mettere in sicurezza il comfort degli utenti, in particolare dei bambini.
Il comfort del vento designa la sensazione di benessere provata dalle persone esposte a condizioni ventose. L'obiettivo è trovare un equilibrio tra una ventilazione sufficiente e velocità di vento eccessive, per creare un ambiente piacevole e sicuro. Lo studio mira a comprendere le caratteristiche del vento — velocità e direzione — nonché l'impatto degli ostacoli circostanti sui flussi, per progettare spazi esterni (o interni) ottimali.
Lo studio del comfort del vento è essenziale nella progettazione degli edifici, in particolare nelle zone urbane dense come La Défense, a Courbevoie. Costruire in tali ambienti impone di comprendere l'impatto degli ostacoli (edifici vicini) sui flussi e sul comfort delle persone presenti sul sito.
Valutare il potenziale eolico di un sito e studiare il comfort del vento sono due aspetti complementari. La valutazione del potenziale eolico richiede di comprendere le caratteristiche del vento: analizzare la frequenza delle diverse classi di velocità e determinare la disponibilità del vento permette di valutare la fattibilità di un progetto eolico.
Lo studio del comfort del vento, dal canto suo, valuta l'impatto del vento sul benessere e sulla sicurezza delle persone presenti. Uno degli obiettivi dello studio EOLIOS era comprendere le caratteristiche quotidiane del vento sull'area del progetto. I dati di una stazione meteorologica rappresentativa della regione hanno permesso di determinare le velocità medie annue, le direzioni dominanti, i periodi di raffiche e le frequenze di velocità e direzioni.
Per gli studi numerici di comfort del vento, è essenziale definire con precisione le condizioni al contorno: delimitare il dominio di simulazione tenendo conto delle caratteristiche geografiche e urbane, specificare la rugosità del suolo, integrare i dati meteorologici, definire le proprietà degli edifici e degli ostacoli e precisare le zone di uscita dell'aria. La considerazione della variabilità meteo e di dettagli precisi permette simulazioni realistiche e risultati più affidabili.
Per applicare le corrette condizioni al contorno, occorre comprendere il profilo di velocità del vento in prossimità del suolo. Il vento è descritto dalla nozione di strato limite atmosferico, suddiviso in tre sottostrati. Lo strato esterno (sottostrato inerziale) misura circa un chilometro di spessore. Al di sotto, lo strato limite di superficie (10-100 m) presenta un forte gradiente di velocità e temperatura. Infine, il sottostrato rugoso, di alcuni metri, è influenzato dagli ostacoli di superficie.
Al suolo, il vento è rallentato dalla rugosità e dagli ostacoli. Al di sopra dello strato rugoso, negli strati d'aria indisturbati del vento geostrofico, il vento non è più influenzato dalla superficie terrestre. Tra i due, la velocità evolve con l'altitudine secondo un profilo logaritmico, chiamato taglio verticale del vento.
Strato d'aria prossimo al suolo in cui la velocità del vento è frenata dalla rugosità del terreno e dagli ostacoli. Segue un profilo di velocità logaritmico con l'altitudine — base delle condizioni al contorno imposte nella simulazione CFD.
La rugosità del terreno svolge un ruolo cruciale nello studio del comfort del vento. È definita dall'insieme degli ostacoli — edifici, alberi e altri elementi — che influenzano il flusso del vento alla superficie. Più la rugosità è elevata, più il vento è rallentato. Influenza la forma del profilo verticale di velocità, che aumenta con la distanza dal suolo. È quindi importante tenerne conto per ottenere il profilo di vento più realistico possibile.
Insieme degli ostacoli (edifici, alberi, rilievo) che frenano il vento in prossimità del suolo. Più la rugosità è elevata, più il vento è rallentato; l'Eurocodice 1 fornisce valori tipo secondo la natura dell'ambiente.
L'allegato dell'«Eurocodice Vento» propone valori di rugosità secondo la natura dell'ambiente.
Nelle zone fortemente urbanizzate ad alta concentrazione di edifici, l'effetto Venturi svolge un ruolo importante: la presenza degli edifici riduce la sezione di passaggio del vento, il che accelera il suo flusso. Queste zone di sovravelocità devono essere prese in considerazione quando si valuta il comfort e la sicurezza degli utenti.
Quando edifici ravvicinati riducono la sezione di passaggio del vento, l'aria accelera per conservare la sua portata. Questo restringimento crea zone di sovravelocità a livello dei pedoni, determinanti per il comfort e la sicurezza.
Gli studi del vento svolgono un ruolo cruciale nella sicurezza degli impianti e delle strutture. Comprendere le caratteristiche del vento — velocità, direzione e impatto sugli ostacoli circostanti — permette di valutare i rischi legati alle condizioni ventose. Individuando le zone esposte a forti velocità, si possono adottare misure di sicurezza adeguate per proteggere le persone e i beni.
Gli studi del vento permettono anche di progettare strutture resistenti ai carichi del vento, riducendo i rischi di danni o cedimenti. Un'analisi approfondita fin dalla fase di progettazione garantisce la sicurezza degli occupanti e fissa standard di costruzione adeguati. Nell'ambito di questo progetto, garantire la sicurezza degli occupanti, in particolare dei bambini, è fondamentale.
Da ricordare — il sito ospita un pubblico sensibile (studenti del collège e della scuola). Lo studio mira quindi a un margine di sicurezza rinforzato sulle zone di gioco e di circolazione, con protezioni dimensionate per i venti di Sud-Ovest più impattanti.
EOLIOS Ingegneria ha modellato i flussi di vento nei pressi del progetto mediante un modello di meccanica dei fluidi numerica (CFD). Questo modello ha permesso di risolvere le equazioni fondamentali della dinamica dei fluidi e di ottenere una simulazione precisa dei flussi d'aria, al fine di studiare il comfort del vento.
Riproducendo fedelmente la geometria 3D del quartiere — edifici esistenti ed edifici del progetto — EOLIOS ha ottenuto risultati dettagliati sul comfort del vento. Ciò ha permesso di quantificare l'impatto del progetto e di individuare le zone più esposte. I risultati hanno mostrato che alcune zone erano fortemente interessate dai venti di sud-ovest.
Al contrario, le terrazze si sono rivelate relativamente protette dal vento dominante, e la zona nord del sito beneficia anch'essa di una certa protezione grazie agli edifici del progetto.
Per le zone più esposte ai venti di sud-ovest, EOLIOS ha raccomandato protezioni complementari. Sotto forma di frangivento o di sistemazioni paesaggistiche, riducono la velocità del vento e creano zone più confortevoli. Modificando i flussi e minimizzando le turbolenze, queste soluzioni rendono le attività all'aperto più sicure e piacevoli.
Per le terrazze e gli spazi esterni esposti al vento, EOLIOS Ingegneria ha raccomandato una progettazione adeguata: uso di muri per creare zone protette e di spazi verdi che formano una barriera naturale. Queste sistemazioni creano ambienti favorevoli alle attività all'aperto, anche con vento sostenuto.
Queste soluzioni migliorano il comfort degli utenti ottimizzando al contempo l'uso degli spazi esterni nei pressi del progetto — luoghi più conviviali e attrattivi. Tenendo conto dell'esposizione al vento e della rugosità del suolo, e proponendo protezioni complementari, EOLIOS garantisce spazi piacevoli e sicuri, conformi ai requisiti del capitolato.
Competenza: la misura e la simulazione del comfort pedonale in ambiente urbano
Comfort del vento, effetto Venturi e sicurezza degli utenti attorno a un progetto scolastico a La Défense.
Analizza la velocità e la direzione del vento e l'influenza degli edifici vicini sui flussi, per progettare spazi esterni piacevoli e sicuri. A Courbevoie è servito a valutare il comfort di un collège e di una scuola europea. Vedi il nostro dossier quali sono gli effetti del vento in città.
Il sito ospita un collège e una scuola europea: un pubblico sensibile che giustifica un margine di sicurezza rinforzato. Lo studio individua le zone esposte ai venti di Sud-Ovest e propone protezioni per renderle sicure.
Quando edifici ravvicinati riducono la sezione di passaggio del vento, l'aria accelera per conservare la sua portata. Questo restringimento crea zone di sovravelocità a livello dei pedoni, da gestire per il comfort e la sicurezza.
Frangivento, pareti e sistemazioni verdi nelle zone esposte. Rallentano il vento, riducono le turbolenze e creano spazi esterni confortevoli, comprese le terrazze.
La CFD riproduce la geometria 3D completa del quartiere, applica un profilo di vento normalizzato (Eurocodice EN 1991-1-4) 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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EOLIOS Ingegneria ha realizzato uno studio del comfort del vento di un istituto scolastico nel quartiere di La Défense, a Courbevoie. L'obiettivo era comprendere l'impatto degli ostacoli circostanti sul comfort degli occupanti, analizzando le caratteristiche del vento (velocità, direzione), gli effetti della rugosità di superficie e l'effetto Venturi, nonché il potenziale eolico e la sicurezza degli utenti.
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