Estudio CFD de las velocidades y trayectorias del aire alrededor de un edificio de La Défense, para evaluar la viabilidad de sistemas eólicos y la evolución de los vientos mayoritarios en el emplazamiento.
EOLIOS realizó un estudio CFD del barrio de La Défense para apoyar la instalación de sistemas eólicos en un edificio proyectado.
El estudio se centra en las velocidades y trayectorias del aire alrededor del edificio: viabilidad de la producción de electricidad eólica, vías de optimización del rendimiento y evolución de los vientos predominantes en el emplazamiento.
El barrio de La Défense, de muy alta densidad edificada, genera numerosas máscaras aeráulicas que condicionan fuertemente los flujos.
Lo esencial — Estudio CFD de las velocidades y trayectorias del aire alrededor de un edificio de La Défense para evaluar la viabilidad de sistemas eólicos en cubierta: modelo 3D realista del barrio en un radio de 400 m, análisis de los flujos para los vientos de Noreste y Suroeste, velocidades a nivel del suelo de 1,5 a 2 m/s y la máscara aeráulica de la residencia Les Dauphins que protege la cubierta del proyecto.
Nuestros ingenieros aportan su experiencia técnica a la comprensión y modelización de los flujos de aire exteriores de gran volumen. Este documento es un extracto de un estudio de las velocidades y trayectorias del aire alrededor de un edificio proyectado en Francia.
El objetivo del estudio: comprobar la viabilidad de la instalación de sistemas eólicos para la producción de electricidad del edificio, proponer alternativas de optimización de su rendimiento y evaluar la evolución de los vientos predominantes en el emplazamiento alrededor del edificio en cuestión.
El barrio de La Défense presenta una elevada densidad de edificios por m², origen de numerosas máscaras aeráulicas — una característica determinante en la evolución de los flujos.
Edificio u obstáculo que resguarda del viento las construcciones situadas detrás de él. En entorno urbano denso, las máscaras redefinen por completo el mapa de velocidades: protegen ciertas zonas a la vez que canalizan el aire hacia otras.
Para esta simulación, se modelizó gran parte de los edificios cercanos al proyecto para tener en cuenta las condiciones particulares del emplazamiento — alta densidad de viviendas y edificios altos. Se aplicó un nivel de precisión adicional para captar mejor las máscaras aeráulicas. El modelo CAD exterior reproduce la geometría simplificada del emplazamiento y sus alrededores en un radio de 400 m, a partir de los planos facilitados.
Para un viento del noreste, se observan varios fenómenos aeráulicos específicos. Las velocidades del aire a nivel del suelo son del orden de 1,5 a 2 m/s. El viento tiende a soplar hacia la plaza Henri Regnault por dos razones: la restricción del flujo entre la residencia Les Dauphins y la torre Gambetta crea un efecto Venturi; y el viento que pasa bajo el Boulevard Circulaire tiende a redirigir el aire hacia la plaza.
El trazado de las corrientes permite visualizar el recorrido del aire alrededor del edificio y en los espacios comunes, revelando las zonas de recirculación y los caminos preferenciales del flujo.
Para un viento del suroeste, las velocidades del aire a nivel del suelo son del orden de 1,5 a 2 m/s cerca de la fachada sur del edificio. El viento tiende a soplar entre el edificio del proyecto y la residencia Les Dauphins: la restricción del flujo entre la residencia y el edificio suroeste de la plaza crea un efecto Venturi que acelera el aire hacia el edificio del proyecto. Las velocidades a 40 m sobre el suelo son del orden de 1,5 m/s.
Cuando edificios próximos reducen la sección de paso del viento, el aire acelera para conservar su caudal. Este estrechamiento crea zonas de sobrevelocidad entre las obras, a tener en cuenta para el confort y la seguridad.
La simulación muestra que, para esta dirección, la residencia Les Dauphins constituye una máscara aeráulica suficiente para proteger gran parte del edificio del proyecto. Esta máscara reduce fuertemente las velocidades al aproximarse a la cubierta: no se observó ninguna sobrevelocidad debida a un desprendimiento de pared.
A recordar — la máscara aeráulica de la residencia Les Dauphins reduce fuertemente las velocidades al aproximarse a la cubierta. Un parámetro determinante para juzgar la viabilidad de la instalación de aerogeneradores y posicionarlos donde el viento sigue siendo aprovechable.
La simulación numérica ofrece nuevas perspectivas a las oficinas de ingeniería: permite anticipar numerosos escenarios y, por tanto, controlar los riesgos ligados a un mal diseño. Para construcciones nuevas, rehabilitaciones o nuevas ordenaciones, la modelización multifísica tiene en cuenta el conjunto de fenómenos en el origen de los flujos de calor y de aire.
Gracias a sus servidores de cálculo, EOLIOS simula sus modelos en su integridad con gran precisión y en un tiempo muy corto. La experiencia de EOLIOS en aeráulica general permite proponer soluciones innovadoras y pertinentes. Nuestros ingenieros disponen además de equipos de vanguardia para mediciones directas (auditoría del emplazamiento, de los equipos y materiales, peritaje térmico: puentes térmicos, pérdidas, rendimiento de los sistemas).
Saber hacer: la medición y la simulación del confort al viento en entorno urbanoFlujos urbanos, máscaras aeráulicas y viabilidad de la eólica en cubierta en La Défense.
Comprobar la viabilidad de instalar sistemas eólicos en cubierta en un edificio proyectado, proponer vías para optimizar su rendimiento y evaluar la evolución de los vientos predominantes alrededor del edificio, en un barrio de muy alta densidad edificada.
Un edificio u obstáculo que resguarda del viento las construcciones situadas detrás de él. En La Défense, la residencia Les Dauphins forma una máscara suficiente para proteger gran parte de la cubierta del proyecto y reducir fuertemente allí las velocidades del aire.
Cuando dos edificios próximos reducen la sección de paso del viento, el aire acelera para conservar su caudal. Entre la residencia Les Dauphins y las torres vecinas, este efecto Venturi crea zonas de sobrevelocidad a nivel del suelo, del orden de 1,5 a 2 m/s.
Es de doble filo: las máscaras aeráulicas reducen las velocidades en la cubierta, lo que limita el recurso eólico en algunos puntos, pero la simulación permite identificar con precisión las zonas donde el viento sigue siendo aprovechable y colocar allí las turbinas.
La CFD modela el barrio entero en un radio de 400 m, prueba varias direcciones de viento y cartografía las velocidades en todo punto del emplazamiento, sin maqueta física. Consulta nuestro dosier la CFD, una alternativa a las pruebas en túnel de viento.
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Estudio CFD de las velocidades y trayectorias del viento alrededor de un edificio del barrio de La Défense, para evaluar la viabilidad de sistemas eólicos: modelo 3D realista en 400 m, análisis de los flujos en el suelo y en la cubierta para los vientos del noreste y del suroeste, efectos Venturi y pantallas aeráulicas.
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