Estudio sobre la comodidad de los peatones – La Défense
Contexto general
Eolios Ingénierie ha realizado recientemente un estudio sobre el confort aerodinámico de una escuela del barrio de La Défense, en Courbevoie. Este proyecto se llevó a cabo en el marco de la construcción de un instituto de secundaria y una escuela europea, situados en una densa zona urbana.
La zona de estudio, situada en el departamento de Hauts-de-Seine, cuenta con varias barreras de aire, como edificios de gran altura. Por tanto, era esencial tener en cuenta estos elementos en el estudio aeráulico para comprender su impacto en el confort de los ocupantes.
Estudio sobre la comodidad de los peatones para el proyecto de la Escuela Europea de Courbevoie
Año
2024
Cliente
NC
Ubicación
Courbevoie - Francia
Tipología
Aire y viento
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Los retos del confort eólico
Estudio CFD del confort del viento en un entorno urbano
El confort del viento se refiere a la sensación de bienestar que experimentan las personas expuestas a condiciones ventosas. El objetivo es lograrun equilibrio entre una ventilación adecuada y una velocidad del viento excesiva, a fin de crear un entorno agradable y seguro. El estudio del confort aerodinámico pretende comprender las características del viento, como su velocidad y dirección, así como elimpacto de los obstáculos circundantes en el flujo de aire, con el fin de diseñar espacios exteriores (o interiores) óptimos para los ocupantes.
Por ello, el estudio del confort aerodinámico es esencial en el diseño de edificios, sobre todo en zonas urbanas densas como La Défense en Courbevoie. Cuando se construye en este tipo de entornos, es esencial comprender el impacto de los obstáculos (edificios vecinos) en el flujo de aire y la comodidad de las personas in situ. Por ello, Eolios estudia el confort aerodinámico de un proyecto de escuela media y europea estudiando específicamente el flujo de aire en el futuro emplazamiento, mediante simulaciones CFD que se presentan en el resto del artículo.
Estudio del potencial eólico - La Défense
La evaluación del potencial eólico de un emplazamiento y el estudio del confort eólico son dos aspectos interconectados que se complementan en el contexto del análisis de las condiciones del viento. Para evaluar el potencial eólico de un emplazamiento, es necesario conocer las características del viento. La forma más eficaz y fiable de determinar el potencial eólico de un emplazamiento es instalar allí un aerogenerador durante un periodo de tiempo suficientemente largo y determinar su rendimiento. Otra forma es analizar la frecuencia de las distintas clases de velocidad del viento y determinar la disponibilidad de viento en el emplazamiento. Se trata, por tanto, de un estudio preciso de las condiciones del viento para determinar la viabilidad de un proyecto de parque eólico.
Por otro lado, el estudio del confort eólico pretende evaluar el impacto del viento en el bienestar y la seguridad de las personas presentes en el lugar. Consiste en comprender cómo las condiciones del viento pueden influir en el nivel de confort experimentado por los ocupantes de un edificio o espacio exterior. Esto significa evaluar el potencial de energía eólica del emplazamiento. En otras situaciones, la evaluación del potencial eólico se centra en cuantificar las condiciones del viento y explotarlas para producir energía renovable.
Así pues, uno de los principales objetivos del estudio realizado por Eolios Ingénierie era conocer las características diarias del viento en la zona del proyecto. Para ello, se utilizaron los datos de una estación meteorológica representativa de la región. Este paso nos permitió determinar las velocidades medias anuales del viento, las direcciones predominantes, los periodos racheados y las frecuencias de las velocidades y direcciones del viento, y evaluar así el potencial eólico del emplazamiento.
El efecto de la rugosidad y el efecto Venturi en el estudio del confort del viento en un proyecto CFD
Definición de las características del viento
Para los estudios numéricos de confort eólico, es esencial definir con precisión las condiciones límite. Esto implica delimitar el dominio de simulación, tener en cuenta las características geográficas y urbanas, especificar la rugosidad del suelo,integrar los datos meteorológicos, definir las propiedades de los edificios y otros obstáculos y especificar las zonas de salida de aire. Tener en cuenta la variabilidad de las condiciones meteorológicas y los detalles precisos permite obtener simulaciones realistas y resultados más fiables en términos de confort eólico.
Definición de la capa límite atmosférica
Para realizar correctamente un proyecto de estudio del viento y, por tanto, aplicar las condiciones límite adecuadas, es necesario conocer el perfil de velocidad del viento cerca del suelo. El viento puede describirse mediante la noción de capa límite atmosférica, que se divide en tres subcapas. La capa exterior, o subyacente inercial, tiene alrededor de un kilómetro de espesor. Por debajo se encuentra la capa límite superficial, de 10 a 100 metros de espesor, donde existe un gradiente significativo de velocidad del viento y temperatura. Por último, el subsuelo rugoso, de unos metros de grosor, se ve afectado por los obstáculos de la superficie.
En tierra, el viento se ve frenado por la rugosidad del suelo y los obstáculos. Por encima de esta capa rugosa, en las capas de aire inalteradas del viento geostrófico, el viento ya no se ve influido por el estado de la superficie terrestre. Entre estas dos capas, la velocidad del viento cambia con la altitud sobre el nivel del suelo en un perfil logarítmico, conocido como cizalladura vertical del viento.
Definición de los parámetros de rugosidad
La rugosidad del suelo desempeña un papel crucial en el estudio del confort aerodinámico. Está definida por todos los obstáculos como edificios, árboles y otros elementos que afectan al flujo del viento en la superficie. Cuanto mayor es la rugosidad, más lento es el viento. Esta rugosidad influye en la forma del perfil vertical de la velocidad del viento, que aumenta con la distancia al suelo. Las características topográficas de la zona estudiada, como la presencia de edificios, árboles o relieve, influyen en el perfil de la velocidad del viento.
Por lo tanto, es importante tener en cuenta la rugosidad para aplicar las condiciones de contorno adecuadas durante las simulaciones y obtener así el perfil de viento más realista posible. El apéndice de «L’Eurocode Vent» sugiere valores de rugosidad en función de la naturaleza del entorno.
Identificación de los efectos Venturi a escala urbana
En las zonas densamente edificadas, donde los edificios están muy concentrados, el efecto Venturi también puede desempeñar un papel importante. Se produce cuando la presencia de edificios reduce la sección transversal por la que puede pasar el viento, acelerando su flujo. Por lo tanto, estas zonas de mayor velocidad deben tenerse en cuenta a la hora de considerar la comodidad y la seguridad de los usuarios.
Estudio de la seguridad del viento para los usuarios
Los estudios sobre el viento desempeñan un papel crucial en la seguridad de las instalaciones y estructuras. Comprender las características del viento, como su velocidad, dirección e impacto en los obstáculos circundantes, ayuda a evaluar los riesgos potenciales asociados a las condiciones ventosas. La identificación de las zonas expuestas a vientos de gran velocidad permite establecer las medidas de seguridad adecuadas para proteger a las personas y los bienes.
Además, los estudios sobre el viento pueden utilizarse para diseñar estructuras resistentes a las cargas del viento, reduciendo así el riesgo de daños o averías. La incorporación de un análisis exhaustivo del viento en la fase de diseño garantiza la seguridad de los ocupantes y establece normas de construcción adaptadas a condiciones ambientales específicas, proporcionando una base sólida para la durabilidad y resistencia de las instalaciones. Como parte de este proyecto, garantizar la seguridad de los ocupantes del edificio, y de los niños en particular, es de vital importancia.
Simulación digital
Simulación CFD en torno al modelo 3D del proyecto escolar y del barrio de La Défense
Eolios Ingénierie modelizó los flujos de viento en las inmediaciones del proyecto mediante un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD). Este modelo se utilizó para resolver las ecuaciones básicas de la dinámica de fluidos y obtener una simulación precisa de los flujos de aire, lo que permitió estudiar el confort del viento.
Al reproducir fielmente la geometría 3D del barrio, integrando los edificios existentes y los del proyecto actual, Eolios Ingénierie pudo obtener resultados detallados sobre el confort aerodinámico. Esto permitió cuantificar el impacto del proyecto en el confort del viento eidentificar las zonas más expuestas. Por ejemplo, los resultados mostraron que ciertas zonas del proyecto se veían muy afectadas por los vientos del suroeste. Por otra parte, las terrazas estaban relativamente protegidas del viento dominante, y la parte norte del emplazamiento también gozaba de cierta protección gracias a la presencia de los edificios del proyecto.
Gracias a este riguroso estudio y a su dominio de las herramientas avanzadas de simulación, Eolios Ingénierie pudo aportar soluciones a medida para mejorar el confort eólico de este proyecto de Courbevoie.
Soluciones propuestas
Tras los estudios iniciales, Eolios realiza simulaciones con soluciones para mejorar el confort aerodinámico de los usuarios.
Eolios Ingénierie propuso soluciones específicas para mejorar el confort del viento en el marco del proyecto de construcción de un instituto de enseñanza secundaria y unaescuela europea en Courbevoie.
Para las zonas más expuestas a los vientos del suroeste, Eolios recomendó protección adicional. Esta protección, que puede adoptar la forma de cortavientos o paisajismo, tiene por objeto reducir la velocidad del viento y crear una zona más cómoda para los jugadores. Al modificar el flujo de aire y minimizar las turbulencias, estas soluciones hacen que las actividades al aire libre sean más seguras y agradables.
Para las terrazas y espacios exteriores expuestos al viento, Eolios Ingénierie recomendó un diseño adaptado para maximizar el confort de los ocupantes. Esto incluye el uso de muros para crear zonas de protección, así como zonas plantadas para proporcionar una barrera natural contra el viento. Diseñando cuidadosamente estos espacios, es posible crear entornos propicios para las actividades al aire libre, incluso cuando sopla el viento.
Gracias a estas soluciones, el nuevo instituto de enseñanza secundaria y la nueva escuela europea de Courbevoieofrecerán a sus ocupantes un confort óptimo. El uso de simulaciones numéricas avanzadas y análisis en profundidad ha permitido a Eolios Ingénierie garantizar que los espacios exteriores serán agradables y utilizables, incluso en condiciones de viento.
Es importante destacar que estas soluciones no sólo mejoran el confort de los usuarios, sino que también contribuyen a optimizar el uso de los espacios exteriores en las inmediaciones del proyecto. Esto fomenta un uso más frecuente y prolongado de estos espacios, contribuyendo a crear lugares más acogedores y atractivos.
Gracias a las competencias y la experiencia de Eolios Ingénierie en el estudio del confort del viento, el proyecto de construcción del instituto de enseñanza secundaria y de la escuela europea de Courbevoie se beneficiará deinstalaciones adaptadas para garantizar un confort óptimo a los ocupantes. Teniendo en cuenta la exposición al viento y la rugosidad del suelo, y proponiendo una protección adicional, Eolios Ingénierie garantiza que los usuarios podrán aprovechar plenamente estas zonas, sean cuales sean las condiciones de viento. Este enfoque reflexivo y personalizado contribuye a crear entornos agradables y seguros que fomentan el bienestar y la satisfacción de los ocupantes del proyecto y son compatibles con los requisitos del pliego de condiciones.
Vídeo resumen del estudio
Resumen del estudio
Eolios Ingénierie realizó un estudio sobre el confort aerodinámico de una escuela del barrio de La Défense, en Courbevoie. El objetivo del estudio era comprender el impacto de los obstáculos circundantes en el confort de los ocupantes. Es esencial tener en cuenta estos factores a la hora de diseñar edificios en zonas urbanas densas. El estudio del confort eólico implica comprender las características del viento, como la velocidad y la dirección, así como el impacto de los obstáculos en el flujo de aire. Esto es crucial en el diseño de edificios y espacios exteriores. El estudio también evaluó el potencial eólico del lugar y su efecto en el bienestar y la seguridad de las personas. Tuvo en cuenta factores como la velocidad, dirección, ráfagas y frecuencia del viento. El estudio también examinó los efectos de la rugosidad de la superficie y el efecto Venturi en el confort aerodinámico. Por último, los estudios sobre el viento desempeñan un papel crucial en la seguridad de las estructuras e instalaciones, y en el diseño de estructuras capaces de soportar las cargas del viento.
