Presión del viento en los edificios
EOLIOS cuida la estructura de sus edificios:
- Cálculo de coeficientes de presión
- Evaluación del impacto estructural
- Cálculo de la carga de los muros cortina
- Estudio de escenarios críticos de falla
- Antenas de radar
- El viento en el mobiliario urbano
- Edificios de gran altura
- Estudio del ruido generado por el viento
- Estudio de la presión máxima de entrada de los sistemas de tratamiento de aire.
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Norma vigente para el cálculo de presiones durante el impacto del viento en las fachadas
Eolios se especializa en estudios aeráulicos a gran escala . Esta experiencia nos permite ofrecerle un análisis exhaustivo de las acciones naturales del viento y proporcionarle orientación para el diseño de edificios y estructuras de ingeniería civil.
Nos referimos a Anexo nacional NF EN 1991-1-4 (Eurocódigo 1) para simular y calcular las presiones del viento sobre el edificio, con una velocidad de viento de referencia correspondiente a una probabilidad anual de superación igual a 0,02 (evento con un periodo de retorno de 50 años, es decir, W50).
A la hora de calcular la presión sobre una fachada hay que tener en cuenta un gran número de parámetros . La velocidad del viento parece obvia, pero está definida con precisión en la norma. Otros valores más técnicos son importantes, como el coeficiente de reducción de la dirección. La dirección del viento debe considerarse de varias maneras, por convención, esta dirección está marcada por el ángulo que forma con el Norte, aumentando de 0° a 360° en el sentido de las agujas del reloj. Las velocidades del viento se modulan así según ciertos coeficientes predefinidos aguas arriba. Para las instalaciones temporales (carpas, etc.), es posible utilizar el Cseason para modular los coeficientes de viento en función de los meses de uso de la instalación.
Identificación de viento regulatorio (clase), criterios de rugosidad del sitio y datos de entrada de simulación.
- Definición Velocidad básica Vb
- Cdir fijo
- Definición C0
- Definición Ctemporada
- Definición del coeficiente de rugosidad
- Definición de otros coeficientes
- Modelización del viento a la entrada del dominio
- Resumen de entrada
Otros valores son fundamentales en este tipo de estudios, el coeficiente de rugosidad del terreno es un buen ejemplo. Este parámetro varía según la naturaleza del sitio. La rugosidad impuesta para los cálculos corresponde a la tasa de urbanización del entorno. De hecho, el viento no se comportará de la misma manera entre un terreno completamente abierto y un terreno densamente urbanizado. Los valores de referencia se definen en varias clases, hay 5 clases diferentes dependiendo de si estás en el mar, en campo abierto, en el campo con viviendas dispersas, en una zona urbanizada o industrial y finalmente en una zona densamente urbanizada.
La definición precisa de los parámetros de entrada del Eurocódigo garantiza que el cálculo se ajuste a las leyes vigentes para este tipo de estudios.
El siguiente video presenta un proyecto CFD relacionado con el modelado de la distribución del flujo de aire dentro de una ciudad y el impacto que el aire puede tener en las fachadas. Este proyecto cubre una gama de aplicaciones centradas en la evolución de la aeráulica a lo largo del tiempo, lo que nos permite cuantificar la evolución de las presiones así como la evolución de los flujos de aire en la ciudad. El principal objetivo de muchos de estos análisis es el impacto del viento sobre las estructuras para validar el diseño y comprobar que no se produzcan efectos adversos en el futuro.
Cálculo CFD de los coeficientes de presión del viento
Cada muro de un edificio está expuesto por ambos lados al viento (cara exterior y cara interior). La presión que ejerce el viento sobre el edificio se atenúa o amplifica según la extensión de la superficie receptora del viento, las aberturas y su impacto en los paramentos (sobrepresión o depresión). Para cualquier trabajo, se recomienda determinar los dos efectos: presión externa y presión interna.
¿Por qué es necesario el CFD para estudiar el impacto del viento en las fachadas?
El uso de CFD es cada vez más común en este tipo de estudios. De hecho, durante las distintas fases de diseño, puede ocurrir que no se tengan en cuenta los elementos externos.
Un error o un parámetro no tenido en cuenta puede tener consecuencias devastadoras una vez construido el edificio. Tomemos el ejemplo del accidente que tuvo lugar el 18 de febrero de 2022, el derrumbe de parte del techo del O2 Arena de Londres. Este accidente ocurrió porque los equipos de diseño solo consideraron la posibilidad de que un fuerte efecto Venturi podría crearse entre las dos torres vecinas. El modelado CFD habría permitido verificar el diseño y habría puesto de manifiesto este fenómeno.
Hoy en día, la simulación permite dar una respuesta rápida y económica a este tipo de problemas. El CFD le permite asegurar sus proyectos y limitar la aparición de problemas durante el funcionamiento.
