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使用Altair AcuSolve计算流体动力学改善Quinta Torre的行人舒适性

来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2024-02-06 | 316 次浏览 | 分享到:

在马德里建造摩天大楼如Torre Caleido时,建筑师和建筑业主必须在设计中考虑许多不同的方面。除了建筑物的实际建筑设计和结构分析外,还必须研究建筑物所处的环境。在马德里,自然发生的风荷载是一个需要考虑的重要因素,因为它们会对建筑本身产生影响,并且会给路过或停留在建筑物附近的人带来不适。因此,必须进行详细的流量研究,以确定可能对行人造成不适或危险的区域,并找到最佳设计方案。

 

马德里第五座高塔,官方命名为Caleido项目是由Inmobiliaria Espacio 拥有,该公司除其他服务外,还负责建造所有类型建筑的基础设施和主体建筑。

 

在其他物业中,该公司在马德里拥有Torre Espacio,与第五塔一起是迄今为止在西班牙建造的少数几座标志性的摩天大楼。

 

负责建筑设计的公司是 Fenwick Iribarren Architects,由建筑师Mark Fenwick和Javier Iribarren于1990年创立。除了这些西班牙项目,Fenwick Iribarren 还因其参与中国、迪拜、马来西亚和摩洛哥等国家的国际项目而享誉海外。

 

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第五塔 - 马德里的一个地标性项目

Caleido高160米(524英尺),是马德里新天际线的标志性项目。它位于四塔商业中心的中间位置,使该项目得名:Quinta Torre或第五塔。该塔位于水平的城市基础设施基础上,位于现有四座塔楼的轴线上。它以其纤细和筛选的形式与其他产品脱颖而出,其比例为1:4:9,该塔设计为极简主义元素,参考艺术世界,特别是雕塑。它强调对比,有一个真正独特的外观。

 

该工地于2017年4月开工。在2019年完工后,Quinta Torre将成为马德里第五高的建筑,也是西班牙第七高的建筑。该塔将提供办公空间、健康诊所、商店和餐馆的商业空间以及花园区。主租户将是Instituto de Empresa。该设计创造了一个真正的垂直空间,包含广场、双休息区和马德里市的景色。

 

作为一个现代建筑项目,优先考虑功能和空间。底层是一个开放空间,提倡行人和使用建筑设施的人们的流动性和舒适性。

 

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马德里以城里的大风而闻名。4座塔楼所在的区域在一年中的几天内都会遇到很大的风力。这可能会给路过或在建筑物附近工作的人带来不适甚至危险。需要对该区域的风进行详细研究,以确定潜在的问题区域并在塔楼设计中实施抵消措施。

 

基于该地区CFD仿真的马德里巴拉哈斯机场数据,Altair 使 Inmobiliaria Espacio和Fenwick Iribarren Architects拥有测量分析强风的潜在位置的可能性。

 

像这样的研究通常通过风洞试验来处理,这一般需要长达六个月的时间。由于项目负责人在完成风洞试验之前需要这些相关信息,因此仿真提供了一个很好的解决方案,可以更快地获得这些问题的答案。在设计过程中尽可能早地获得这种信息是至关重要的,因为新信息可能导致设计变更,如果在后期时间点进行,将导致不必要的麻烦和费用。

 

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应用于执行CFD模拟的风廓线

 

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CFD结果清楚地表明由于

强风导致的潜在关键区域

 

来自 Altair 位于马德里的西班牙办事处的 Altair 工程师使用 Altair AcuSolve 和Altair Compose 进行分析。AcuSolve是运用计算流体力学(CFD)可以帮助公司进行探索性设计的可靠资源。AcuSolve提供了强大的流体分析功能,解决了传统CFD应用时的困难。该套件的网格划分工具HyperMesh用于前处理,Altair AcuFieldView 用于后处理,是一种能够管理大型复杂CFD数据可视化要求的后处理器。Altair Compose是一种基于矩阵的高级数值计算语言,也是一种用于所有类型数学运算的交互式统一编程环境,用于数据前处理和后处理。

 

该仿真计算使用马德里巴拉哈斯机场多年风力数据测量的详细收集来估算入口风速和湍流剖面。计算域的尺寸选择得足够大,以避免在结果中产生人为影响;边界层的水平均匀性也被考虑并解决。地形的粗糙度通过城市建筑的明确建模和适当的墙体功能来解决,以隐含地模拟较小的物体,例如树木、汽车和街道。例如,最佳实践指南中所述,测试了三种不同的网格以检查独立的网格解决方案(中间网格包含近五百万个节点)。

 

根据CFD仿真结果,Altair工程师估算了整个步行区风速超过某一临界值在一年内的时间百分比。这些结果确定了原始设计配置中的关键区域。这允许提出调整以减弱这些区域中的一些风效应。

 

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CFD分析结果可以生成强大的可视化,以研究风如何与建筑物相互作用

CFD分析可帮助建筑师和工程师了解他们的决策并进行必要的更改以改进最终设计

 

在一个关键且严格的截止日期之前,仿真得到的结果比普通风洞测试结果出得更早。仿真结果有助于建筑师在建筑的最终设计和施工开始之前进行必要的调整。最后,仿真结果与风洞试验结果进行了验证,并显示出非常好的相关性。

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