Winddruck auf Gebäude

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Gültige Norm zur Berechnung der Drücke bei Windeinwirkung auf Fassaden

Eolios ist spezialisiert auf groß angelegte Luftstudien . Dank dieses Fachwissens können wir Ihnen eine gründliche Analyse der Einwirkungen des natürlichen Windes bieten und Hinweise für die Planung von Gebäuden und Bauwerken liefern.

Wir verweisen auf der Nationale Anhang NF EN 1991-1-4 (Eurocode 1) um den Winddruck auf das Gebäude zu simulieren und zu berechnen, mit einer Referenzwindgeschwindigkeit, die einer jährlichen Überschreitungswahrscheinlichkeit von 0,02 entspricht (Ereignis mit einer Wiederkehrperiode von 50 Jahren, d.h. W50).

Bei der Berechnung des Drucks auf eine Fassade müssen eine Vielzahl von Parametern berücksichtigt werden. Die Windgeschwindigkeit erscheint offensichtlich, ist aber nach der Norm genau definiert. Andere, eher technische Werte sind wichtig, wie z. B. der Reduktionskoeffizient für die Windrichtung. Die Windrichtung ist in vielerlei Hinsicht von Bedeutung. Konventionell wird die Windrichtung als Winkel mit dem Norden bezeichnet, der im Uhrzeigersinn von 0° bis 360° ansteigt. Die Windgeschwindigkeiten werden somit gemäß bestimmten stromaufwärts vordefinierten Koeffizienten moduliert . Bei zeitlich begrenzten Installationen (Zelte…) ist es denkbar, auf Cseason zurückzugreifen, mit dem die Windkoeffizienten je nach Nutzungsmonat der Installation moduliert werden können.

Identifizierung von regulatorischen Wind (Klasse), Standortrauhigkeitskriterien und Simulationseingangsdaten.

  • Definition Grundgeschwindigkeit Vb
  • Festes Cdir
  • Definition C0
  • Definition Csaison
  • Definition des Rauheitskoeffizienten
  • Definition anderer Koeffizienten
  • Modellierung des Windes am Eingang der Domäne
  • Zusammenfassung der Eingabe

Andere Werte sind bei dieser Art von Studie unerlässlich, der Bodenrauheitskoeffizient ist ein gutes Beispiel. Dieser Parameter variiert je nach Art der Site. Die für die Berechnungen auferlegte Rauhigkeit entspricht der umgebenden Verstädterungsrate . Tatsächlich verhält sich der Wind zwischen vollständig offenem Gelände und dicht bebautem Gelände nicht auf die gleiche Weise. Die Referenzwerte sind in mehreren Klassen definiert, es gibt 5 verschiedene Klassen, je nachdem, ob Sie sich auf See, im offenen Land, auf dem Land mit verstreuten Wohngebieten, in einem urbanisierten oder industriellen Gebiet und schließlich in einem dicht bebauten Gebiet befinden.

Die genaue Definition der Eingabeparameter des Eurocodes stellt sicher, dass die Berechnung den Gesetzen entspricht, die für diese Art von Studie gelten.

Das folgende Video stellt ein CFD-Projekt vor, das sich auf die Modellierung von bezieht die Verteilung der Lufttechnik innerhalb einer Stadt und von die Auswirkungen, die Luft auf Fassaden haben kann. Dieses Projekt deckt eine Reihe von Anwendungen ab, die sich auf die Entwicklung der Luftfahrt im Laufe der Zeit konzentrieren, was uns dies ermöglicht die Entwicklung des Drucks sowie die Entwicklung der Luftströme quantifizieren in der Stadt. Das Hauptziel vieler dieser Analysen ist die Auswirkung des Windes auf die Strukturen, um das Design zu validieren und sicherzustellen, dass in Zukunft keine nachteiligen Auswirkungen auftreten.

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CFD-Berechnung von Winddruckbeiwerten

Jede Wand eines Gebäudes ist auf beiden Seiten dem Wind ausgesetzt (Außenseite und Innenseite). Der vom Wind auf das Gebäude ausgeübte Druck wird je nach Ausdehnung der windbeaufschlagten Fläche, der Öffnungen und der Einwirkung auf die Fassaden (Über- oder Unterdruck) abgeschwächt oder verstärkt . Bei allen Arbeiten empfiehlt es sich, die beiden Wirkungen zu ermitteln: Außendruck und Innendruck.

Etude des charges bâtiments - pression - CFD
Verteilung der Druckkoeffizienten auf ein Gebäude

Warum ist CFD notwendig, um die Auswirkungen von Wind auf Fassaden zu untersuchen?

Der Einsatz von CFD wird bei dieser Art von Studien immer häufiger. Tatsächlich kann es während der verschiedenen Entwurfsphasen vorkommen, dass externe Elemente nicht berücksichtigt werden.

Ein Fehler oder ein nicht berücksichtigter Parameter kann nach der Errichtung des Gebäudes verheerende Folgen haben. Nehmen Sie das Beispiel des Unfalls vom 18. Februar 2022, dem Einsturz eines Teils des Dachs der O2-Arena in London. Dieser Unfall ereignete sich, weil die Designteams nur die Möglichkeit eines starken Venturi-Effekts in Betracht zogen zwischen den beiden Nachbartürmen entstehen konnte. Die CFD-Modellierung hätte es ermöglicht, das Design zu verifizieren, und hätte dieses Phänomen hervorgehoben.

Zerstörung eines Gebäudes durch Wind, das dem Standorteffekt unterliegt

Heutzutage ermöglicht die Simulation, schnell und kostengünstig auf solche Probleme zu reagieren . Mit CFDs können Sie Ihre Projekte absichern und das Auftreten von Problemen während des Betriebs begrenzen .

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