La Avenues Beijing School, situate a Pechino, è frutto di una collaborazione tra RDFZ ed Avenues, sviluppata per includere strutture didattiche dalla scuola dell’infanzia fino a liceo. Il nostro obiettivo per questo progetto era quello di ottimizzare le prestazioni edilizie e l’efficienza energetica attraverso un’analisi dettagliata e le simulazioni del Computational Fluid Dynamics (CFD).
Scuola internazionale Avenues a Pechino
Type of Project: Educational
Luogo: Beijing
Sul Progetto
Considerazioni climatiche
Al nostro gruppo è stato chiesto di valutare le strategie di ventilazione naturale e i comfort termici adattabili al clima di Pechino, caratterizzato dalle estati calde ed umide e da inverni freddi e secchi.
- Posizione geografica: Pechino, capitale della Cina, è situata nel nord del Paese e ciò ne influenza le condizioni climatiche ed ambientali.
- Temperatura: La temperatura media in estate raggiunge i 26.2°C, mentre gli inverni arrivano ad una temperatura di -3.7°C. Questi estremi rendono
Necessario un progetto che abbia un efficiente raffreddamento in estate e che minimizzi la perdita di calore in inverno. - Radiazioni Solari: Pechino vive un’irradiazione solare notevole, avendo dalle 2000 alle 3000 ore di sole all’anno, il progetto richiede quindi degli accorgimenti per la gestione del guadagno solare.
- Vento: I venti predominanti da sud-est in estate e da nord-ovest in inverno, con una velocità media annua di 1,8-3 m/s, sono stati fondamentali per la pianificazione delle strategie di ventilazione.
- Piogge: La regione è bagnata da circa 570 mm di pioggia annualmente, principalmente durante i mesi estivi.
STUDIO DEL FLUSSO D’ARIA NEL LUOGO
Nello studio del flusso d’aria del luogo, ci siamo concentrati sull’analisi della distribuzione delle condizioni del vento esterno, tra cui la velocità del vento, i vettori della velocità del vento, la pressione del vento e il fattore di amplificazione della velocità del vento nel campus scolastico. Utilizzando simulazioni CFD, abbiamo valutato diversi scenari e configurazioni di layout dell’edificio per capire come questi fattori influenzino la ventilazione naturale e la valutazione termica complessiva.
DISTRIBUZIONE DELLA VELOCITÀ DEL VENTO
Le nostre simulazioni indicano che la presenza di continui canali di vento, soprattutto quando il principale corridoio è tenuto aperto, risulta in una maggiore velocità di vento e in una migliore circolazione dell’aria. Questa configurazione ha reso possibile una ventilazione più efficace degli inquinanti e un miglioramento del comfort termico, mantenendo il movimento dell’aria interna entro intervalli di velocità ottimali.
OTTIMIZZAZIONE DEL VETTORE DEL FLUSSO DEL VENTO
Abbiamo scoperto che il mantenimento dei canali di vento non ostruiti nel principale corridoio, orientato da sud a nord, ha migliorato significativamente la ventilazione naturale. Questa configurazione ha facilitato efficacemente il flusso dell’aria nel campus, aiutando a diminuire le temperature interne e a migliorare ovunque i comfort durante i mesi estivi più caldi.
OTTIMIZZAZIONE DELLA PRESSIONE
Abbiamo analizzato la distribuzione della pressione del vento sulle superfici dell’edificio e abbiamo scoperto che il posizionamento di barriere di vento strategiche ha aiutato a gestire il flusso dell’aria e ha minimizzato le differenze eccessive di pressione. Questo approccio ha effettivamente ridotto i rischi di infiltrazione di aria e ha mantenuto l’integrità strutturale contro sollecitazioni del vento.
CONSIGLI
Basandoci sui risultati delle simulazioni sopracitate, abbiamo stilato una lista di consigli mirati ad ottimizzare:
- Ventilazione naturale: Massimizzando il flusso dell’aria attraverso pianificazione ed assetti strategici.
- Aperture nell’edificio: Creare varchi strategici per migliorare la ventilazione incrociata.
- Barriere antivento e Caratteristiche di ermeticità: installando barriere e migliorando l’ermeticità per gestire la pressione del vento e prevenire l’infiltrazione dell’aria.
- Materiali riflettenti e Abbellimento: Usando materiali e tecniche di abbellimento per ridurre l’assorbimento del calore e migliorare i comfort termici.