Symulacja numeryczna przepływu powietrza wokół budynku jednorodzinnego

• Autorzy: Klemm K.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ukształtowanie terenu i układ geometryczny budynków wywołuje złożone zjawiska przepływu powietrza. Intensywność przewietrzania, infiltracja budynków oraz komfort pieszych, zależy nie tylko od prędkości bezwzględnych wiatru. Duży wpływ ma także kształt bryły budynku, wzajemne usytuowanie względem siebie budynków i sposób w jaki kształtują się pola przepływów wtórnych. Podczas przepływu wiatru w terenie zabudowanym, wokół budynków tworzą się charakterystyczne strefy przepływu powietrza. Powstawanie tych stref często związane jest z dużymi gradientami prędkości wiatru oraz lokalnymi zawirowaniami. Stwarzać to może niekomfortowe, a czasami nawet niebezpieczne warunki dla człowieka. Jednocześnie wzrost prędkości wiatru w poszczególnych strefach może powodować straty cieplne budynku. Znajomość tworzących się wokół obiektów stref przepływów oraz warunków ich występowania, może przyczynić się w znacznym stopniu do uniknięcia wielu problemów już w fazie projektowania, a także do wprowadzenia rozwiązań, które wpłynęłyby na polepszenie warunków bioklimatycznych obszarów zabudowanych. Dysponując wiedzą na temat przepływu wiatru na danym terenie można dowolnie regulować warunki wiatrowe. Odpowiednie usytuowanie samej tylko zieleni (wyższych drzew i krzewów) może złagodzić silne oddziaływanie wiatru w miejscu przewiewnym. Z kolei prawidłowo zaprojektowane trawniki mogą wzbudzać łagodny ruch powietrza, przyczyniając się do poprawy przewietrzalności miejsc zastoju. Znajomość stref przepływu powietrza terenów zurbanizowanych pozwala wybrać odpowiednią lokalizację ewentualnych źródeł emisji zanieczyszczeń (np. śmietników) w taki sposób, aby były one odczuwalne przez mieszkańców w jak najmniejszym stopniu. Rozkład stref przepływu pozwala również na wyznaczenie miejsc ewentualnego powstawania zasp śnieżnych w miesiącach zimowych i gromadzenia się liści w okresie jesieni, co może stanowić cenną wskazówkę przy projektowaniu ciągów komunikacyjnych oraz rozmieszczeniu drzwi wejściowych do budynków. W przypadku pojedynczego budynku, poznanie charakterystyki przepływu wiatru dookoła niego, umożliwia zaprojektowanie jego najbliższego otoczenia w taki sposób by było ono funkcjonalne, a warunki wewnątrz i wokół obiektu były najkorzystniejsze pod względem komfortu cieplnego i wietrznego. Jedną z metod służących opisowi przepływu powietrza wokół różnych struktur zabudowy jest symulacja numeryczna. Badania numeryczne pozwalają otrzymać wiele alternatywnych rozwiązań projektowych przy stosunkowo niskich kosztach Mogą więc stanowić etap wstępny analizy przepływu turbulentnego.(1) W pracy przedstawiono symulację numeryczną przepływu powietrza wykonaną w oparciu o model turbulencyjny K-ε.

Słowa kluczowe

PL

przepływ powietrza; recyrkulacja powietrza; turbulencje

EN

air flow; air recirculation; turbulence

• Wydawca: Pracownia Wydawnictw Katedralnych KFBiMB
• Czasopismo: Przegląd Prac Badawczych Zespołu Budownictwa Ogólnego i Konstrukcji Drewnianych
• Rocznik: 2003
• Tom: Z. 4
• Strony: 29--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz.

Twórcy

autor

Klemm K.

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• 1.Klemm P., Klemm К.: Kierunki badań w inżynierii wiatrowej, VII Konferencja Naukowo Techniczna Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce, Stok, 1999
• 2.Klemm К.: Warunki wietrzności w wybranych strukturach urbanistycznych i wybór optymalnych rozwiązań, praca doktorska, Pt 1998
• 3.FLUENT Tutorial Guide and Users Guide Version 6.0 Vol.1, Fluent Inc., Lebanon, USA
• 4.Mikołajewska J.: Budynek ekologiczny Bartek 80 - analiza przepływu wiatru wokół budynku pod kątem prawidłowego kształtowania warunków wiatrowych w jego otoczeniu