Onderzoek naar de natuurlijke ventilatie van een grotachtig hotel in de woestijn van Al-Ula, Saoedi-Arabië: de microklimaten karakteriseren om „de energie van de berg” te benutten.
SHARAAN is een project van architect Jean Nouvel: een hotel bouwen in een rotsachtige berg in de woestijn van Al-Ula, Saoedi-Arabië, met behoud van het landschap van het natuurreservaat en met integratie van moderne architecturale concepten.
In opdracht van Ateliers Jean Nouvel en Terrell heeft EOLIOS een integraal onderzoek van de locatie uitgevoerd om de luchtstroming van het resort nauwkeurig te karakteriseren (microklimaten, interne luchtverplaatsingen, thermosifon-effecten).
De kern. Hotel uitgehouwen in de rots in een berg in de woestijn van Al-Ula (Saoedi-Arabië), voor Jean Nouvel & Terrell. EOLIOS karakteriseerde de microklimaten (zonbelasting via heliodons, windroos) en simuleerde vervolgens met CFD de natuurlijke ventilatie van het complete resort (omliggende bergen en interne kanalen inbegrepen) om „de energie van de berg” te benutten en een aangenaam binnencomfort te houden ondanks de woestijnextremen.
De grootste uitdaging is het landschap behouden van het natuurreservaat van Sharaan en er tegelijk een hotelcomplex met moderne architecturale concepten in te passen, uitgehouwen in de rots tegen de bergflank.
De grotwoningen — woningen uitgehouwen in de rots — bieden een uitstekende thermische isolatie dankzij de omringende rots: de temperaturen zijn stabiel (warmte behouden in de winter, koelte in de zomer) en de woningen zijn stevig. Dat is het idee dat Jean Nouvel voor zijn paleis in de woestijn heeft gekozen.
Woning uitgehouwen in de rots. De hoge thermische massa van de rotsmassa dempt de temperatuurschommelingen: binnen blijft het koel in de zomer en gematigd in de winter, zonder energietoevoer.
Het klimaat van Al-Ula combineert zware beperkingen, maar biedt ook koelpotentieel dat benut kan worden voor een bioklimatische beheersing in een complexe woestijnomgeving:
De klimaatstudies bepalen de algemene tendensen van de locatie: heliodons hebben de zonbelasting gekarakteriseerd en de windsnelheden zijn opgenomen bij het naastgelegen weerstation. De thermische verschillen van de oppervlakken door zonnestraling wekken lokale microklimaten op; in eerste benadering wordt de bodem van de canyons als weinig bezonnen beschouwd om die effecten te benutten.
Fysiek of digitaal hulpmiddel dat de zonnebaan over een heel jaar weergeeft, om de zonbelasting van een locatie en haar reliëf in elk seizoen te karakteriseren.
Dit project, dat één geheel vormt met de berg, laat zich inspireren door de wind en gebruikt hem in de kern. De wind tekent karakteristieke motieven in de rots. De jaarlijkse windroos bepaalt de dominante windrichtingen en hun maximale snelheden, om de onderzoeken in de meest ongunstige gevallen uit te voeren en de lokale effecten van de berg mee te nemen.
Grafische weergave van de dominante windrichtingen en van hun snelheden over een heel jaar. Zij bepaalt de keuze van de meest ongunstige windgevallen om te simuleren.
De CFD-simulatie is uitgevoerd met een volledig model van het hotel en zijn directe omgeving (geometrie van de locatie en de bergen, op basis van het model van Ateliers Jean Nouvel), inclusief de interne kanalen van het resort, met als doel een nauwkeurig beeld van de natuurlijke ventilatie.
De uitdaging: de rots uithollen om ruimten met een hoog comfortniveau te creëren, ondanks zeer hoge omgevingstemperaturen en de wind (met windstoten). De CFD simuleert de drukken, luchtbewegingen en temperaturen in elk punt: de temperaturen moeten aangenaam blijven en veel lager dan de woestijnextremen, en de simulaties geven de stroomlijnen van de buitenwind en de tendensen van de interne luchtverplaatsing. Het schoorsteeneffect wordt ingezet om de lucht in de uitgehouwen ruimten te vernieuwen.
Onthoud dit. In een woestijnomgeving maakt CFD het mogelijk „de energie van de berg” te benutten (massa van de rots, koele microklimaten van de canyons en wind) om een aangenaam binnencomfort te houden en het gebruik van koeling sterk te beperken.
Grotwoningen, woestijnmicroklimaten en natuurlijke ventilatie die „de energie van de berg” benut.
Een woning uitgehouwen in de rots profiteert van de hoge thermische massa van de rotsmassa: de temperatuur blijft er stabiel, koeler in de zomer en gematigder in de winter. Midden in de woestijn beperkt die massa het gebruik van koeling en vormt zij de basis van de bioklimatische strategie van het resort, naast een optimalisatie van het thermische comfort.
Met klimaatstudies: heliodons hebben de jaarlijkse zonbelasting van het reliëf gereconstrueerd en de windsnelheden zijn opgenomen bij het naastgelegen weerstation. Een windroos over een heel jaar legde de dominante richtingen en de maximale snelheden vast, om de meest ongunstige gevallen te onderzoeken.
Luchtverversing zonder mechanische toevoer, die drukverschillen door de wind en temperatuurverschillen (thermosifon-effect) benut. Het doel: „de energie van de berg” benutten om de uitgehouwen ruimten te koelen en te ventileren.
De CFD geeft in elk punt de drukken, luchtbewegingen en temperaturen, op basis van een volledig model van het resort, de omliggende bergen en de interne kanalen. Zij geeft de externe stroomlijnen en de tendensen van de interne luchtverplaatsing, die op een eenvoudige maquette onmogelijk te verkrijgen zijn.
Ja: de massa van de rots, de koelere microklimaten van de canyons en een goed georiënteerde natuurlijke ventilatie houden aangename temperaturen aan, ver onder de woestijnextremen, terwijl het energiegebruik beperkt blijft.
Verken onze expertise, projecten en technische dossiers om verder te komen dan deze vragenlijst.
ZwembadZwemcentrum — Hauts-de-Seine
DistributiecentrumKlimaattechniek — medisch distributiecentrum
MuseumGalerij Paleontologie — MNHN
ZwembadZwembad — Montreuil
IndustrieFarmaceutische fabriek — HVAC
Natuurlijke ventilatiePrototype — ventilatieschoorsteen
KoelcelKoelcel — Leipzig
Sport / arenaBercy Arena — Parijs
IndustrieFabriek — windturbines
KoelcelKoelcel — nakoeling
Atrium · 🔒Comfort onder glasoverkapping — atrium
CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied klimaattechniek op één plek.
Het eenvoudigst is om er samen over te praten. Onze ingenieurs antwoorden met een eerste technische analyse.