Luchtsnelheidsveld op grondniveau — CFD-windonderzoek op La Défense
Home/Lucht & wind/Projecten/Windonderzoek — La Défense
Project · Lucht & wind

Windonderzoek — La Défense.

CFD-onderzoek naar de luchtsnelheden en stromingsbanen rond een gebouw in La Défense, om de haalbaarheid van windturbines en het verloop van de heersende wind op de locatie te beoordelen.

Project
Windonderzoek — La Défense
Jaar
2023
Opdrachtgever
n.v.t.
Locatie
La Défense — Frankrijk
Type
Lucht & wind
Een project bespreken

De luchtstroming rond een gebouw begrijpen met het oog op windenergie

De opdracht die EOLIOS Ingénierie uitvoerde

EOLIOS voerde een CFD-onderzoek van de wijk La Défense uit ter ondersteuning van de plaatsing van windturbines op een gepland gebouw.

Het onderzoek gaat over de luchtsnelheden en stromingsbanen rond het gebouw: haalbaarheid van de elektriciteitsproductie uit wind, mogelijkheden om het rendement te optimaliseren, en het verloop van de heersende wind op de locatie.

De wijk La Défense, met haar zeer hoge bebouwingsdichtheid, veroorzaakt talrijke windschaduwen die de stromingen sterk bepalen.

De kern — CFD-onderzoek naar de luchtsnelheden en stromingsbanen rond een gebouw in La Défense om de haalbaarheid te beoordelen van windturbines op het dak: realistisch 3D-model van de wijk binnen een straal van 400 m, stromingsanalyse voor wind uit het noordoosten en het zuidwesten, snelheden op maaiveldniveau van 1,5 tot 2 m/s, en de vaststelling dat de windschaduw van de residentie Les Dauphins het dak van het project beschut.

400 m
straal van het realistische 3D-model van de wijk
1,5–2 m/s
luchtsnelheden op maaiveldniveau
2 richtingen
onderzochte wind uit het noordoosten en het zuidwesten
Straal 400 m · gemodelleerde wijk Wind NO & ZW · onderzochte richtingen Vlakken maaiveld · halve hoogte · dak CAD-model · op basis van de aangeleverde plannen Rekenservers · CFD met hoge precisie

De stromingen begrijpen voor de plaatsing van windturbines

Buitenstromingen op grote schaal modelleren

Onze ingenieurs brengen hun technische expertise in bij het begrijpen en modelleren van luchtstromingen buiten op grote schaal. Dit document is een uittreksel uit een onderzoek naar luchtsnelheden en stromingsbanen rond een gepland gebouw in Frankrijk.

Het doel van het onderzoek: de haalbaarheid van de plaatsing van windturbines voor de elektriciteitsproductie van het gebouw nagaan, optimalisatievarianten voor hun rendement voorstellen, en het verloop van de heersende wind op de locatie rond het betrokken gebouw beoordelen.

De wijk La Défense heeft een hoge bebouwingsdichtheid per m², die talrijke windschaduwen veroorzaakt — een bepalend kenmerk voor het verloop van de stromingen.

Definitie — Windschaduw

Gebouw of obstakel dat de bebouwing erachter beschut tegen de wind. In een dichte stedelijke omgeving hertekenen windschaduwen de snelheidskaart volledig: ze beschutten bepaalde zones en leiden de lucht naar andere.

Realistisch 3D-model van La Défense

Voor deze simulatie werd een groot deel van de gebouwen rond het project gemodelleerd om rekening te houden met de bijzondere omstandigheden van de locatie — hoge woningdichtheid en hoge gebouwen. Er werd extra precisie toegepast om de windschaduwen beter te vatten. Het externe CAD-model bootst de vereenvoudigde geometrie van de locatie en haar omgeving na binnen een straal van 400 m, op basis van de aangeleverde plannen.

3D-onderzoeksmodel — totaalbeeld
3D-onderzoeksmodel — totaalbeeld
3D-onderzoeksmodel — gebouw van het project
3D-onderzoeksmodel — gebouw van het project

Het luchtcomfort voor voetgangers optimaliseren

Onderzoek naar de luchtsnelheden op maaiveldniveau

Bij noordoostenwind treden verschillende specifieke stromingsfenomenen op. De luchtsnelheden op maaiveldniveau liggen rond 1,5 tot 2 m/s. De wind blaast om twee redenen richting het Henri Regnault-plein: de vernauwing van de stroming tussen de residentie Les Dauphins en de Gambetta-toren veroorzaakt een venturi-effect; en de wind die onder de Boulevard Circulaire door gaat, leidt de lucht naar het plein.

Luchtsnelheden — halve hoogte van het gebouw
Luchtsnelheden — halve hoogte van het gebouw
Luchtsnelheden — halve hoogte van het gebouw
Luchtsnelheden — halve hoogte van het gebouw
Luchtsnelheden — aan de voet van het gebouw
Luchtsnelheden — aan de voet van het gebouw
Luchtsnelheden — op het dak
Luchtsnelheden — op het dak

Stroomlijnen rond het gebouw van het project

De stroomlijnen maken het traject van de lucht rond het gebouw en in de gemeenschappelijke ruimten zichtbaar en tonen de recirculatiezones en de voorkeurspaden van de stroming.

Stroomlijnen rond het gebouw van het project
Stroomlijnen rond het gebouw van het project

Venturi-effect en beschutting van het gebouw

Resultaten bij zuidwestenwind

Bij zuidwestenwind liggen de luchtsnelheden op maaiveldniveau rond 1,5 tot 2 m/s nabij de zuidgevel van het gebouw. De wind blaast tussen het gebouw van het project en de residentie Les Dauphins door: de vernauwing van de stroming tussen de residentie en het zuidwestelijke gebouw aan het plein veroorzaakt een venturi-effect dat de lucht naar het gebouw van het project versnelt. Op 40 m boven het maaiveld liggen de snelheden rond 1,5 m/s.

Definitie — Venturi-effect

Wanneer dicht bij elkaar staande gebouwen de doorstroomdoorsnede verkleinen, gaat de lucht versnellen om het debiet te behouden. Die vernauwing creëert zones met snelheidspieken tussen de bouwwerken, mee te nemen voor comfort en veiligheid.

De simulatie toont dat de residentie Les Dauphins voor deze richting een windschaduw vormt die volstaat om een groot deel van het gebouw van het project te beschutten. Die windschaduw verlaagt de snelheden sterk bij het naderen van het dak: er werd geen snelheidspiek door loslating langs een wand vastgesteld.

Onthoud dit — de windschaduw van de residentie Les Dauphins verlaagt de snelheden sterk bij het naderen van het dak. Dat is bepalend om de haalbaarheid van windturbines te beoordelen en ze te plaatsen waar de wind nog bruikbaar is.

Onderzoek naar de windsnelheden onder het dakniveau — plaatsingszones voor de windturbines
Onderzoek naar de windsnelheden onder het dakniveau — plaatsingszones voor de windturbines

De bouwvorm optimaliseren

CFD als antwoord op complexe ontwerpvraagstukken

Numerieke simulatie opent nieuwe perspectieven voor ingenieursbureaus: ze maakt het mogelijk talrijke scenario's te anticiperen en zo de risico's te beheersen die met een slecht ontwerp samenhangen. Voor nieuwbouw, renovatie of nieuwe inrichtingen neemt multifysische modellering alle fenomenen mee die aan de warmte- en luchtstromingen ten grondslag liggen.

Dankzij haar rekenservers simuleert EOLIOS haar modellen integraal, met hoge precisie en in zeer korte tijd. De ervaring van EOLIOS in algemene luchtstroming maakt het mogelijk innovatieve en relevante oplossingen voor te stellen. Onze ingenieurs beschikken daarnaast over geavanceerde meetapparatuur voor directe metingen (audit van de locatie, de installaties en de materialen, thermische expertise: koudebruggen, warmteverliezen, prestaties van de systemen).

Knowhow: meting en simulatie van windcomfort in stedelijke omgeving
Veelgestelde vragen

Veelgestelde vragen

Stedelijke stromingen, windschaduwen en de haalbaarheid van windturbines op het dak in La Défense.

Wat was het doel van het windonderzoek in La Défense?

Nagaan of het haalbaar is windturbines op het dak op een gepland gebouw te plaatsen, mogelijkheden voorstellen om hun rendement te optimaliseren en het verloop van de heersende wind rond het gebouw beoordelen, in een wijk met een zeer hoge bebouwingsdichtheid.

Wat is een windschaduw?

Een gebouw of obstakel dat de bebouwing erachter tegen de wind beschut. In La Défense vormt de residentie Les Dauphins een windschaduw die volstaat om een groot deel van het dak van het project te beschutten en de luchtsnelheden er sterk te verlagen.

Waarom versnelt de wind tussen gebouwen (venturi-effect)?

Wanneer twee dicht bij elkaar staande gebouwen de doorstroomdoorsnede verkleinen, versnelt de lucht om haar debiet te behouden. Tussen de residentie Les Dauphins en de naburige torens veroorzaakt dit venturi-effect zones met snelheidspieken op maaiveldniveau, in de orde van 1,5 tot 2 m/s.

Is de dichtheid van de wijk gunstig voor stedelijke windenergie?

Ze is tweesnijdend: windschaduwen verlagen de snelheden op het dak, wat het windaanbod op sommige plekken beperkt, maar de simulatie wijst precies de zones aan waar de wind nog bruikbaar is en waar de turbines dus horen.

Waarom CFD-simulatie in plaats van een windtunnel?

CFD modelleert de hele wijk binnen een straal van 400 m, test meerdere windrichtingen en brengt de snelheden op elk punt van de locatie in kaart, zonder fysieke maquette. Zie ons dossier CFD als alternatief voor de windtunnel.

Samenvatting

Videosamenvatting van de studie

CFD-onderzoek naar de windsnelheden en stromingsbanen rond een gebouw in de wijk La Défense, om de haalbaarheid van windturbines te beoordelen: realistisch 3D-model over 400 m, stromingsanalyse op maaiveldniveau en op het dak voor wind uit het noordoosten en het zuidwesten, venturi-effecten en windschaduwen.

Videosamenvatting van de opdracht — Windonderzoek in La Défense · EOLIOS Ingénierie
Andere projecten bekijken

Onze andere lucht- en windprojecten.

Alle projecten
Ontdek het vakgebied

Lucht & wind: ga verder.

CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied lucht & wind op één plek.

CFDExpert-ingenieurs
20+Landen
R&DOnderzoek & innovatie
Contact

Een windvraagstuk in de stad?

Het eenvoudigst is om er samen over te praten. Onze ingenieurs antwoorden met een eerste technische analyse.