Analiza wentylacji naturalnej hotelu wykutego w skale na pustyni Al-Ula w Arabii Saudyjskiej: opis mikroklimatów, aby wykorzystać „energię góry”.
SHARAAN to projekt architekta Jean Nouvel: budowa hotelu w skalistej górze na pustyni Al-Ula w Arabii Saudyjskiej, z zachowaniem krajobrazu rezerwatu przyrody i jednoczesnym wprowadzeniem nowoczesnych rozwiązań architektonicznych.
Na zlecenie pracowni Jean Nouvel i Terrell EOLIOS wykonał całościową analizę terenu, aby dokładnie opisać przepływ powietrza w kompleksie (mikroklimaty, ruch powietrza wewnątrz, efekt termosyfonu).
Najważniejsze. Hotel wykuty w skale, wydrążony w górze na pustyni Al-Ula (Arabia Saudyjska), dla Jean Nouvel i Terrell. EOLIOS opisał mikroklimaty (nasłonecznienie za pomocą heliodonów, róża wiatrów), a następnie zasymulował w CFD wentylacji naturalnej całego kompleksu (wraz z okolicznymi górami i przewodami wewnętrznymi), aby wykorzystać „energię góry” i utrzymać przyjemny komfort wewnętrzny wbrew pustynnym skrajnościom.
Najważniejsze jest zachowanie krajobrazu rezerwatu przyrody Sharaan przy jednoczesnym wprowadzeniu w zbocze góry kompleksu hotelowego o nowoczesnych rozwiązaniach architektonicznych, wykutego w skale.
Budynki wykute w skale , czyli mieszkania wydrążone w skale, zapewniają doskonałą izolację cieplną dzięki otaczającej skale: temperatury są stabilne (ciepło zachowane zimą, chłód latem), a budynki trwałe. Taką właśnie myśl przyjął Jean Nouvel dla swojego hotelu na pustyni.
Mieszkanie wydrążone w skale. Duża bezwładność cieplna masy skalnej wygasza wahania temperatury: wnętrze pozostaje chłodne latem i umiarkowane zimą, bez nakładu energii.
Klimat Al-Ula łączy kilka silnych ograniczeń, ale daje też możliwości chłodzenia, które można wykorzystać do bioklimatycznego panowania nad warunkami w złożonym otoczeniu pustynnym:
Analizy klimatyczne wyznaczają ogólne tendencje terenu: heliodony opisały nasłonecznienie, a prędkości wiatru pobrano z najbliższej stacji meteorologicznej. Zmiany temperatury powierzchni wywołane promieniowaniem słonecznym tworzą mikroklimaty miejscowe; w pierwszym podejściu dno kanionów przyjęto jako słabo nasłonecznione, aby wykorzystać te efekty.
Urządzenie, fizyczne lub cyfrowe, odtwarzające drogę słońca w ciągu roku, aby opisać nasłonecznienie terenu i jego rzeźby w każdej porze roku.
Projekt ten, zespolony z górą, czerpie z wiatru i go wykorzystuje w samym swoim rdzeniu. Wiatr znaczy skałę charakterystycznymi wzorami. Roczna róża wiatrów wyznacza wiatry przeważające i ich największe wartości, aby prowadzić analizy w przypadkach najbardziej niekorzystnych i uwzględnić miejscowe oddziaływanie góry.
Graficzne przedstawienie przeważających kierunków wiatru i ich prędkości w ciągu roku. Wskazuje, które przypadki wiatru, najbardziej niekorzystne, należy zasymulować.
Symulacja CFD została wykonana na pełnym modelu hotelu i jego bliskiego otoczenia (geometria terenu i gór, na podstawie modelu pracowni Jean Nouvel), wraz z przewodami wewnętrznymi kompleksu, aby dokładnie przeanalizować wentylacji naturalnej.
Wyzwanie: wykuć w skale przestrzenie o wysokim poziomie komfortu wbrew bardzo wysokim temperaturom otoczenia oraz wiatrowi i jego porywom. CFD symuluje ciśnienia, ruch powietrza i temperatury w każdym punkcie: temperatury muszą pozostać przyjemne i znacznie niższe od pustynnych skrajności, a symulacje dają linie prądu wiatru zewnętrznego oraz tendencje ruchu powietrza wewnątrz. Do wymiany powietrza w wykutych przestrzeniach wykorzystano efektu ciągu termicznego.
Do zapamiętania. W otoczeniu pustynnym CFD pozwala wykorzystać „energię góry” (bezwładność cieplną skały, chłodne mikroklimaty kanionów i wiatr), aby utrzymać przyjemny komfort wewnętrzny i mocno ograniczyć potrzebę klimatyzacji.
Budownictwo skalne, mikroklimaty pustyni i wentylacja naturalna wykorzystująca „energię góry”.
Mieszkanie wydrążone w skale korzysta z dużej bezwładność cieplna masy skalnej: temperatura pozostaje w nim stabilna, chłodniejsza latem i łagodniejsza zimą. W środku pustyni ta bezwładność ogranicza potrzebę klimatyzacji i stanowi podstawę bioklimatycznej strategii kompleksu, obok optymalizacji komfortu cieplno-przepływowego.
Analizami klimatycznymi: heliodony odtworzyły roczne nasłonecznienie rzeźby terenu, a prędkości wiatru pobrano z najbliższej stacji meteorologicznej. Roczna róża wiatrów wyznaczyła kierunki przeważające i największe wartości, aby przeanalizować przypadki najbardziej niekorzystne.
Na wymianie powietrza bez udziału urządzeń mechanicznych, wykorzystującej różnice ciśnienia wywołane wiatrem oraz różnice temperatury (efekt termosyfonu). Cel: wykorzystać „energię góry” do chłodzenia i wentylacji przestrzeni wykutych w skale.
CFD odtwarza w każdym punkcie ciśnienia, ruch powietrza i temperatury na podstawie pełnego modelu kompleksu, okolicznych gór i przewodów wewnętrznych. Daje linie prądu na zewnątrz i tendencje ruchu powietrza wewnątrz, których nie da się uzyskać na zwykłym modelu fizycznym.
Tak: bezwładność cieplna skały, chłodniejsze mikroklimaty kanionów i dobrze ukierunkowana wentylacja naturalna pozwalają utrzymać przyjemne temperatury, znacznie niższe od pustynnych skrajności, przy ograniczonym zużyciu energii.
Poznaj nasze kompetencje, projekty i opracowania techniczne, aby wyjść poza FAQ.
BasenCentrum wodne — Hauts-de-Seine
MagazynHVAC — magazyn wyrobów medycznych
MuzeumGaleria Paleontologii — MNHN
BasenBasen — Montreuil
PrzemysłFabryka farmaceutyczna — HVAC
Wentylacja naturalnaPrototyp — komin wentylacji naturalnej
Komora chłodniczaKomora chłodnicza — Lipsk
Sport / ArenaHala Bercy w Paryżu
PrzemysłFabryka — turbiny wiatrowe
Komora chłodniczaKomora chłodnicza — wychładzanie
Atrium · 🔒Komfort pod przeszkleniem — atrium
Kompetencje CFD, zrealizowane projekty i opracowania techniczne: cała dziedzina wentylacji i klimatyzacji w jednym miejscu.
Najprościej po prostu porozmawiać. Nasi inżynierowie odpowiedzą i przedstawią pierwszą ocenę techniczną.