Wind effects on permeable building envelopes. A two-dimensional exploratory study
Giachetti, Andrea
Braunschweig (Deutschland)
Selbstverlag
2018, IX,157 S., Abb., Tab., Lit.
Sprache: Englisch
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[Quelle: http://d-nb.info]
Die Definition von Windeinwirkungen auf Gebäude mit vorgehängten hinterlüfteten Fassaden kann eine herausfordernde Aufgabe darstellen. Aufgrund einer komplexen aerodynamischen Wechselwirkung könnte der relativ kleine Hohlraum zwischen dem Gebäude und des externen Schirms eine entscheidende Rolle bei der fluiddynamischen Charakterisierung solcher Gebäude und somit bei der Umschlagleistung in Bezug auf Windwiderstand und natürliche Belüftung spielen. Die Arbeit befasst sich mit einer explorativen zweidimensionalen Untersuchung von Systemen, die aus einem luftdichten Schirm mit offener Luftspalte und einem rechteckigen Querschnitt bestehen. Die aerodynamische Interferenz, die durch das Vorhandensein des Schirms verursacht wird, wurde untersucht, um die Rolle jedes möglichen Einflussfaktors zu verstehen. Die untersuchten Formen waren durch einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt von 2: 3 gekennzeichnet, wobei eine Fläche vollständig durch einen relativ dünnen Schirm abgeschirmt war, der weniger als 1/10 der Zylinderquerströmungsdimension aufwies. Experimentelle und Computergestützte Fluid-Dynamische (CFD) Simulationen wurden mit einer komplementären Rolle durchgeführt. Windkanalversuche wurden durchgeführt, indem die Hauptparameter, nämlich die Spaltbreite, die Bildschirmtypologie, die Windrichtung, der abgeschirmte Rechteckzylinder und die sich nähernde Fließeigenschaften untersucht wurden. Bei einer Windrichtung senkrecht zur abgeschirmten Fläche werden die globalen aerodynamischen Parameter des Systems durch das Vorhandensein des Bildschirms mit offenem Spalt geringfügig beeinflusst. Im Gegensatz dazu zeigen die Drücke auf den Seiten und auf der Rückseite einen anderen Trend, wenn der Schirm vorhanden ist. Insbesondere zeigten CFD-Simulationen eine oszillierende Strömung, die durch die Wirbelablösung und eine mittlere Strömungswiederbefestigung an den Außenseiten des quadratischem Querschnitts angetrieben wurde. Die Schirmeffekte hängen jedoch von der Spaltbreite, dem abgeschirmten Querschnitt und der sich annähernden Strömungsturbulenz ab. Signifikante Effekte treten auch auf, wenn die Windrichtung variiert wird, da das Vorhandensein des Schirms die Steigung des Auftriebskoeffizienten verringert.
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