CFD-Studie des Windkomforts auf dem Rooftop eines Pariser Hotels: Vergleich verglaster Windschutzwände zur Optimierung des Gästekomforts.
EOLIOS Ingenieurbüro hat eine Windkomfortstudie für das Rooftop eines Luxushotels in Paris durchgeführt. In dichtem städtischem Umfeld gelegen, wird diese Dachterrasse Publikum empfangen und muss trotz der Windexposition einen optimalen lufttechnischen Komfort bieten.
Ohne geeignete Schutzmaßnahmen könnten durch die Form des Gebäudes und die Nähe anderer Gebäude verursachte Windbeschleunigungen oder Wirbel Unkomfortzonen oder gar Gefahren für die Nutzer erzeugen.
Das Ziel: die Auswirkung des Windes auf die Terrasse quantifizieren und die Wirksamkeit einer Glaswindschutzwand verschiedener Höhen zur Verbesserung des Gästekomforts bewerten.
Das Wesentliche. CFD-Studie des Windkomforts auf dem Rooftop eines Pariser Luxushotels in dichtem städtischem Umfeld: zwei West-Südwest-Windregime (3,5 und 8 m/s) und drei Höhen verglaster Windschutzwände (80, 100, 130 cm) verglichen. Die gewählte Lösung mit 130 cm senkt die empfundenen Geschwindigkeiten um 30 bis 40 % gegenüber 80 cm und bewahrt zugleich den Panoramablick.
EOLIOS hat eine CFD-Simulation eingesetzt, um die äußeren Luftströmungen rund um das Hotel zu modellieren. Das 3D-Modell bildet das Gebäude und sein näheres Umfeld (Nachbargebäude in Richtung des dominanten Windes) sowie alle Ausstattungen des Rooftops (Mobiliar, Geländer, Sonnenschirme) ab, um die Gesamtheit der den Luftstrom beeinflussenden Hindernisse zu berücksichtigen.
Gleichgewicht zwischen ausreichender natürlicher Belüftung und beherrschten Luftgeschwindigkeiten auf Nutzungshöhe. Auf einem für Publikum bestimmten Rooftop bestimmt es unmittelbar die Annehmlichkeit und Sicherheit der bestuhlten Bereiche wie der Verkehrswege.
Die Île-de-France ist nicht die windreichste Region, doch die vorherrschenden Sommerwinde kommen aus dem Sektor West/Südwest. Zwei Windbedingungen wurden gewählt: ein mittlerer Wind von 3,5 m/s aus West-Südwest (250°), repräsentativ für eine Sommerbrise, und ein stärkerer Wind von 8 m/s derselben Richtung, ein plausibler, aber selteneren Fall, um eine ungünstige Situation zu bewerten.
Darstellung der Häufigkeit und Intensität des Windes nach Richtung an einem Standort. Sie identifiziert die vorherrschenden Regime, hier West-Südwest im Sommer, um die zu simulierenden Windbedingungen zu wählen und die Schutzmaßnahmen auszurichten.
Für jede wurden drei Konfigurationen verglaster Windschutzwände am Rand der Terrasse getestet: 80 cm, 100 cm und 130 cm Höhe, um den empfundenen Wind abzumildern und zugleich die Aussicht zu bewahren.
Bei mäßigem Wind verringert diese Höhe die Geschwindigkeiten in Bodennähe (akzeptabler Komfort auf Tischhöhe), doch der Wind umströmt das Hindernis rasch: auf Gesichtshöhe, selbst im Sitzen, tritt Unkomfort auf. Bei kräftigem Wind ist die Windschutzwand von 80 cm deutlich unzureichend; stehende oder am Rand befindliche Personen sind besonders exponiert.
Transparente Wand am Rand einer Terrasse, um den Wind zu bremsen, ohne die Aussicht zu nehmen. Ihre Wirksamkeit hängt vor allem von ihrer Höhe ab: zu niedrig, umströmt der Wind sie auf Gesichtshöhe; hoch genug, schafft sie ein geschütztes Mikroklima.
Bei mittlerem Wind sind die Geschwindigkeiten rund um die Sitze verringert (zufriedenstellender Komfort auf dem größten Teil der Terrasse). Bei starkem Wind misst man eine Verringerung von etwa 15 bis 25 % der empfundenen Geschwindigkeiten gegenüber 80 cm, doch lokale Beschleunigungen bleiben oberhalb der Barriere in den exponierten Ecken bestehen.
Mit ~50 cm mehr als das ursprüngliche Geländer schafft die Wand einen echten Windschirm. Die Restgeschwindigkeiten werden sehr gering (maximaler Komfort); bei starkem Wind sind sie um etwa 30 bis 40 % gegenüber 80 cm verringert. Einige schnelle Luftfäden bleiben oberhalb der Wand bestehen, beschränkt auf die sehr hoch gelegenen Zonen.
Zum Merken. die Windschutzwand von 130 cm gewährleistet maximalen Komfort selbst bei starkem Wind und bewahrt zugleich die Aussicht; die restlichen Luftfäden oberhalb der Wand bleiben auf die sehr hoch gelegenen Zonen beschränkt, ohne die bestuhlten Nutzer zu stören.
Die Erhöhung der Windschutzwand verbessert den Windkomfort erheblich. Eine verglaste Windschutzwand von 130 cm schafft ein gut geschütztes Mikroklima, dort wo niedrigere Wände störende Luftströmungen durchlassen, und bewahrt zugleich den Panoramablick (dezentes Glas).
EOLIOS hat die Installation einer umlaufenden verglasten Trennwand von etwa 1,30 m rund um die Terrasse empfohlen, um die Windgeschwindigkeiten zu verringern und eine komfortable Zone zu schaffen. Diese Maßnahme wird es den Gästen ermöglichen, das Rooftop in aller Ruhe zu genießen, auch an windigen Tagen.
Know-how: die Messung und Simulation des Windkomforts im städtischen Umfeld
Mittels CFD-Simulation wurden die Luftströmungen rund um das Gebäude und die Ausstattungen modelliert, um die den Beschleunigungen und Turbulenzen ausgesetzten Zonen unter zwei Windbedingungen (3,5 m/s und 8 m/s) zu identifizieren. Drei Höhen verglaster Windschutzwände (80, 100, 130 cm) wurden verglichen.
Je höher die Wand, desto stärker verringert sie die Geschwindigkeiten auf Sitzhöhe: Die Konfiguration mit 80 cm bleibt bei starkem Wind unzureichend, 100 cm bringt einen begrenzten Gewinn, und die optimale Lösung von 130 cm gewährleistet maximalen Komfort selbst bei ungünstigen Bedingungen, unter Bewahrung von Aussicht und Ästhetik.
Windkomfort, verglaste Windschutzwände und CFD-Simulation eines städtischen Rooftops.
In der Höhe und in dichtem städtischem Umfeld können die Form des Gebäudes und die Nachbargebäude störende, ja gefährliche Beschleunigungen und Wirbel auf einer für Publikum bestimmten Terrasse erzeugen. Die Simulation quantifiziert diese Effekte vor der Gestaltung. Siehe auch das Projekt Windkomfort auf dem Rooftop eines Palastes in Casablanca.
Drei Höhen (80, 100, 130 cm) wurden per Simulation unter zwei Windregimen verglichen. 80 cm lässt den Wind das Hindernis auf Gesichtshöhe umströmen, 100 cm bringt einen begrenzten Gewinn, und 130 cm schafft einen echten geschützten Schirm.
Nein: die Wände bestehen aus dezentem Glas. Die 130-cm-Lösung bewahrt den Panoramablick und schafft zugleich ein komfortables Mikroklima, ein doppelter Vorteil von Komfort und Ästhetik.
Zwei West-Südwest-Regime (250°): ein mittlerer Wind von 3,5 m/s (Sommerbrise) und ein stärkerer Wind von 8 m/s (seltenere, ungünstige Situation), definiert aus der Windrose des Pariser Standorts.
Sie modelliert das Gebäude, sein Umfeld und das Terrassenmobiliar, um die Geschwindigkeiten an jedem Punkt zu kartieren, ohne physisches Modell.
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CFD-Studie des Windkomforts eines Rooftops im städtischen Umfeld: Luftgeschwindigkeiten, Böen und Schutzmaßnahmen.
FußgängerkomfortFußgängerkomfort — La Défense
SolarenergieWindeinwirkung — Solarkraftwerk
RooftopRooftop eines Palastes — Casablanca
SolarKontrolle der Winderosion — Solarkraftwerk
FußgängerkomfortLufttechnischer Komfort — Schule
SicherheitAbsicherung Gewerbegebiet — Windrisiko
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SportWindkomfort — Trainingszentrum PSG
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