CFD (Computational Fluid Dynamics)

__________________________________________________________________________________________________________________________________

CFD – инструмент компьютерного моделирования, позволяющий выполнить проверку инженерных решений на работоспособность, предварительно их оценить целесообразность применения на проекте, а также детально проанализировать экономическую рентабельность вложений заранее, ещё на этапе проектирования.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

 

CFD позволяет 

 

  • Детально рассчитать температуру, влажность, концентрацию СО2 и иных загрязнителей, скорость движения воздуха в помещении.
  • Моделировать распределение температуры внутри конструкций здания в требуемых условиях эксплуатации, с учётом наружных и внутренних условий.
  • Анализировать распределение температуры на поверхности строительных конструкций, например, для исключения рисков возникновения конденсации на зенитном остеклении.
  • Решать задачи с размещением внешних блоков систем кондиционирования и градирен холодильных центров (оптимизация размещения, анализ движения и взаимного влияния горячего воздуха от системы градирен)
  • Рассчитывать оптимальные конфигурации и состав систем ОВиК, заранее зная, какие параметры воздуха они могут поддерживать в разных местах объёма помещений.
  • Выполнять проверку проектных решений на обеспечение теплового комфорта в здании.
  • Выполнять расчеты ветровой нагрузки и оценку комфорта пешеходов при мастер-планировании.
  • Определить оптимальную схему воздухораспределения в объеме помещения с учётом выбранной системы ОВИК.

 

 

При построении расчетной модели учитываются: 

 

  • Архитектура здания или анализируемого помещения.
  • Характеристики ограждающих конструкций и материалов.
  • Граничные условия (например: температура, давление, скорость или расход воздуха).
  • Начальные условия (например, температура внутреннего воздуха в помещении).

 

Услуги CFD, предоставляемые компанией HPBS 

 

  1. Расчёты процессов теплопередачи (тепловые узлы и распределение теплоты)

 

Современная архитектура наполняет объекты строительства все более изысканными и нестандартными решениями. Текущие фасадные и конструктивные дополнения, пожелания архитекторов и заказчиков требуют тщательных расчетов и анализа еще на этапе проектирования.

 

С помощью CFD мы выполняем моделирование процесоов теплопередачи в тепловых узлах и элементах констукций здания для решения следущих задач:

 

  • Проверка возникновения конденсации влаги на внутренних поверхностях констукций.
  • Анализ вероятности промерзания и перегрева в конструктивных узлах и элементах фасада.
  • Анализ полей температур конструкций в расчетных климатических условиях.

 

 

 

 

2. Расчеты внутреннего микроклимата помещений

 

Обеспечение требуемых параметров внутреннего воздуха является ключевой задачей проектирования и будущей эксплуатации объектов строительства.

 

Компания HPBS предоставляет услуги по расчету внутренней газодинамики помещений для зданий разного назначения и включает следующие работы:

 

  • Проведение анализа и оценки проектных решений для систем ОВиК.
  • Расчеты распределения полей температур внутреннего воздуха, влажности, скорости, концентрации СО2 и иных загрязняющих веществ в объеме помещения.
  • Разработка и корректировка проектных решений с целью обеспечения требуемых параметров микроклимата.
  • Оценка теплового комфорта, расчеты PMV / PPD (вероятностная оценка количества людей, удовлетворенных параметрами микроклимата).
  • Выбор оптимальной схемы воздухораспределения.

 

 

 

 

 

3. Расчеты ветровой нагрузки и комфорта пешеходов

 

Моделирование процессов внешней газодинамики позволяет проводить расчеты ветровых нагрузок и оценку комфорта пешеходов на открытом воздухе.

 

 

С помощью математического моделирования возможно выполнить симуляцию обтекания здания и окружающей застройки ветровыми потоками, проанализировать поля скоростей в зонах пребывания пешеходов.

 

Данная услуга наиболее распространена при мастер-планировании общественных территорий и пространств, обустройстве прилегающей территории на объекте строительства, а также возведении комплексов зданий для выбора оптимального взаимного месторасположения.

 

 

 

 

Польза от CFD 

 

Применение CFD-моделирования на этапах разработки проекта позволяет существенно сэкономить при строительстве и эксплуатации объекта строительства, повысить его качество и комфортность, при незначительных относительно этого затратах на проектирование:

 

  • Во-первых, за счет детального расчета нагрузок на системы ОВиК, оптимизируется состав инженерного оборудования, что позволяет сократить капиталоёмкость строительства.
  • Во-вторых, за счет выбора оптимальных параметров микроклимата и схем воздухораспределения, повышается комфорт пребывания человека в здании и достигается снижение операционных затрат на отопление и кондиционирование.
  • В-третьих, за счет моделирования поведения конструкций здания в расчетных климатических условиях, возможно предиктивно устранить сложности текущих проектных решений, и, как следствие, исключить непредсказуемый рост капитальных и эксплуатационных расходов в будущем на устранение этих недостатков.

 

 

 

Пошаговый план предоставления услуги CFD 

 

Этап 1. Анализ текущих проектных решений

  • Построение математической модели анализируемого пространства.
  • Проведение расчетов температурных полей, скорости воздуха, влажности, проверка термовлажностого комфорта (PMV / PPD).
  • Анализ результатов и подготовка отчетных материалов с обоснованием изменений или подтверждения проектных решений.

От 10 рабочих дней*

 

Этап 2. Оптимизация текущих проектных решений

  • Разработка мероприятий с целью обеспечения требуемых параметров микроклимата.
  • Проведение CFD-моделирования набора решений, выбор наиболее оптимального варианта.
  • Коммуникации с производителями, оценка технико-экономического эффекта от предлагаемых мероприятий.

От 20 рабочих дней*

 

Этап 3. Независимое сопровождение проектирования разработанных решений

  • Согласование с заказчиком итогового набора решений.
  • Разработка технического задания на корректировку проектной документации.
  • Сопровождение проектирования – проверка в модели выбранного оборудования, расположения элементов ОВиК и финальное подтверждение корректности принятых проектных решений.

В течение срока проектирования

 

* Указаны ориентировочные сроки выполнения услуг по Этапам. Длительность выполнения варьируется в зависимости от объема работ (площадь проекта, объемы анализируемых помещений, сложность геометрии здания и анализируемого помещения).

 

Дополнительно: