Analysemethoden
Für die Untersuchung von Windströmungen und ihrer Effekte auf Bauwerke werden drei verschiedene Analysemethode eingetzt:
Im Nachfolgenden werden alle drei Methoden beschrieben.
Simulation des natürlichen Windes in Grenzschichtwindkanälen
Für die experimentelle Untersuchung von Windströmungen in der bebauten Umwelt und ihre Einwirkung auf Bauwerke kommen so genannte Grenzschichtwindkanäle zum Einsatz. In einem Grenzschichtwindkanal wird die atmosphärische bodennahe Windgrenzschicht, soweit es für ein bestimmtes Untersuchungsziel erforderlich ist, maßstäblich simuliert.
Bild 1: Windkanalmodelle eines Hochhauses und eines Brückenquerschnitts (Abschnittsmodell)
Es gibt sehr unterschiedliche Aufaben und Fragestellungen, die dabei ein Rollen spielen können, wie u.a.
- Simulation von Windfeldern
- Windlasten auf Bauwerke
- Messungen von resultierenden Windlasten
- Messung der Strukturantwort
- Aeroelastische Experimente
Mehr zum Thema Windkanal
Detailierte Informationen und Empfehlungen zu experimentellen Windkanalversuchen erhalten Sie auch in unserem Merkblatt " Windkanalversuche in der Gebäudeaerodynamik"
Numerische Methoden
Der Einsatz von Methoden der numerischen Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) bei der Bearbeitung von Problemstellungen des Windingenieurwesens wird international als Computational Wind Engineering (CWE) bezeichnet. Es gibt verschiedenen Verfahren und Techniken, die sehr unterschiedlich in ihrer Anwendbarkeit für Aufgaben in der Gebäudeaerodynamik sind. Wichtige Themen in dem Zusammenhang sind:
- Simulationsmethoden
- Windfeldgenerierung
- Qualitätssicherung
- Empfehlungen
Mehr zum Thema Numerische Methoden
Bild 2: Strömungssimulationen an einem Recheckquerchnitt und Staubausbreitung in einer Stadtgeometrie
Detailierte Informationen und Empfehlungen zu Numerischen Methoden finden Sie auch in unserem Merkblatt " Numerische Methoden in der Gebäudeaerodynamik"
Naturmessungen
Naturmessungen erfassen den natürlichen Wind oder auch die Bauwerksreaktion.
Für standortspezifische Windanalysen und Ermittlung von Bemessungsgrundlagen für Windlasten ist die Kenntnis des lokalen Windklimas notwending. Dabei spielen die Häufigkeiten der Windgeschwindigkeiten und auch der Windrichtungen eine Rolle, die aus Langzeitmessungen ermittelt werden.
Bei der Windüberwachung werden kurzzeitige Messungen für die Steuerung von windanfälligen Anbauten, wie Sonnenschutzeinrichtungen, duchgeführt.
Die Erfassung der Bauwerksreaktion (Monitoring) dient zur Kontrolle der Bauwerkssicherheit und aber auch zu Analyse der Reaktion aufgrund der Einwirkungen.
Naturmessungen dienen aber auch als Referenzdaten zum Vergleich mit Modellergebnissen.
Bild: Anemometer an einem Mast
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