Avenues Beijing School, située à Pékin, est le fruit d’une collaboration entre RDFZ et Avenues. Elle a été développée pour inclure des infrastructures éducatives allant de l’éducation préscolaire à l’enseignement supérieur. Notre objectif pour ce projet était d’optimiser les performances du bâtiment et l’efficacité énergétique grâce à une analyse détaillée des lieux et à des simulations en Dynamique Numérique des Fluides (CFD).
Avenues International School à Pékin
Type of Project: Educational
Lieu(x): Beijing
Présentation sommaire
Facteurs Climatiques
Notre équipe a été chargée d’évaluer les stratégies de ventilation naturelle et de confort thermique adaptées au climat de Pékin, caractérisé par des étés chauds et humides et des hivers froids et secs.
- Situation Géographique : Pékin, la capitale de la Chine, est située dans la partie nord du pays, ce qui influence son climat et ses conditions environnementales.
- Températures : Les températures estivales moyennes atteignent 26,2°C, tandis que celles hivernales chutent à -3,7°C en moyenne. Ces extrêmes nécessitent une conception qui favorise le refroidissement en été et minimise les pertes de chaleur en hiver.
- Rayonnement solaire : Pékin bénéficie d’un rayonnement solaire important, avec des heures d’ensoleillement annuel allant de 2000 à 3000 heures, ce qui exige une gestion des apports solaires.
- Vents : les vents dominants du sud-est en été et du nord-ouest en hiver, avec une vitesse moyenne annuelle de 1,8 à 3 m/s, ont joué un rôle essentiel dans la planification des stratégies de ventilation.
- Précipitations : La région est soumise à des précipitations annuelles de l’ordre de 570 mm, dont la majeure partie tombe pendant les mois d’été.
ÉTUDE DE L’ÉCOULEMENT DE L’AIR
Dans notre étude de l’écoulement de l’air sur les lieux, nous nous sommes concentrés sur l’analyse de la distribution des conditions de vent extérieur, incluant la vitesse, les vecteurs de vitesse, la pression, et le facteur d’amplification de la vitesse du vent à travers le campus de l’école. À l’aide de simulations CFD, nous avons évalué différents scénarios et configurations d’aménagement du bâtiment en vue de comprendre comment ces facteurs influencent la ventilation naturelle et l’évaluation thermique globale.
RÉPARTITION DE LA VITESSE DU VENT
Nos simulations ont montré que la présence de courants de vent continus, en particulier lorsque le couloir principal restait ouvert, entraînait des vitesses de vent plus élevées et une meilleure circulation de l’air. Cette configuration a permis une meilleure diffusion des polluants et un meilleur confort thermique tout en maintenant le mouvement de l’air à l’intérieur dans des plages de vitesse optimales.
OPTIMISATION DES VECTEURS DE FLUX DE VENT
Nous avons constaté que le maintien de courants de vent dégagés à travers le couloir principal, orienté du sud au nord, améliorait considérablement la ventilation naturelle. Cette configuration a facilité la circulation efficace de l’air à travers le campus, contribuant à abaisser les températures intérieures et à améliorer le confort général pendant les mois chauds de l’été.
OPTIMISATION DE LA PRESSION
Nous avons analysé la distribution de la pression du vent sur les surfaces du bâtiment et découvert que le placement stratégique de barrières anti-vent permettait de gérer le flux d’air et de minimiser les différences de pression excessives. Cette approche a permis de réduire efficacement les risques d’infiltration d’air et de maintenir l’intégrité structurelle contre les charges de vent.
Recommandations
Sur la base des résultats de la simulation ci-dessus, nous avons élaboré une liste de recommandations visant à optimiser :
- La Ventilation Naturelle : Maximiser le flux d’air par une conception et un agencement stratégique.
- Les Ouvertures du Bâtiment : Créer des ouvertures stratégiques pour améliorer la ventilation transversale.
- Barrières Coupe-vent et Étanchéité à l’Air : Installation de barrières et amélioration de l’étanchéité à l’air pour gérer la pression du vent et empêcher l’infiltration d’air.
- Matériaux Réfléchissants et Aménagement : Utilisation de matériaux et de techniques d’aménagement pour réduire l’absorption de chaleur et améliorer le confort thermique.