analysis Viento

TIZIANO RUMORI

MODELACIÓN Y REPRESENTACIÓN DIGITAL AVANZADA AQD1222 Profesor: Rodrigo Culagovski Ayudante: Jose Miguel Armijo

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Flujo del Viento

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Accion del viento sobre un objecto

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CFD analysis

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Step de proyecto

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Flujo del Viento

En ese curso yo quieria afrontar el tema de la naturaleza, como aspecto de la sustentabilidad.

El viento que proviene desde el sur-oeste no llega con su máxima intensidad al área de proyecto gracias a la presencia del cerro, el viento que llega desde el norte no llega directamente perpendicular a la fachada de proyecto, la misma fachada se quebra y lo acoje a través su forma.

El flujo del viento es forzado a seguir la dirección de una superficie que modifica su dirección original, variando entonces la presión en el espacio. El viento opone también una resistencia que se expresa como una fuerza contraria a su sentido.

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Dibujo sobre el flujo del viento

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Grafico de la frequencia del Viento Weather tool

Prevailing Winds

W ind Fre q ue nc y (H rs )

345°

Location: Valparaiso, CHL (-33.1°, -71.4°) Date: 1st January - 31st December Time: 00:00 - 24:00

NOR T H

50 km/ h

hrs

1 5°

444+ 330°

30°

399

© W e athe r T ool

355

40 km/ h 31 5°

310

45°

266 222

30 km/ h

177 300°

60°

133 88

20 km/ h

<44 285°

75°

10 km/ h

W EST

E AS T

255°

1 05°

240°

1 20°

225°

1 35°

21 0°

1 50° 1 95°

SOU T H

1 65°

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Acción del viento sobre un objeto

El vector fuerza del viento da solamente una idea de su dirección.

Cuando se habla de la acción del viento sobre un objeto se debe pensar también en términos de presión.

El viento se canaliza y varia su presión.

Con el análisis CDF se pueden identificar algunas zonas donde la diferencia de presión puede percibirse.

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Dibujo acci贸n del viento sobre un objeto

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Dibujo procedimiento

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CFD analysis

Con la Mecanica de fluidos computacional se definen la solución en un numero suficiente de superficies para poder resolver el problema determinado. Se debe tener en cuenta tanto la velocidad como la dirección del viento sobre los limites de la malla de calculo (mesh).

Definir por donde entra el viento y con que velocidad.

Se propone proyectar un edificio que desvíe el flujo del viento modificando la forma de la envolvente y que permita poder aprovechar alguna zona en diferencia de presión para poder cumplir la función de museo.

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Mecánica de fluidos computacional simulacion en 4 diferiente corte DesignBuilder

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Step de proyecto

01

El primer step fue costruir una forma geometrica simple para poderla deformar con los vectores del viento.Los vectores son arbitrarios y la mezcla de connexion entre la decomposicion de lo vectores, el seno y el coseno, lo muestre de manera mas evidente. En final se exploto la figura por evidenciar en wireframe las modificaciones que producieron los vectores del viento.En la segunda definicion se puede notar una segunda prueba con los vectores que siguen un punto attractor.

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Definicion de un cilindro que se modifica con los vectore del viento Grasshopper

2, 3

Dos Vista prospectica del cilindro deformado Grasshopper

4, 5

Rendering del estudio de un cilindro que se modifica con los vectore arbitrario del viento y su estructura en wireframe 3d studio max + Vray

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Step de proyecto

02

En esta definicion finalmente se consigue una simulacion con la Mecรกnica de fluidos computacional obtenida con el programa design builder. Esta es todavia una prueva hueca con un cubo que se pone en un campo de vectores reales ( que representa la simulacion del viento en Valparaiso).Se puede notar como el solido se mueve de una fuerza y direccion que deriva de los vectores del viento.

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Definicion de un cubo que se modifica con los vectore del viento Grasshopper

2, 3

Dos Vista prospectica del cilindro deformado Grasshopper

4, 5

Rendering del estudio de un cubo que se modifica con los campos de vectores del viento 3d studio max + Vray

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Step de proyecto

03

Esta es la simulacion del viento final, expresada segun distintas representaciones: en cortes a diferente altura para obtener una simulacion mas realistica en 3d. La forma del edifico es aquella real y a esta se aplica una segunda deformacion para mostrar de mejor manera el efecto del viento.

Despues se divide el solido en mesh para encontrar el punto mas cercano al vector que afecta la superficie y de consecuencia la normal y el plano que pasa por esa.

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7 1

Definicion del edificio que se move con los vectore del viento Grasshopper

2, 3, 4, 5

Elevaciones, prospectiva y planta del edificio que semodifica con el viento Grasshopper

6, 7

Rendering del estudio del edificio que se modifica con los campos de vectores del viento 3d studio max + Vray

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Step de proyecto

04

Ahora se empieza a crear la superficie del edificio, dividendo la superficie inicial en una malla, se hace un plano que pasa por el punto de esa por hacer los circulos interiores. En el exteÂŹrior se hace una forma quadrada, despues de una simplificacion de arbore se crea el loft entre este.

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Definicion de una superficie que se modifica con un campos de vectores del viento Grasshopper

2, 3

Prospectiva y planta de una superficie que semodifica con el viento Grasshopper

4, 5

Rendering del estudio de una superficie que se modifica con un campos de vectores del viento 3d studio max + Vray

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Step de proyecto

05

Ademas de la definicion antecedente esta superficie esta pensada como la de una superficie modular reiterable, mas facilmente producible.Se divide la superficie en modulos y se extraen los vertices de cada modulo para hacer un loft a la figura del circulo y rectangulo y en final se hace un loft a esos considerando el plano xz de los muro del edificio.

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3

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Definicion de una superficie que se modifica con un campos de vectores del viento en forma modular Grasshopper

2, 3

Prospectiva, elevacion y planta de una superficie que semodifica con el viento en forma modular Grasshopper

4, 5

Rendering del estudio de una superficie que se modifica con un campos de vectores del viento en forma modular 3d studio max + Vray

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Step final de proyecto

06

La definicion final se traduce en la misma definicion previa pero por toda la superficie del edificio.Entonces son los modulos prefabricado que componen todo el edificio, es un modulo formado por un loft entre un circulo y un rectangulo, su profondidad depende da la intensidad del vactor que afecta el modulo, y la direccion es aquella del vector mas cercano. Esta operacion se repite por los tres diferentes planos (xy,xz,zy) para formar la entera piel del edificio.La definicion esta hecha por partes, haciendo un back por cada plano porque la complejidad del trabajo necesitaba mucha potencia computacional.

En la imagine que sigue se puede notar en rojo el campo de los vectore del viento y en vierde la forma del edificio que viene escavada da esto vectores que la afecta.Las imagen que siguen:son renders del edificio con el contexto de Valparaiso.Se puede notar como la forma del edificio se quebra por deflectar el viento y todo el edificio tambien el techo es modelado para que entre el viento y canalizarlo para aprovechar su energia.

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Definicion del edificio que se modifica con un campos de vectores del viento con su piel forma modular Grasshopper

2, 3

Prospectiva, elevacion y planta del edificio que se modifica con un campos de vectores del viento con su piel forma modular Grasshopper

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4, 5

Prospectiva y elevacion del edificio que se modifica con un campos de vectores del viento con su piel forma modular Grasshopper

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Rendering el edificio que se modifica con un campos de vectores del viento con su piel forma modular 3d studio max + Vray

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