מבצעים אופטימיזציה לצורתן של חזיתות מורכבות של מבנים בעזרת ®COMSOL Multiphysics
ע”י שימוש בסימולציה מולטיפיזיקלית בכדי להבין את האינטראקציה בין משתנים סביבתיים, גיאומטריים ומבניים, מהנדסים ב Newtecnic מבטיחים כי חזיתות חדשניות של בניינים הן גם מרשימות וגם ניתנות לבנייה.
דינאמיים, טקסטוראליים וסימבוליים; בין אם הם מאתגרים באופן שאפתני את כוח המשיכה או צומחים בצורה אורגאנית מהנוף, מבנים אייקוניים כוללים לעיתים קרובות חזיתות מורכבות. מתוכננים לא רק לטובת הגנה, הם גם מסדירים משתנים כמו נוחות תרמית וחזותית. כמומחית בתחום הזה, Newtecnic מתכננת ומנתחת מערכות חזית לשימוש בפרויקטים ציבוריים בפרופיל גבוה ועובדת בצמוד עם זאהה חדיד אדריכלים, פירמה המזוהה עם צורות אדריכליות נועזות וגמישות.
מייסדי Newtecnic והמנהלים הנוכחיים, אנדרו ויסמין ווטס, ידועים בשל עבודתם על פרויקטים חשובים כולל ה- Federation Square האייקוני במלבורן, אוסטרליה, ויותר עכשווי, מרכז התרבות ע”ש היידר אלייב בבאקו, אזרבייג’ן

“הלקוחות שלנו מחפשים פתרונות תכנון יישומיים וכלכליים, אשר עונים על מטרות הביצוע הדרושות, עומדים בפני תופעות סביבתיות, וקלים לתחזוקה”, אומר כרמלו גלנטה, מנהל מחלקת המו”פ ב- Newtecnic. “היבט עיקרי בעבודה שלנו הינו תיאור ההתנהגות הפיזיקלית של מערכות החזית שאנחנו מתכננים”.
ממחקרים סולאריים המאפשרים אופטימיזציה של תכנון ההצללה במטרה להפחית את נטל הקירור ולמקסם את הנוחות החזותית, עד לדרך בה סוגרים קבועים לשכבות מגן של rainscreen משפיעים על בטיחות הבידוד, ישנם אתגרים רבים שיכולים להיפתר בעזרת סימולציה.

תוכנת ®COMSOL Multiphysics הפכה לכלי מפתח עבור Newtecnic. גלנטה מסביר: “אנחנו למעשה יכולים לעשות הכל במסגרת של תוכנות סימולציות אחת. אני משתמש ב- ®COMSOL כדי לחקור את אפקט הגישור התלת מימדי – הדרך בה חומרים מוליכים מאוד חודרים את הבידוד – על כל ההתייעלות האנרגטית של המבנה, מעריך את הטמפ’ המקס’ של הרכיבים, ובוחר את המוצר או החומר המתאימים ביותר. אני יכול להעריך את לחצי שכבת המגן על המבנה עבור שלבי תכנון סכמתיים, ולחקור חזיתות מורכבות יותר בהן אוורורים מכאניים וטבעיים פועלים בו זמנית. אני גם יכול להעריך כיצד תצורות תכנון שונות ישפיעו על הביצוע ההיגרותרמי של מערכת החזית”.
פרויקט נוכחי אחד ב- Newtecnic כולל תכנון של מערכת חזית של בניין פרטי בפרופיל גבוה הכולל סדרה של קונכיות בטון עם תמיכה עצמית באורך שנע בין 10 ל- 80 מטר וגובה שיכול להגיע ל- 30 מטר. קונכיות הבטון מכוסות במערכת חזית rainscreen העשויה מלוחות קרמיים מעוקלים כפליים במטרה לשכפל במדויק את גיאומטריית המבנה. כל לוח נתמך בפינותיו ע”י סוגרים קבועים מותאמים העשויים מפלדת אל-חלד. סוגרים אלו מחוברים למבנה הבטון בארבע משענות. כאשר הסוגרים חודרים את שכבת הבידוד ויש להם מוליכות תרמית הרבה יותר גבוהה מאשר למבנה הבטון, הם יוצרים גשרים תרמיים דרך מעטפת החזית, דבר המפחית בצורה משמעותית את הביצוע התרמי שלהם.


ע”י שימוש בגישה זו, גלנטה היה מסוגל לבצע אנליזה ב- 3D כדי לחקור את אפקט הגשר התרמי בסוגר ובמבנה המקיף, ולחשב את מקדם מעבר החום הגלובאלי של החזית. “השימוש בסימולציה מולטיפיזיקלית איפשר לי לפתח הבנה טובה יותר של המצב האמיתי. אני יכול לשלב זרימה עם מעבר חום דרך הולכה, הסעה וקרינה, כלומר אני יכול להעריך ביסודיות את התגובות ההדדיות של תופעות פיזיקליות שונות ולדעת את ביצועיהם של מבנים וחומרים שונים”.