Cómputo de coeficientes de presión inducidos por el viento en edificios

Abstract

Es importante conocer los coeficientes de presión (Cp) sobre las superficies de los edificios para la simulación energética de los mismos (BES, del inglés Building Energy Simulation), en particular para simular las infiltraciones de aire y la ventilación natural. Actualmente en BES, la forma más empleada de determinación de estos coeficientes es a través de correlaciones analíticas calibradas con mediciones experimentales para formas simples (solo rectangulares). Si los edificios en estudio presentan formas más complejas, una alternativa es recurrir a ensayos en túneles de viento, con el costo económico que esto conlleva. En este contexto, diversas publicaciones proponen al CFD como una herramienta factible para el cómputo de los Cp, pero también hacen alusión a la necesidad de validaciones más exhaustivas sobre la configuración general del CFD y la influencia de esta en sus resultados, haciendo princial hincapié en los modelos de turbulencia a utilizar. En base a mediciones experimentales tomadas de la base de datos del Tokyo Polytechnic University, en este trabajo se estudiará la configuración adecuada para replicar las condiciones y resultados de los experimentos teniendo en cuenta aspectos como condiciones de borde, convergencia en malla, modelos de ley de pared, requerimientos de y+, y modelos de turbulencia empleados. Los resultados obtenidos de las simulaciones se comparan con los datos experimentales analizando los perfiles de presión y cuantificando los errores para cada superficie. Finalmente se proponen estrategias de calibración de los modelos empleados en el CFD a través de técnicas de optimización.