计算流体动力学(CFD)是工程师用来预测和管理流体流动的一门科学。在奥雅纳,我们在设计水坝、数据中心、高层建筑或离岸结构时,都会广泛使用 CFD。CFD 使我们能够预测建筑物或资产在现实世界中的物理表现。

我们的 CFD 专家与建筑师、水力学专家和幕墙设计师有着共同的语言。我们对复杂建筑环境的理解与我们挖掘、分析和预测气候数据的能力相得益彰。正是这种能力的结合,使我们能够识别和模拟影响新结构性能和体验的众多变量。

CFD 应用案例:从建筑物到城市系统

我们如何对空间、场所和结构进行加热、冷却和通风对环境有着巨大的影响。据国际能源机构预测,到 2050 年,仅空调一项每年就将排放 20 亿吨二氧化碳(占总排放量的 13%)。对风流进行精确建模和利用,不仅有助于消除高碳空调。我们正在利用 CFD 帮助设计凉爽宜居的空间,而不是依靠被动通风。

气候变化导致旱季延长、气温升高、海平面上升以及极端降雨事件更加频繁,这也给我们的水利基础设施带来了压力。蓄洪和供水水库、海岸防御结构、河流泵站和下水道隧道都会受到影响。我们正在使用 CFD 建模来评估现有供水和污水处理基础设施的安全性和适应性,并为能够抵御这些新威胁的新基础设施的设计提供依据。

Education City Stadium
我们为卡塔尔教育城体育场提供的解决方案对于这样一个气候炎热的场馆来说是出人意料的:它是开放式的。通风的双层屋顶既能为球员和观众遮挡阳光和热风,又能最大限度地减少维持凉爽舒适环境所需的能源。

为数据中心设计弹性

数据中心是能耗最大的用户之一,我们的经济和社会对它们的依赖与日俱增。我们正在利用日益增强的数据和计算能力来保护那些使云计算成为可能的数据中心,使它们更加节能、更具弹性。从爱尔兰到印度,在不同的气候条件下,我们的建模正在塑造数据中心的几何形状,利用自然气流,并提出更好的布局建议,以创建能耗更低的冷却系统。

经过验证的更高精度

通过我们自己的研究以及与学术界的合作,我们不断发展我们的能力和建模工具,以解决新的问题和应用,例如深入了解空气和水与建筑环境的相互作用方式。但是,即使是最先进的建模工具也需要验证。我们根据实际测量数据对我们的工具进行基准测试,以验证其预测结果并保证对其结果的信心。

微气候总体规划

除了单个建筑和结构,我们还对整个城市景观的体验进行研究并提出建议。在阿曼,我们利用对气候和建筑环境的理解,为马斯喀特这个拥挤不堪的新城区外的 Madinat al Irfan 设计了一种工程小气候。

利用流体动力学和基于代理的建模,我们为居民设计了更凉爽、更舒适的出行方式,方便他们往返于新市区。通过运行多物理场模拟来模拟风和太阳效应(长波和短波辐射),我们将体量、街道布局、树木和水景结合起来,创造出宜居的小气候,使居民免受当地炎热多风气候的影响。