Solarstrahlung

Von allen Elementen des Mikroklimas ist die Solarstrahlung die Komponente mit der höchsten räumlichen und zeitlichen Variation innerhalb der städtischen Gebiete. Durch Gebäudeschatten und die Reflexion von Strahlung an hellen Oberflächen oder Glasfassaden können komplexe Strahlungsmuster entstehen.
Die Intensität des städtischen Wärmeinseleffekts wird sich in der Zukunft verstärken. Dieser Trend wird aber in vielen Klimamodellprojektionen noch nicht berücksichtigt und nur selten als Kriterium in die Stadtplanung mit einbezogen, trotz der Prognose eines deutlichen Anstiegs der Urbanisierung in den kommenden Jahrzehnten.

Hochauflösende Modellierung der Solarstrahlung in komplexen Umgebungen

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Hochauflösende Modellierung der Solarstrahlung in komplexen Umgebungen

Gebäudefassaden und -dächer machen den größten Teil der sonnenexponierten Flächen in städtischen Gebieten aus. Die an den Wänden der Gebäude zur Verfügung stehende Energie bildet die Basis für alle energetischen Prozesse an und im Gebäude – von den Möglichkeiten zur Energiegewinnung bis zum Heiz- und Kühlbedarf. 

Unter Berücksichtigung der Umwelt, einschließlich der Vegetation, ermöglicht Ihnen das Solar Access Modul von ENVI-met eine schnelle und umfassende Analyse der Solarstrahlung an allen Gebäudefassaden. 

Das Modul bietet Ihnen außerdem die Option einer jährlichen Langzeitanalyse von wichtigen Klimaparametern wie der Sonnenscheindauer und stellt dreidimensionale Analysewerkzeuge zur Berechnung und Verfolgung von kurzwelliger direkter, diffuser und reflektierter Solarstrahlung mit einer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung zur Verfügung.

Windströmung

Die Zunahme von Wetterextremen gilt als größtes konkretes Risiko des Klimawandels. Weltweit nimmt die Häufigkeit und Intensität von Starkwindereignissen zu, inwieweit die Winddynamik aber verheerende Schäden anrichtet, hängt stark von der Bebauungsdichte und der Gebäudestruktur ab. ENVI-met bietet computergestützte fluiddynamische Simulationen (CFD) zur Analyse und Lösung von Problemen mit Windströmungen in komplexen Umgebungen.

Hochauflösende Simulation der Windströmung

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Hochauflösende Simulation der Windströmung

Durch die dreidimensionale Struktur und Verteilung der Gebäudevolumina treten in manchen Stadtgebieten hohe Windgeschwindigkeiten und turbulente Windböen auf.

Im direkten Gegensatz dazu bilden sich auch Zonen mit sehr geringer Windgeschwindigkeit und stagnierenden Luftmassen aus und verstärken dadurch die Wirkung von Hitzestress sowie die Ansammlung von Schadstoffen. Ebenso fördern windschwache Zonen die Entwicklung von Schädlingen und Pilzen in der Vegetation, die zu einer verminderten Standfestigkeit von Bäumen führen können. 

Die Windströmung an der Gebäudehülle ist ein wichtiger Parameter für alle energetischen Austauschprozesse und zur Bestimmung von Windlasten. Das dreidimensionale Strömungsmodel von ENVI-met ermöglicht Ihnen eine detaillierte Simulation des Windfeldes an Gebäudefassaden – auch unter Berücksichtigung von Fassadenbegrünung.

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