Risorse e Orientamenti

Le aree modello dovrebbero avere alcune celle lungo il bordo libere da edifici. Terreno, profili del suolo, piante possono comunque essere digitalizzati correttamente. Le celle con costruzioni vicine al bordo del modello possono bloccare o incanalare il flusso del vento, il che può portare a grandi instabilità e ad un crash della simulazione.

La quantità di spazio aperto necessaria ai margini dipende dalla densità degli edifici e dalla loro altezza. Come regola generale, la distanza tra il bordo del modello e il primo edificio dovrebbe essere almeno pari alla metà dell’altezza dell’edificio. Ciò porta comunemente ad avere circa 4-8 celle di spazio aperto in corrispondenza di ciascun confine dell’area modello. Tuttavia, nella dimensione verticale, la distanza dovrebbe essere significativamente maggiore (maggiori informazioni su questo aspetto sono disponibili nella domanda successiva).

La maggior parte degli studi ENVI-met analizza il comfort termico esterno a livello pedonale, richiedendo quindi un’elevata risoluzione verticale. In generale, l’altezza dell’area del modello dovrebbe essere almeno il doppio dell’altezza dell’edificio più alto. Tuttavia, se nell’area sono inclusi edifici molto alti (per esempio 100 m di altezza), sarebbero necessarie 100 celle lungo la Z con una risoluzione di 2 m per rappresentare accuratamente l’area del modello e ottenere comunque risultati ad alta risoluzione a livello pedonale (circa a 1 m sopra la superficie).
Esistono diverse soluzioni per diminuire la quantità di celle Z e quindi il tempo di simulazione:

Soluzione A:
Utilizzare l’opzione telescopica per allungare le celle che non sono all’interno del focus visivo, ovvero a partire dalla sommità dell’edificio più alto, allungando quindi solo le celle in cui c’è aria. Si specifica quindi un fattore di allungamento percentuale basato sulla dimensione della cella precedente. In tal modo, l’altezza dell’area necessaria per il modello viene raggiunta con un minore numero di celle Z. Usando l’esempio precedente: con un fattore telescopico del 20 % ed un’altezza iniziale di 60 m, ora abbiamo bisogno solo di 45 celle invece che 100 per raggiungere più di 200 m di altezza per il modello. Tuttavia per raggiungere questo obiettivo, l’allungamento dovrebbe iniziare all’interno del range di altezza dell’edificio.

Soluzione B:
Utilizzare l’opzione di divisione per dividere la cella della griglia più vicina al suolo in 5 celle. In questo modo le celle di particolare interesse sono disponibili ad una risoluzione più alta, mentre la risoluzione verticale di default può essere modificata con un valore più grossolano come 5 m. In questo modo sarebbero necessarie solo 41 celle per raggiungere i 200 m di altezza dell’area modello, continuando ad avere risultati ad alta risoluzione a livello pedonale (ovvero ad 1,5 m di altezza).

Soluzione C:
Utilizzare una combinazione di fattore telescopico (soluzione A) e scissione (soluzione B) con una risoluzione verticale di 5 m e le impostazioni telescopiche descritte nella soluzione A. In questo modo saranno necessarie solo 22 celle per raggiungere più di 200 m di altezza. Tuttavia, dato che in questo modo si risparmiano molte celle Z, si potrebbe provare a migliorare ulteriormente la stabilità e quindi aggiungere celle Z per fornire più celle d’aria libere al di sopra dell’edificio più alto. Si potrebbe anche prendere in considerazione un aumento della risoluzione verticale a 3 o 4 metri o scegliere un’altezza iniziale più alta.

Consigliamo vivamente di controllare tutte queste impostazioni prima di iniziare a digitalizzare l’area del modello. Informazioni come gli elementi 3D speciali di facciata possono andare persi se la griglia verticale viene modificata in un momento successivo (questo perché modificando la griglia modello viene riconvertito dalla modalità 3D alla modalità 2.5D). Utilizzare il comando “Impostazioni modello” che si trova nella scheda Strumenti di Spaces per trovare la risoluzione verticale ottimale per il modello.

Si, in Spaces i profili del suolo sono coperti solo visivamente dal terreno, ma vengono comunque considerato correttamente nella simulazione.

Si prega di controllare attentamente i file CSV. Gli intervalli temporali devono essere di 30 minuti, non devono essere visualizzati più di una volta e non devono mancare passaggi temporali. Tutte le colonne devono essere organizzate come quelle nell’immagine del modello, anche se sono vuote o contengono dati non validi.

È necessario assicurarsi di aver scelto il separatore di valore e quello decimale corretti per l’importazione del file di testo. Verificare le unità dei valori importati. La data e l’ora devono essere nella forma corretta (esempio: 08:00:00, non 8:00:00). La temperatura deve essere data in Kelvin e non in Celsius.

I valori standard per questi due parametri generalmente non devono essere modificati. Se i valori di umidità specifica risultano piuttosto elevati a causa dell’elevata umidità vicino al suolo (può succedere sia in Simple che in Full Forcing), è possibile abbassare il valore di umidità specifica a 2500 m a circa 8 g/kg per evitare instabilità nella simulazione.

Tutto va bene finchè il Task Manager di Windows mostra ancora che il programma ENVI-core sta utilizzando CPU. ENVI-met non reagisce ai messaggi di Windows come “Redraw yourself” durante la simulazione per risparmiare tempo di elaborazione. Di tanto in tanto aggiornerà la finestra di simulazione.

Il tempo di simulazione dipende fortemente da tre aspetti:

• Hardware: numero di core, velocità della CPU e quantità di RAM disponibile. Si noti inoltre che solo alcune versioni consentono l’elaborazione parallela.
• Impostazioni di simulazione: per esempio, le simulazioni di inquinanti con la chimica attiva richiedono più tempo rispetto alle simulazioni standard.
• Area del modello: anche se l’area del modello è piuttosto piccola nelle dimensioni orizzontali, molti utenti scelgono una risoluzione verticale molto alta. Questo può aumentare notevolmente il tempo di simulazione e nella maggior parte dei casi non è necessario. Si consiglia di vedere la domanda “Come faccio a trovare la migliore griglia verticale per il modello, senza creare troppe celle Z ed estendere il tempo di simulazione?” nella sezione Spaces per avere maggiori informazioni in merito.

Se si verifica questo problema è molto probabile che sia dovuto ad una instabilità numerica. Ogni minuto ENVI-met esegue miliardi di operazione e tuttavia ogni utente desidera una complessità ancora maggiore. Quasi tutte le variabili calcolate all’interno della simulazione dipendono da fattori spaziali e temporali, che possono dare origine a una variabile falsa che contiene valori non realistici. Nella maggior parte dei casi, il software corregge questo problema, ma può accadere che la variabile sia passata inaspettatamente ad un valore nullo prima di essere utilizzata nelle operazioni successive, provocando un errore. Questo non si verifica a causa di un errore di programmazione, ma a causa del danneggiamento del set di dati durante i calcoli. Non è possibile verificare la validità dei dati prima di ogni operazione in quanto aumenterebbe notevolmente i tempi di calcolo. Per questo motivo nel software sono state introdotte tantissime routine “intelligenti” che correggono automaticamente i problemi più comuni. In definitiva, ENVI-met è uno strumento numerico sofisticato e questi errori di routine sono inerenti alla modellazione numerica.
Potrebbe essere utile controllare il centro di supporto, dove viene fornita una risposta a molti casi individuali.

Non esiste una causa generale per cui un modello potrebbe non funzionare correttante. Nella maggior parte dei casi, se si verificano errori, è necessario fare diverse prove prima di ottenere una simulazione stabile. Tuttavia se la configurazione non funziona, alcuni aspetti da controllare potrebbero essere:

• Windows funzionava correttamente quando la simulazione si è arrestata in modo anomalo? ENVI-met occupa enormi quantità di memoria per l’archiviazione dei dati. Se un programma si arresta in modo anomalo o Windows presenta seri problemi prima o durante l’esecuzione del modello, i dati archiviati potrebbero andare persi. Non eseguire ENVI-met se c’è poca memoria a disposizione ed assicurarsi che la simulazione venda eseguita nella memoria fisica e non in quella virtuale.
• ENVI-met si blocca all’inizio?Controllare l’output del registro di simulazione presente sullo schermo. Utilizzare l’opzione “verifica modello” per generare una revisione dell’output. Verificare se i file di input e i file database sono corretti e contengono valori realistici. I problemi con la progettazione dell’area del modello spesso portano a arresto anomali della simulazione.
• Controlla le condizioni al contorno meteorologiche (particolarmente importanti in Full Forcing): i valori di radiazione ti sembrano irragionevoli? La velocità del vento è troppo bassa (<0,8 m/s) o troppo alta (> 5 m/s)? La direzione del vento cambia rapidamente e fortemente tra i passi temporali (ad es. da 0° a 180° entro un’ora)? I valori di umidità relativa sono troppo alti per i vostri valori di temperatura elevati, risultando in un’umidità specifica molto elevata?

Alcuni suggerimenti aggiuntivi per ottenere una simulazione corretta sono:

• Spostare edifici complessi lontano dal bordo del modello
• Aumentare l’estensione verticale del modello
• Diminuire il passo temporale se il modello diventa instabile in un normale ciclo di calcolo
• Semplificare il modello, geometrie complesse di determinati edifici possono essere adattate a una configurazione più semplice.

Questa funzionalità non è ancora presente al momento. Se una simulazione viene annullata, è necessario riavviarla dall’inizio.

Purtroppo, questo non è ancora possibile.

Se la licenza proviene da una versione ENVI-met precedente alla 4.4.5, la licenza BIO-met funzionerà solo per la vecchia versione di BIO-met, la 1.5, disponibile separatamente dalla nostra homepage (https://envi-met.info/doku.php?id=files:downloadv4).

Il nuovo BIO-met 2.0, incluso nelle recenti versioni di ENVI-met, dalla 4.4.5 in poi, funziona in modalità parallela e più veloce. Per utilizzare questa versione, sarà necessaria una nuova licenza.

L’UTCI non può essere calcolata per velocità del vento inferiori a 0,5 m/s. Per maggiori informazioni: https://envi-met.info/doku.php?id=apps:biomet_utci.

Le simulazioni di inquinanti in ENVI-met sono complesse. Ci sono molte circostanze che possono portare a simulare solo alcuni o nessun inquinante.

A tal proposito, si consiglia di leggere questo documento sulle simulazioni dell’inquinamento atmosferico (http://www.envi-met.info/doku.php?id=kb:sources) to find out more.

Se “Terrain” viene utilizzato insieme a “Splitting” la mappa di Leonardo viene estratta con l’opzione “Follow Terrain” (segui terreno), l’elevazione in metri è valida solo per celle con quota pari a 0 m. Prendiamo come esempio un modello con risoluzione verticale di 2 m, che vogliamo estrarre in Leonardo con Follow Terrain per il livello di altezza 3 (poiché il conteggio dell’indice in Leonardo inizia da 0, estraiamo la 4° cella sopra il terreno):

Cella A: questa cella ha un’altezza dal terreno di 0 m. L’estrazione delle informazioni sull’altezza avviene a 1,4 m di altezza.
Cella B: questa cella ha un’altezza del terreno di 2 m. l’estrazione dell’altezza avviene a 9 m di altezza.

Leonardo mostra sempre l’elevazione che sarebbe estratta senza terreno, e quindi (in questo esempio), mostra 1,4 m dal suolo. Cio significa che se nel modello viene posizionato un edificio alto 5 m, verrà visualizzato solo nella cella A, ma non nella cella B.

Per evitare queste complicazioni, si consiglia di disabilitare la divisione se il terreno viene utilizzato nelle simulazioni.

La variabile della temperatura dell’aria è denominata “Temperatura dell’aria potenziale”. Questo è un nome più accurato per la variabile, inquanto ENVI-met simula sempre una pressione dell’aria standard. Tuttavia, in futuro, si prevede di aggiungere la pressione dell’aria come variabile e quindi ci sarà una differenza tra la temperatura dell’aria potenziale e assoluta.

Maggiori informazioni su tutte le variabili di output contenute nella cartella relativa all’atmosfera possono essere trovate qui: https://envi-met.info/doku.php?id=filereference:output:atmosphere. Le descrizioni delle variabili di output delle altre cartelle si trovano anche sul sito web https://envi-met.info website.