Сергей Гургенович Саиян — младший научный сотрудник Научно-образовательного центра компьютерного моделирования уникальных зданий, сооружений и комплексов им. А.Б. Золотова (НОЦ КМ им. А.Б. Золотова), преподаватель кафедры информатики и прикладной математики, преподаватель кафедры общей и прикладной физики, аспирант кафедры сопротивления материалов
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
РИНЦ AuthorID: 987238, Scopus: 57195230884, ResearcherID: AAT-1424-2021
Sergey G. Saiyan — junior researcher at the Scientific and Educational Center for Computer Modeling of Unique Buildings, Structures and Complexes named after. A.B. Zolotova, lecturer of the Department of Informatics and Applied Mathematics, lecturer of the Department of General and Applied Physics, postgraduate student of the Department of Strength of Materials
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
RISC AuthorID: 987238, Scopus: 57195230884, ResearcherID: AAT-1424-2021
Александра Михайловна Ефимова — студентка
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Alexandra M. Efimova — student
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
Введение. Проводятся расчетные исследования аэродинамической интерференции Московского международного делового центра (ММДЦ) «Москва-Сити» при последовательном возведении зданий с учетом их хронологического порядка. До настоящего момента для данного комплекса исследования аэродинамической интерференции выполнялись только для проектируемых зданий с учетом окружающей актуальной и перспективной застройки без расчетных исследований их влияния на уже построенные здания. На основе численного моделирования показана важность учета аэродинамической интерференции и сделаны выводы о взаимовлиянии высотных зданий, а также выявлены наиболее опасные углы атаки ветра, способствующие возникновению максимальных значений средней и пульсационной составляющих ветрового воздействия.
Материалы и методы. Расчетный анализ осуществляется на основе методов численного моделирования в программном комплексе ANSYS Fluent. Для расчетных исследований разработаны, верифицированы и валидированы квазидвухмерные аэродинамические модели комплекса зданий ММДЦ «Москва-Сити».
Результаты. Приведены результаты для 256 расчетных случаев, включающих 13 расчетных вариантов с последовательным возведением зданий комплекса ММДЦ «Москва-Сити» и 19 расчетов отдельностоящих высоток. Каждый расчет выполнялся для 8 направлений атаки ветра. В качестве результатов приводятся средние и пульсационные суммарные аэродинамические силы и моменты в зависимости от хронологии возведения сооружений для каждого из зданий комплекса. Определены наиболее опасные направления ветра на основе построенных лепестковых диаграмм аэродинамических коэффициентов (средних и пульсационных) в зависимости от количества возведенных зданий комплекса ММДЦ «Москва-Сити».
Выводы. На примере последовательного возведения комплекса ММДЦ «Москва-Сити» показана важность учета аэродинамической интерференции в условиях плотной и изменяющейся городской застройки как для новых, так и уже построенных зданий. Аэродинамическая интерференция приводит к эффектам ветрового экранирования и усилению ветра, что влияет на механическую безопасность зданий и сооружений.
Introduction. Computational studies of aerodynamic interference of the MIBC “Moscow-City” complex with sequential construction of buildings, taking into account their chronological order are carried out. Previous studies only considered the designed buildings and structures, along with the surrounding actual and future development, without computational analysis of their impact on the already constructed buildings. The study demonstrates the importance of considering aerodynamic interference in numerical simulation. It draws conclusions on the mutual influence of high-rise buildings and identifies the wind attack angles that contribute to the maximum values of the average and pulsation components of the wind action.
Materials and methods. Numerical simulation methods in the ANSYS Fluent software package were used to conduct computational analysis. Quasi-two-dimensional aerodynamic models of the building complex of MIBC “Moscow-City” were developed, verified and validated for the computational studies.
Results. The paper presents the results of 256 design cases, including 13 design variants for the consecutive erection of buildings in the MIBC “Moscow-City” complex and 19 calculations of freestanding high-rise buildings. Each calculation was performed for eight wind attack directions. The paper provides the average and pulsation total aerodynamic forces and moments for each building of the complex, depending on the chronology of building construction. The radar charts of aerodynamic coefficients (average and pulsation) were used to determine the most dangerous wind directions. The number of constructed buildings in the MIBC “Moscow-City” complex was taken into account.
Conclusions. Based on the example of the sequential construction of the MIBC “Moscow-City” complex, this study emphasizes the importance of considering aerodynamic interference in dense and changing urban environments for both new and existing buildings. Aerodynamic interference can result in both wind shielding effects and increased wind, which affects the mechanical safety of buildings and structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.