アベニュー・北京校は、北京に位置し、RDFZとAvenuesが共同で開発した教育施設です。幼児教育から高等学校までを対象とするこのプロジェクトでは、詳細な現場分析と計算流体力学(CFD)シミュレーションを通じて、建物のパフォーマンスとエネルギー効率の最適化を目指しました。
アベニュー・インターナショナルスクール 北京校
Type of Project: Educational
所在地: Beijing
プロジェクトについて
気候条件における留意点
本プロジェクトの課題は、北京の気候に適した自然換気と熱的快適性戦略を評価することでした。北京は夏に暑く湿度が高く、冬は寒く乾燥する気候です。
- 地理的位置: 中国の首都である北京は、国の北部に位置し、気候や環境条件に大きな影響を与えます。
- 気温: 夏の平均気温は26.2°C、冬の平均気温は-3.7°Cとなり、これにより夏季には冷却、冬季には熱損失を最小限に抑えるデザインが必要です。
- 日射量: 年間の日照時間は2,000~3,000時間であり、日射熱の管理が必要です。
- 風: 夏は主に南東の風、冬は北西の風が吹き、年間平均風速は1.8~3m/sです。これらの風の特性を換気戦略の計画に考慮しました。
- 降雨量: 年間約570mmの降雨があり、その多くは夏季に降ります。
現地での空気流動解析
本プロジェクトでは、校内の風速、風速ベクトル、風圧、風速増幅係数などの屋外風況を解析しました。CFDシミュレーションを使用して、さまざまな建物レイアウトシナリオを評価し、これらの要素が自然換気と全体的な熱評価にどのように影響するかを理解しました。
風速分布
シミュレーションの結果、主回廊を開放した状態では、連続した風の流れが発生し、風速が高まり、空気循環が改善されることが確認されました。この設計は、室内の空気を最適な速度範囲内で維持し、汚染物質の拡散をより効果的に行うことができました。
風の流れの最適化
南北に向けた主回廊を風が通り抜けるように設計することで、自然換気が大幅に向上しました。この配置により、夏季の室内温度を低下させ、全体的な快適性を向上させました。
圧力の最適化
建物表面全体の風圧分布を解析し、風のバリアを戦略的に配置することで、空気の侵入を管理し、過剰な圧力差を最小限に抑えることができました。このアプローチにより、建物の構造的な安定性を維持し、風荷重に対する耐久性を向上させました。
提案
これらのシミュレーション結果に基づいて、次のような最適化を提案しました:
- 自然換気: 戦略的なデザインとレイアウトでの空気流動の最大化。
- 建物の開口部: クロスベンチレーションを強化するための開口部の設置。
- 風のバリアと気密性の向上: 風圧を管理し、空気の侵入を防ぐためのバリア設置と気密性の向上。
- 反射材と景観設計: 熱吸収を抑え、熱的快適性を向上させるための反射材の使用と景観設計。