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2025-01-23

Ottimizzazione della ventilazione termica e naturale al Musée d'Orsay, Francia

Il Musée d'Orsay di Parigi ha incaricato un consorzio guidato da Marie-Suzanne de Ponthaud, Chief Architect of Historic Monuments in France, con lo studio di ingegneria NEMO-K (strutture e coperture), per realizzare un progetto per migliorare il comportamento termico delle strutture dell'involucro dell'edificio.
Modello 005510 | Analisi termica e ventilazione naturale del Museo d'Orsay, Francia
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Ottimizzazione termica del Museo d’Orsay

Presentazione del progetto e proposte di implementazione

In particolare, lo studio ha incluso:

  • Diagnosi di tutte le strutture dell'involucro (facciate, lucernari, coperture)
  • Anche le proposte per nuovi sistemi di inviluppo ad alte prestazioni, in stretta relazione con le strutture, hanno dovuto essere analizzate.

La copertura in vetro che copre la navata principale dell'edificio del museo è costituita da due superfici di vetro separate da una volta di vetro ad un'altezza compresa tra 4 e 5 m.

In particolare, NEMO-K ha proposto la ristrutturazione completa del lucernario, compresa la sostituzione dei vetri esterni con nuovi telai in alluminio e vetri solari a basso coefficiente, in conformità con l'ultimo restauro noto del 1987, quando la stazione di Orsay (risalente al 1900) venne trasformato in un museo del XIX secolo.

La struttura della copertura in vetro è esposta a un effetto serra significativo a causa degli effetti della radiazione solare incidente su questo edificio in estate, con l'asse longitudinale orientato all'incirca su un asse est-ovest, che espone un lato completamente esposto a sud senza alcuna ombra.

NEMO-K ha proposto di analizzare il potenziale di ventilazione naturale di questa struttura, in particolare testando diverse posizioni delle aperture sui lati sopravento e sottovento dello strato esterno della copertura.

Analisi strutturale

Per l'analisi della ventilazione naturale, NEMO-K ha modellato i principali sistemi strutturali dell'edificio in Rhino3D, quindi ha importato la geometria in RWIND.

Successivamente sono state eseguite simulazioni per determinare le posizioni ottimali delle aperture necessarie per la ventilazione naturale e per le direzioni del vento, che erano prevalentemente orientate a nord.

Il progetto ha portato anche alla definizione dei carichi del vento sulla pensilina d'ingresso del museo, situata sulla piazza Bellechasse ai piedi della grande facciata occidentale, che è attualmente allo studio per la ristrutturazione totale dallo stesso team di direzione lavori. Le verifiche strutturali sono state eseguite utilizzando RFEM 6. Quest'ultimo sarà oggetto di una futura presentazione.

Posizione Musée d’Orsay
Esplanade Valéry Giscard d'Estaing
62 Rue de Lille
75007 Parigi
Francia

Specifiche del progetto

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Capannone in acciaio
Questo articolo ti mostrerà come utilizzare l'add-on Torsione di ingobbamento (7 DOF) in combinazione con l'add-on Stabilità della struttura per considerare l'ingobbamento della sezione trasversale come un ulteriore grado di libertà durante l'esecuzione dell'analisi di stabilità.
Modo di vibrazione di una mensola
L'add-on '''Stabilità della strutture''' è uno strumento utile quando si analizzano componenti strutturali suscettibili di instabilità. Utilizzando l'esempio di una trave a sbalzo rastremata, viene mostrata la determinazione della modalità di collasso e del carico di ramificazione.
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KB 001851 | Telaio a due cerniere con pendolo a singola colonna nel piano
Il coefficiente di rilevanza modale è il risultato dell'analisi di stabilità lineare e descrive qualitativamente il grado di partecipazione delle singole aste in una forma modale specifica.
Screenshot
Caratteristiche del prodotto
Caratteristica 002720 | Coefficiente di rilevanza modale per l'analisi di stabilità

Il coefficiente di rilevanza modale (MRF) può aiutarla a valutare in che misura elementi specifici partecipano a una forma modale specifica. Il calcolo si basa sull'energia di deformazione elastica relativa di ogni singola asta.

L'MRF può essere utilizzato per distinguere le forme modali locali e le globali. Se più aste singole mostrano un MRF significativo (ad esempio 20%), l'instabilità dell'intera struttura o di una sottostruttura è molto probabile. D'altra parte, se la somma di tutti gli MRF per un modo proprio di vibrare è intorno al 100%, ci si può aspettare un fenomeno di stabilità locale (ad esempio, instabilità di una singola barra).

Inoltre, l'MRF può essere utilizzato per determinare i carichi critici e le lunghezze di libera inflessione equivalenti di alcune aste (ad esempio, per la verifica di stabilità). Le forme modali per le quali un'asta specifica ha valori MRF piccoli (ad esempio,

L'MRF viene visualizzato per forma modale nella tabella dei risultati in Analisi di stabilità → Risultati per aste → Lunghezze libere d'inflessione e carichi critici.

Considera analisi di stabilità

Rispetto ai moduli aggiuntivi RF-STABILITY (RFEM 5) e RSBUCK (RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Stabilità della struttura per RFEM 6/RSTAB 9:

  • Aktivierung als Eigenschaft eines Lastfalls oder einer Lastkombination
  • Automatisierte Aktivierung der Stabilitätsberechnung über Kombinationsassistenten für mehrere Lastsituationen in einem Schritt
  • Inkrementelle Laststeigerung mit benutzerdefinierten Abbruchkriterien
  • Veränderung der Eigenformnormierung ohne Neuberechnung
  • Ergebnistabellen mit Filteroption
Analisi di stabilità della struttura
  • Calcolo di modelli costituiti da aste, gusci ed elementi solidi
  • Analisi di stabilità non lineare
  • Possibilità di considerare le forze assiali della precompressione iniziale
  • Risolutori di equazioni multiple per il calcolo efficace di vari modelli strutturali
  • Optionale Berücksichtigung der Steifigkeitsänderungen über Einstellungen zur Strukturmodifikation
  • Determinazione di un modo di stabilità maggiore del coefficiente di incremento del carico definito dall'utente (Shift method)
  • Determinazione facoltativa delle deformate modali di modelli instabili (per identificare la causa dell'instabilità)
  • Visualizzazione della modalità di stabilità
  • Base per determinare l'imperfezione
Stabilitätsnachweis inkl. Wölbkrafttorsion in RF-/STAHL AISC

Utilizzando l'estensione del modulo integrato RF-/STEEL Warping Torsion, il progetto secondo la guida Steel Design Guide 9 può essere eseguito in RF-/STEEL AISC.

Il calcolo viene eseguito con 7 gradi di libertà secondo la teoria della torsione di ingobbamento e consente una verifica di stabilità realistica, inclusa la considerazione della torsione.

Domande frequenti (FAQ)

È possibile considerare anche i campi di taglio e l'appoggio periferico nella verifica globale?
La verifica dell'instabilità flesso-torsionale (LTB) sembra mancare nella verifica acciaio. Quale potrebbe essere la causa?
È possibile eseguire analisi di stabilità secondo EN 1999-1-1 in RSECTION 1?
È possibile eseguire analisi di stabilità secondo EN 1993-1-1 in RSECTION 1?
È possibile utilizzare il metodo generale secondo EN 1993-1-1, 6.3.4 per la verifica di componenti strutturali con una sezione trasversale asimmetrica nel modulo aggiuntivo Verifica acciaio di RFEM 6 o RSTAB 9?
Come parte dell'add-on Verifica acciaio, ho impostato le condizioni al contorno in modo che l'ala della trave a I sia vincolata contro lo spostamento orizzontale. Quindi, ho calcolato i coefficienti di carico critico utilizzando l'add-on Stabilità delle strutture, ma il vincolo esterno non è stato influenzato dal coefficiente di carico critico. Qual è il motivo?
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