As simulacións urbanas de vento son unha ferramenta esencial para avaliar a ventilación natural das rúas, identificar onde se acumula contaminación ou calor, e mesmo acoutar zonas de perigo ante episodios de vento forte. Deste xeito, é posible deseñar espazos máis agradables para a vida cotiá. Porén, xerar os modelos tridimensionais necesarios implica procesos longos e laboriosos.
Agora, todo un equipo vinculado á Universidade de Santiago de Compostela (USC) concibe un novo método que permite simular o fluxo de aire en contornas urbanas de maneira rápida e automatizada. No estudo participan Marcos Suárez Vázquez e Sylvana Varela Ballesta, pertencentes á empresa de base tecnolóxica da USC Ventilatio Lab, galardoada nos Premios GCiencia Galicia Spin-Off; Alberto Otero Cacho, do Centro de Investigación e Tecnoloxía Matemática de Galicia (CITMAga) e os catedráticos da Facultade de Física, Alberto Pérez Muñuzuri e Jorge Mira Pérez.
O traballo propón un sistema que combina datos LiDAR, que recollen as diferentes alturas do terreo, e información catastral para xerar automaticamente os modelos necesarios para simulacións de dinámica de fluídos computacional (CFD). O obxectivo é reducir o tempo e a complexidade que tradicionalmente requiren estes estudos, abrindo a porta a que se poidan aplicar en diferentes contornos sen necesidade de intervención manual.
Drons e sistemas de navegación urbana
“Quen nunca notou, ao dobrar unha esquina, un forte refacho de vento que semella saír da nada? Ese fenómeno, tan cotián nas rúas, é unha mostra visible de como os edificios e a forma do terreo condicionan o movemento do aire”, explican dende o equipo investigador.
Comprender esas correntes non é só unha mera curiosidade, pois ten un papel clave en multitude de aplicacións coma os estudos de confort térmico, a dispersión da contaminación, a avaliación de riscos ante situacións meteorolóxicas extremas, e mesmo na planificación de zonas máis sostibles e habitables.
Ademais, coñecer con precisión como se move o aire entre rúas e edificios resulta esencial para tarefas como a planificación de rutas de drons ou o deseño de sistemas de navegación urbana, “nos que as turbulencias e os refachos de vento poden afectar tanto á seguridade coma á eficiencia”, matizan.
Precisión e fiabilidade
A metodoloxía desenvolvida neste traballo automatiza boa parte do proceso de simulación, mantendo a precisión e a fiabilidade dos resultados. “Isto permite analizar de forma máis eficiente o comportamento do aire en diferentes escenarios urbanos, dende rúas estreitas ata grandes avenidas, e anticipar o impacto de novas construcións ou reformas no microclima local”, afirman.
Os resultados destas simulacións utilízanse posteriormente en probas de túnel de vento nas que se imita a interacción entre un dron en movemento e as correntes de vento extraídas, demostrando unha gran mellora nos tempos de cálculo en comparación co enfoque máis directo, que consiste en integrar o dron na paisaxe urbana.
Esta investigación contribúe ao avance do modelado CFD urbano e ten importantes implicacións para diversas aplicacións, proporcionando información valiosa para o desenvolvemento urbano.
Referencia: A fast and automated approach for urban CFD simulations: validation with meteorological predictions and its application to drone flights (Publicado en Urban Climate)
