Perkins&Willは1935年に建築設計事務所としてスタートし、現在では世界中に2,500人の従業員を擁する世界トップ3の建築事務所です。 ロンドン事務所は、高等教育、ヘルスケア、商業、企業内装、マスタープランなど、多様な分野をカバーしています。Perkins&Willは、Dar Al-Handasahグループ内の大きな会社の一つです。

風環境シミュレーション

Perkins&Willは、多くの世界的なコンペティションや設計入札に招かれています。 コンペティションの性質上、設計チームは各クライアントの要件や土地環境に特化した、革新的で持続可能な独自の設計を迅速に行う必要があります。

ロンドンを拠点とする都市デザイン・マスタープランチームは、都市デザイン、環境、サステイナブルデザインの専門知識でグローバルなデザインチームを補強する都市デザイナーのチームです。 世界各地の自治体、民間デベロッパー、国家政府とともに、より大規模な都市、地区規模、戦略的な計画プロジェクトに取り組んでいます。 最近のプロジェクトには、例えばサウジアラビアにおける新しい町や都市の都市設計やマスタープランがあり、革新的な新しい住宅地や商業地区の開発に取り組んでいます。

perkins and will cfd simulation results
設計初期段階における風速のCFD結果。

都市設計・マスタープランチームが最近手がけた多くの設計課題のひとつに、中東に地区規模の教育・研究マスタープランを作成するものがあります。 このプロジェクトは、海岸近くの砂漠という厳しい環境での新しいプロジェクトでした。 このプロジェクトにはいくつかの気候・環境的な側面があり、重要な設計上の意思決定を行うために、風環境の迅速かつ正確なシミュレーションが必要でした。 急速に変化する風の状況や屋外の安全性を考慮することは、計画全体の設計において非常に重要でした。

シミュレーション: 高精度な非定常解析、クラウド経由のアクセス

SimScaleがこの困難なプロジェクトに選ばれたのは、次のような理由からです:

  • Perkins&Willは、正確な非定常解析 (業界で一般的な単純な定常CFDシミュレーションとは異なる)、かつクラウド経由でアクセスできる高速設計シミュレーションを必要としていました。
  • コンペティションの性質上、Perkins&Willには、インストールやハードウェア、トレーニングに時間のかかる従来のオンプレミス型ソフトウェアに費やす時間はほとんどありませんでした。 SimScaleは、ウェブブラウザから簡単なログインでアクセスでき、その柔軟なサブスクリプションオプションは、すぐに始めるのに理想的でした。
  • 風環境用のSimScaleソルバーには、グローバルな気候・気象データベースへのアクセス機能と、完全に自動化された複数の風向を並行してシミュレーションする機能があります。
  • SimScaleの風環境ソルバーは、地形を含む複雑なRhino/Revitモデルを、CADのクリーンアップを必要とせずに、迅速かつロバストにインポートすることができ、従来のシミュレーションツールと比較して大幅な時間短縮を実現しました。

SimScaleに組み込まれたコラボレーションツールによる技術サポートは、重要な期限を守り、チームを迅速に立ち上げるために不可欠です。

シミュレーション結果から設計の洞察へ

設計チームは、直感的で使いやすいシミュレーション・インターフェースを使用して、設計の反復を素早く実行することができました。 複数のCAD設計がそれぞれ16の風向で実行されました。 SimScaleは並列シミュレーションツールであるため、16の風向すべてを同時に実行することができ、各風向を順次実行する従来のソフトウェアに比べて時間とコストを節約することができました。

CFDによる風の流線結果 計画中の建物の周囲と上空を流れる強風(赤)

Perkins&Willは、シミュレーションから次のような有益な洞察を引き出しました:

  • SimScaleによって自動的に作成された風の快適さの統計と画像を使って、風速が高く危険な地域を評価する。
  • 流線を使って、谷間風、逆流 (ダウンウォッシュ)、非定常の乱流など、望ましくない空力効果を視覚的に確認する。
  • 競合する都市レイアウトと建築デザインの比較分析。
  • 樹木、ウィンドスクリーン、キャノピーなど、風を緩和する機能を追加する機会。

チームからのフィードバックは非常にポジティブなものでした。 SimScaleがなければ、実際の設計決定や顧客とのコミュニケーションに有用な定量化データや可視化がなく、近似計算に頼らざるを得なかったでしょう。 あるいは、CFDの専門コンサルタントに依頼することになり、時間とコストがかかっていたでしょう。 SimScaleプラットフォームの大きな利点は、クラウドコラボレーション機能により、遠隔地で作業するPerkins & Willの設計チームが効率的に共同作業を行えるようになったことです。

Peter Baird
Head of Urban Design, London

SimScale has a clean and easy to understand interface that makes complex simulations accessible to architects and designers.

SimScaleは使いやすく、サポートも充実しているため、シミュレーション初心者でもわずか2週間で60種類の異なる設計バリエーションを研究することができました。これにより、設備のスケールアップ施策に対する自信を得ることができました。

Perkins&Willは、建築とインテリアに関するネットゼロ誓約に署名しており、同社のプロジェクトと設計が持続可能性の最前線にあることを意味しています。 将来的には、SimScaleの強力なAPIを用いて既存の設計ワークフローへの統合を行い、ユニバーサル熱快適性指数(UTCI)を計算する屋外快適性シミュレーション、都市規模の風環境シミュレーションに取り組むことを想定しています。

本記事は、https://www.simscale.com/customers/perkins-and-will/ の抄訳です。