Tietokonemallinnus auttaa rakentamaan aurinkoenergiatasoa

Kun 8. Maailman Pelit avautuvat Taiwanissa torstaina, tapahtuma avautuu rohkealle uudelle stadionille, joka on suunniteltu paitsi valtaa, viileää ja vettä itselleen, mutta myös kestämään trooppisen saaren typhoons ja maanjäristykset.

Kaupunginjohtaja Kaohsiungissa, Taiwanin toiseksi suurimmassa kaupungeissa Taipein jälkeen, palkkasi kuuluisan japanilaisen arkkitehdin Toyo Ion suunnittelemaan stadionia ja määrittäen vain, että hän käyttää aurinkovoimaa suunnittelussa.

"Kaohsiung saa auringonvalon Taiwanissa, joten halusimme käyttää aurinkopaneeleja", sanoi Kaohsiungin julkisten töiden toimiston päätoimittaja Su Chih-hsun. "Taiwan tuottaa myös paljon aurinkopaneeleja, mutta meillä ei ollut aurinkotalouksia", hän sanoi sanoen "tähän asti".

Tuloksena on 55 000 istuinpaikka, joka on yksi ympäristöystävällisimmistä rakennuksista.

Tietotekniikka on ollut tärkeässä asemassa laitoksen suunnittelussa ja rakentamisessa.

Käynnistimien yhteydessä katossa käytettäviä aurinkopaneeleja ei yksinkertaisesti sijoiteta huipulle, vaan ne ovat niin kauniita, että niitä on kutsuttu aurinkoenergialla. tai integroitu rakenteeseen: ne ovat katto. Rakentajat joutuivat rakentamaan uusia materiaaleja rakentamisen aikana ja sovittamaan paneelit yhteen niin, että ne kestäisivät elementtejä samalla, kun suojelivat katsojia.

"Luomme uusia materiaaleja katon, aurinkopaneeleiden ja katemateriaalin yhdistämiseksi ja käytimme tietokoneiden mallinnusta määritellä mahdolliset maanjäristykset ja taifuuneja, "Su sanoi.

Tietokonemallinnus auttoi myös määrittämään, kuinka kattoa voitaisiin käyttää varjostamaan katsojia Kaohsiungin trooppisesta auringosta.

Tuloksena on upea kattorakenne, jossa on 8 844 aurinkopaneeleja kaikissa. Paneelit antavat katolle hilseilevän metallisen ulkonäön kaltaisen käärmeen. Paikalliset asukkaat ovat jo alkaneet antaa sille lempinimiä, kuten "kristallikäärme" tai "lohikäärmeen häntä". Katteen alla katon kaltainen betonipilaripylväs, joka kaartaa stadionilla, antaa lisää luottamusta kuvaileviin nimiinsä.

Su nauraa lempinimeä sanomalla, että hän haluaa ajatella kattoa ei käärmeeksi, vaan henkilö, joka avasi kätensä suurelle halkeilulle johtuen suuresta aukosta stadionilla, jonka tarkoituksena oli edistää tuulen virtausta.

Ei ole sattumaa, että tuuli ja vesi olivat osa katon suunnittelua. Feng shui (kirjaimellisesti tuuli ja vesi) on perinteinen kiinalainen estetiikan järjestelmä, joka määrää esineiden suunnittelun ja sijoittamisen universaalisen energian positiivisen virtauksen parantamiseksi.

Taiwanin Keski Säätoimisto auttoi määrittämään kesäajan tuulen suunnan stadionin suunnittelijoille ja tietokoneelle simulaatio osoitti, kuinka rakenne pystyy maksimoimaan tuulen luonnollisen jäähdytysvaikutuksen.

Tätä tarkoitusta varten stadionin sivut ja katto eivät täytä ympyrää, vaan ne sijoittuvat Su: n mukaan, luoden luonnollisen tuulitunnelin viileitä ihmisiä pois kuumien kesien aikana. Rakentajat lisäsivät myös puolikuun muotoisen suihkulähteen sisäänkäynnin, jotta tuulet kulkisivat läpi tiensä stadioneille.

"Suihkulähteet etusuunnassa pitävät ilmasta luonnollisesti", Su sanoi.

Suunnittelijat pitivät urheilijoita kun he loivat tuulivoimalan. Koska tuulet voivat vaikuttaa suorituskykyyn monissa tapahtumissa, kuten urheiluurheilussa, kuten sprintissä, tietokonemallinnus auttoi suunnittelijoita varmistamaan tuulen nopeuden 2 metriä sekunnissa kilpailukyvyltään kansainvälisten urheiluvaatimusten mukaiseksi.

Ilman tietokonetta, Mallintaminen moniin stadionin näkökohtiin olisi silti ollut mahdollista, mutta se olisi ollut paljon aikaa vievää ja paljon epätarkempi, Su sanoi. Tarkkuus on tärkeää useista syistä, lähinnä turvallisuudesta. Typhoonien vuosittain Taiwanilla on voimakas tuuli ja sade vuosittain, ja tuhannet maanjäristykset ravistelevat saarta. Useimmat temblors ovat niin pieniä, että ne vain piristävät tieteellisiä välineitä, mutta jotkut ovat kaataneet rakennuksia ja tappoivat ihmisiä.

Kaiken katon kustannukset olivat noin NT 800 miljoonaa dollaria (24,3 miljoonaa dollaria) rakentamaan, Su sanoi, ja NT 500 miljoonaa dollaria pelkästään aurinkopaneeleista. Ajan myötä katto auttaa maksamaan itsensä.

Tapahtumien aikana katolla on 70 prosenttia stadionin sähkön tarpeista, ja toinen 30 prosenttia tulee valtion voimayhtiöstä. Kun se ei ole käytössä, suurin osa aurinkokentän tuottamasta energiasta kulkee kaupungin ympäröiviin kaupunginosiin.

Virkamiehet arvioivat, että stadioni tuottaa keskimäärin 1,1 miljoonaa kilowattituntia vuodessa ja nykyisestä sähkön kustannuksesta Taiwanissa, NT 3 dollaria kilowattituntia kohden, rakenteen säästää kaupunkia vuodessa 3,3 miljoonaa dollaria vuodessa.

Tässä on, että IT: llä on jälleen keskeinen rooli uudessa stadionissa. Anturipiirit katossa pitävät kaiken sähkön saannin ja jakelun seurata, lähettämällä tiedot ohjausaseman palvelimiin, joka on samanlainen kuin pienessä voimalaitoksessa laitoksen sisällä.

Toinen anturipiiri seuraa kattotuolia maatilalla vianmäärityksestä rikkoutuneille tai vahingoittuneille paneeleille Aurinkopaneelien riviä kohti on 20-30 anturipintaa ja noin 200 riviä katolla.

Rakennuksen suunnittelijoilla oli vielä yksi tehtävä stadionille, aivan kuin sähköntuotanto, sävy ja tuulen tunnelointi eivät riittäneet.

Katto kerää myös sadevettä käytettäväksi stadionin sisällä. Sateet usein Kaohsiungissa, jos vain osa päivästä.

Putkien järjestelmä kuljettaa vettä pitämään säiliöitä maan alla, missä se steriloidaan ja sitten käytetään uudelleen lepohuoneissa, ruoholle ja puolikuun suihkulähteelle ja muualle.

Stadionin viimeinen kosketus oli kierrätettävien materiaalien käyttämistä. Paljon stadionia voidaan käyttää uudelleen tai kierrättää, Su sanoi, mukaan lukien teräs koko kehyksen, muoviset istuimet ja paljon muuta.

Tämän vuoden 16-26 heinäkuu pidetyssä World Games -tapahtumassa on kansainvälinen urheilutapahtuma, jota ei ole pelattu Olympialaiset, mukaan lukien Rugby, Sumon paini, squash, kalliokiipeily, lohikäärmeen kilpa-ajo, laskuvarjohyppy ja hinausvoimat.