Лаборатории Главного строительного: Как приручить ветер?

21.09.2023

Сегодня мы расскажем про уникальную научную установку НИУ МГСУ - «Большую Исследовательскую Градиентную Аэродинамическую Трубу» (сокращено – БИГАТ). Она предназначена для комплексных аэродинамических испытаний различных строительных конструкций – высотных, мостовых, объектов повышенного уровня ответственности. И, кстати, БИГАТ НИУ МГСУ является аттестованной аэродинамической трубой архитектурно-строительного типа, что позволяет проводить исследования в соответствии со всеми требованиями действующих нормативных документов.

Исследования на базе БИГАТ НИУ МГСУ проводятся в учебно-научно-производственной лаборатории по аэродинамическим и аэроакустическим испытаниям строительных конструкций (УНПЛ ААИСК). Лаборатория была создана в 2008 году для проведения фундаментальных и прикладных научных исследований в области аэродинамики зданий и сооружений, а также мостовых конструкций.

С помощью БИГАТ изучают ветровые и снеговые нагрузки, которые необходимо учитывать при строительстве стадионов, небоскребов, мостов, уникальных и большепролетных сооружений, подверженных эффектам аэродинамической неустойчивости. Именно в НИУ МГСУ были разработаны и успешно применяются передовые методы расчетно-экспериментального моделирования снеговых и ветровых воздействий для особо ответственных, а также уникальных зданий и сооружений.

Результаты комплексных исследований снеговых и ветровых воздействий обеспечивают российские проектные организации необходимыми данными для принятия экономически эффективных решений при одновременном обеспечении механической безопасности. Ежегодно в НИУ МГСУ проводятся работы для более 40 особо ответственных и уникальных объектов.

За все время работы аэродинамической трубы было исследовано более 100 зданий и сооружений, одним из наиболее интересных является шпиль башни Национального космического центра (общая высота здания 288 метров).

Расскажем немного о параметрах большой исследовательской градиентной аэродинамической трубы, чтобы было легче представить грандиозность этого устройства. Общая длина замкнутого циркуляционного контура составляет 96 метров, при этом длина рабочей зоны достигает 18,9 м, что позволяет имитировать приземный слой атмосферы в разных условиях.

«Наша аэродинамическая труба – это место, где рождается ветер. Вентиляторная установка состоит из 9 больших вентиляторов. Когда труба создавалась, перед специалистами стояла очень сложная задача – настроить эти вентиляторы синхронно – на эту работу ушло несколько месяцев. Но результат превзошел ожидания, так как оказалось, что 9 идеально настроенных вентиляторов лучше, чем один большой. Также в трубе есть очень важная деталь – это решетка «хонейкомб», смысл которой в том, чтобы ветер был абсолютно ламинарным – поток не должен содержать внутренних турбулентных вихрей. Кстати, таких труб в мире единицы, а по качеству воздуха она является одной из лучших», – рассказывает про устройство БИГАТ Олег Кабанцев, директор научно-технических проектов НИУ МГСУ.

Также Олег Кабанцев отмечает, что благодаря такому современному оборудованию, как БИГАТ, у ученых появилась возможность синергии математического и физического моделирования, а это, в свою очередь, делает подход к определению ветровых и снеговых нагрузок более глубоким.

← Возврат к списку