科学者らが3Dプリントモデルで2022年カタールワールドカップのスタジアム設計をテスト

科学者らが3Dプリントモデルで2022年カタールワールドカップのスタジアム設計をテスト
まだ6年先ではあるが、2022年カタールワールドカップに向けた準備はすでに始まっており、主要なスポーツ会場の設計、テスト、建設などが含まれている。実際、カタールがこの世界的な夏のスポーツイベントを主催するという事実自体が、多くの論争を引き起こしています。最大の問題は気温です。ご存知のように、カタールの夏の気温は通常40度を超えます。選手やファンがどのようにしてそのような高温に耐えられるのか疑問に思う人が多くいます。



これに対処するため、試合スケジュールの変更に加え、カタール大学工学部の科学者チームは、3Dプリントされたスタジアム模型を使って空調設備をテストし、設計を最適化して、スタジアムを快適かつ経済的なものにしようと努めている。

科学者チームはこれまで6か月間このプロジェクトに取り組んでおり、スタジアムの1:3000スケールの模型を合計6つ3Dプリントして熱反応をテストし、特別に建設された風洞に通して空気力学的特性を実験してきました。 3D プリントされたモデルが風洞に設置されると、その後のプロセスは気象試験に少し似ており、科学者がレーザー光線を使用して、設計された建物内の空気の流れを正確に捉えます。レーザービームからのデータは分析ソフトウェアによって処理され、科学者や建築家がスタジアムの最適な設計を実現するのに役立つ測定値に変換されます。



カタール大学工学部のサウド・アブドゥル・アジズ・アブドゥ・ガーン教授は次のように説明した。「スタジアムの模型を3Dプリントするのに約1週間かかります。これは2022年ワールドカップのスタジアム設計のスケールモデルです。スタジアムのさまざまな部分を別々にプリントし、組み立ててから、3Dプリントしたスタジアムの模型を風洞に入れて空気力学テストを行います。この風洞は設計と構築に7か月かかり、この地域では唯一のものです。」

この革新的なシステムは、特定の座席層の温度や、特定の気象条件下でスタジアム内の温度を維持するために適切な観客数などの正確な情報を科学者に提供するため、間違いなく印象的です。サウド教授は次のように付け加えた。「温度を下げるには、外気の熱気をできるだけ少なくして、室内の空気がそこに留まるようにしたい。風向きを変えて、スタジアム内のさまざまな風向きをシミュレートできる」



これまでに、科学者チームはその斬新な技術を使って、アル・バイト・スタジアムとアル・ワクラ・スタジアムの2つのスタジアムをテストした。現在、研究チームはアル・トゥママ・スタジアムを3Dプリントしており、近々テストする予定だと述べている。

この技術の開発において、カタール大学は、最高デリバリー&レガシー委員会の技術デリバリーオフィスとも協力し、風洞試験の結果を活用して将来のスタジアム全体を改良するのに貢献しました。最高委員会副委員長のヤシル・アル・ジャマル氏は次のように説明した。「私たちはカタール大学チームと協力して会場の空気力学を変更する作業に取り組み、多額の節約を実現しました。」



言い換えれば、建物の空気力学をテストすることで、エンジニアは建物の設計をより最適化できるようになります。例えば、ヤシル・アル・ジャマル氏が指摘するように、この技術は建物の屋根構造に使用する鋼材の量を最小限に抑えるのに役立ち、それによってコストと環境への影響を軽減することができます。

この新しいタイプの風洞は主にカタールで設計・製造されており、2022年ワールドカップスタジアムの設計・建設に役立つだけでなく、他のプロジェクトにも役立ちます。たとえば、ベルギーのブリュッセルにあるサッカースタジアムでは、このカタールの技術を使用してモデルの1つをテストしました。もちろん、暑さはベルギーのスタジアムが解決しなければならない問題ではない。カタール大学の科学者たちは、観客をできるだけ濡れないようにするために、会場内の風と雨をテストしたいと考えている。


出典: 3Dプリンティングインテリジェンスネットワーク

アーキテクチャ、ソフトウェア

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