Med økt urbanisering, høye bygninger og klimaendringer har komfort og sikkerhet når det gjelder vind blitt stadig viktigere i moderne byplanlegging.
Trond-Ola Hågbo disputerte for doktorgraden ved Det teknisk-naturvitenskapelige fakultet 6. mars 2025. Han forsvarte avhandlingen Towards Realistic and Efficient Computational Fluid Dynamics Simulations for Urban Wind Applications and Pedestrian Wind Comfort Assessments.
Byutvikling kan endre vindforholdene på gateplan, noe som kan skape sikkerhets- og komfortproblemer. Beregningsfluiddynamikk (CFD) har blitt et viktig verktøy for å forutsi og analysere komplekse vindstrømmer og gi innsikt i planleggingsfasen av byggeprosjekter. Målet med prosjektet har vært å utvikle praktiske retningslinjer som kan støtte arkitekter og byplanleggere i å designe tryggere og mer komfortable offentlige rom.
Hva har du forsket på?
– Jeg har forsket på hvordan man kan gjøre vindsimuleringer (CFD) både mer realistiske og nøyaktige, samtidig som de blir mer effektive å gjennomføre. Dette inkluderer ulike aspekter ved modellering av vind i urbane områder, som bygningers geometri, bystrukturer og optimalisering av antall simulerte vindretninger, sier Hågbo.
Han har også forsket på hvordan man kan forbedre vindsimuleringer for urbane områder, både når det gjelder nøyaktighet og beregningseffektivitet.
– Målet har vært å utvikle metoder som gir pålitelige resultater samtidig som de kan gjennomføres raskere og med lavere ressursbruk. Forskningen har inkludert ulike aspekter ved modellering av vind, som valg av geometriske detaljer i bymiljøet, optimalisering av antall simulerte vindretninger og vurdering av ulike numeriske tilnærminger.
Hva fant du ut?
Doktorgradsprosjektet hans viste at det er mulig å gjøre vindsimuleringer for byområder både mer nøyaktige og mer effektive, uten at det går på bekostning av kvaliteten.
Man trenger ikke alltid de mest detaljerte bygningsmodellene for å få gode resultater. Forenklede modeller kan ofte gi like pålitelige svar som svært detaljerte modeller, samtidig som de krever langt mindre beregningstid. Dette gjør simuleringene mer praktiske og tilgjengelige.
– Antall vindretninger i simuleringer er viktigere enn man har trodd. Mange studier bruker 12 vindretninger, men dette kan gi feil i opptil ti prosent av tilfellene. Jeg fant ut at 24 retninger gir pålitelige resultater i de fleste situasjoner, mens 36 anbefales for sikkerhetskritiske analyser, sier Hågbo.
Funnene gir praktiske retningslinjer for hvordan man kan optimalisere vindsimulering og gjøre det mer tilgjengelig for byplanleggere og ingeniører.
Hva kan forskningsfunnene brukes til?
Funnene kan bidra til bedre byplanlegging, arkitektur og ingeniørarbeid relatert til vindkomfort og sikkerhet i urbane områder.
– Ved å forbedre metodene for vindsimulering og gjøre dem mer tilgjengelige, kan vi sørge for at vindforhold tas mer på alvor i utformingen av bymiljøer. Dette kan på sikt gi tryggere og mer komfortable uteområder for folk som bor og ferdes i byen.
Funnene fra forskningen kan:
- Gi byplanleggere og arkitekter bedre verktøy for å vurdere og forbedre vindforhold rundt nye bygninger og byområder.
- Redusere kostnader og tidsbruk for vindanalyser, slik at slike studier kan gjennomføres i tidlige faser, der de har størst effekt.
- Bidra til bedre reguleringer for vindkomfort ved å gi mer presise retningslinjer for hvor mange vindretninger som bør simuleres.
- Brukes direkte i industri, blant annet i selskapet NablaFlow sitt produkt ArchiWind, som bygger på deler av doktorgradsarbeidet, og som allerede hjelper ingeniører og arkitekter med å ta bedre hensyn til vind i byplanlegging.
- Ved å gjøre vindanalyser enklere og mer tilgjengelige, øker sannsynligheten for at vindforhold blir en naturlig del av byutvikling. Dette kan føre til tryggere gater, mer behagelige uteområder og generelt bedre bymiljøer for folk flest.
Trond-Ola Hågbo har en mastergrad i anvendt fysikk og matematikk fra UiT og en doktorgrad fra UiS. Hans forskning er innenfor matematisk modellering av vind (CFD). Han har særlig sett på vind i urbane områder og hvordan bygningers geometri og bystrukturer påvirker vindforholdene. Doktorgradsarbeidet har blant annet resultert i praktiske retningslinjer for mer nøyaktige og effektive simuleringer av vindkomfort i bymiljøer. Gjennom doktorgradsløpet har han vært med å starte en bedrift hvor det ene produktet, ArchiWind, er basert på doktorgradsprosjektet. Hågbo jobber i ArchiWind nå. Forskningen ble utført i samarbeid med von Karman Institute for Fluid Dynamics (VKI) og ble finansiert av Future Energy Hub, UiS.