マドリードのTorre Caleidoのような超高層ビルを建設する場合、建築家や建設者は設計において様々な事項を考慮しなければなりません。実際の建築設計や構造解析に加えて、ビルが置かれる環境も調査する必要があります。マドリードでは、自然に発生する風圧が建築物自体に影響を与え、建物のそばを通る人や近くにいる人に不快感を与える可能性があるため、重要な検討事項となっています。
歩行者にとって不快な場所や危険な場所を特定し、最適な設計ソリューションを見つけるためには、詳細な
熱流体解析（以下、CFD）が必要です。
マドリードの5番目のタワーは、正式にはカレイドプロジェクトと呼ばれ、あらゆる種類の建物のインフラと建設を手掛けるInmobiliaria Espacio社が所有しています。また、マドリードにトーレ・エスパシオを所有しており、第5タワーとともに、現在スペインで建設されている貴重なランドマーク的超高層ビルとなっています。
建物の設計を担当したのは、建築家のMark FenwickとJavier Iribarrenが1990年に設立したFenwick Iribarren Architects社。Fenwick Iribarrenは、こうしたスペインのプロジェクトに加え、中国、ドバイ、マレーシア、モロッコなどの国際的なプロジェクトに携わっていることで、海外でもよく知られています。
5番目のタワー - マドリードを象徴するプロジェクト
高さ160mの「カレイド」は、マドリードの新しい地平線を象徴するプロジェクトです。ビジネス複合施設「クアトロ・トーレス・ビジネス・エリア」の中央に位置することから、このプロジェクトには通称「カレイド（美しい外観）」と呼ばれています。Quinta Torre（キンタ・トレ）、すなわち5番目の塔である、都市基盤の上に水平に配置されたこのタワーは、既存の4つのタワーの軸線上に位置しています。
細長いスクリーン状のフォルムが特徴的で、1：4：9の比率を持つこのタワーは、芸術の世界、特に彫刻を参照したミニマルな要素として設計されています。コントラストを強調した、実に独創的なファサードです。
2017年4月に現地での工事が始まりました。2019年に完成すると、キンタ・トレはマドリードで5番目、スペインで7番目の高さを誇るビルになる予定です。このタワーには、オフィススペース、クリニック、ショップやレストランなどの商業スペースとガーデンエリアが設けられる予定です。メインテナントはInstituto de Empresa（インスティテュート・デ・エンプレサ）となる予定です。広場、ダブルラウンジエリア、マドリード市街の眺望を含む本格的な垂直キャンパスがデザインされています。
現代建築のプロジェクトとして、機能と空間を優先させました。1階はオープンスペースとし、歩行者や施設を利用する人々の動線と快適性を促します。
"仮想風"で素早く設計を改善する方法
マドリードは風の強い都市として知られており、4つのタワーがある地域は1年のうちの何日かは強風が吹き荒れます。そのため、ビルの近くを通る人や働く人に不快感や危険性を与える可能性があります。問題となりそうな箇所を特定し、タワーの設計に対策を施すためには、その地域の風を詳細に調査する必要がありました。
アルテアはInmobiliaria Espacio社とFenwick Iribarren Architects社に対し、マドリード・バラハス空港での測定データを基にしたCFDにより、強風が吹く可能性のある場所を分析する方法を提案しました。
このような研究は、通常、風洞試験で対応するため、半年ほどかかることもあります。プロジェクトリーダーは、風洞試験の前にこの関連情報を知りたかったので、CFDはこうした問題をいち早く解決してくれました。このような情報は、設計プロセスのできるだけ早い段階で入手することが重要です。新しい情報が得られると、設計を変更することになり、変更が後になればなるほど不必要に面倒でコストも増えてしまうからです。
マドリードにあるアルテアのスペイン支社のエンジニアたちは、アルテアのシミュレーションソフトウェアと
Altair Composeを使用して解析を行いました。CFDには、設計の探求を目指す企業にとって実績のある
AcuSolveを使用しました。AcuSolveは、従来のCFDアプリケーションのような難しさはなく、ロバストな流体解析機能を備えています。前処理にはメッシュ生成ツールである
HyperMeshが、後処理には大規模で複雑なCFDデータの可視化に対応するポストプロセッサであるAcuFieldViewが選ばれました。データの前処理と後処理には、高レベルで行列ベースの数値計算言語であり、あらゆる種類の数学演算のための対話型統合プログラミング環境でもあるAltair Composeが使用されました。
このシミュレーションでは、マドリード・バラハス空港の数年にわたる風力データ測定値を詳細に収集し、入口風速と乱流プロファイルの推定に使用しました。計算領域の寸法は、流れの結果に影響を与えないように十分大きく選び、境界層の水平方向の均質性も考慮しました。地形の粗さは、都市の建物を明示的にモデル化し、樹木、自動車、道路などの小さな物体を適切な壁関数でモデル化しました。ベストプラクティスガイドラインに記載されているように、独立したメッシュソリューションを確認するために、3つの異なるメッシュをテストしました（中メッシュは約500万節点）。
CFDの結果をもとに、アルテアのエンジニアは歩行者エリア全体において、風速がある限界値を超えた時間の割合を年間を通して推定しました。この結果、当初の設計構成における危険な領域が特定できたことで、このエリアの一部で風の影響を減衰させるための対策を提案することが可能になりました。