Conforto do vento – Varandas
Estudo de conforto eólico para varandas
A EOLIOS contribuiu com a sua experiência técnica na compreensão e modelação do fluxo de ar exterior de grande volume em relação aos estudos CFD.
Estudo de conforto eólico para varandas
Ano
2023
Cliente
Localização
França
Tipologia
Ar e Vento
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Estudo do vento num bloco de apartamentos
Avaliação do conforto térmico dos ocupantes em varandas: quais são as questões?
Antes da construção de qualquer novo edifício que envolva espaços exteriores individuais, tais como varandas, é necessário avaliar o conforto térmico dos ocupantes das varandas e identificar quaisquer áreas problemáticas. Há muitas maneiras de proteger a sua varanda do vento. A solução aqui estudada é a utilização de painéis de correr que não fecham completamente a varanda. Os ventos são mais frios e têm maior amplitude no inverno. No entanto, se a varanda não estiver totalmente fechada durante este período, não pode ser utilizada devido às temperaturas muito baixas.
O objetivo do estudo do vento é verificar o perfil da velocidade do vento nas varandas do edifício, principalmente nos pisos mais altos, e propor alternativas para otimizar o conforto dos residentes nas suas varandas.
Aanálise climática do local é uma etapa fundamental em qualquer estudo sobre o conforto nas varandas. Pode ser utilizado para determinar a velocidade máxima atingida durante um ano e os ventos predominantes no local utilizando rosas-dos-ventos.
Os estudos CFD permitiram-nos visualizar os diferentes fenómenos aeroeléctricos para diferentes orientações do vento, o que, por sua vez, nos permitiu otimizar a geometria para obter o melhor desempenho possível da turbina eólica.
Nível de conforto nas varandas
Amplitude do vento nas varandas: quando é que se tornam desocupáveis?
Antes da construção de um edifício, coloca-se a questão do conforto dos ocupantes. As varandas estão normalmente expostas ao vento. Consoante a sua amplitude, estes ventos podem tornar as varandas desocupáveis. Por conseguinte, é necessário garantir um bom nível de conforto nas varandas, pelo menos na primavera e no verão, quando o tempo está bom e suficientemente quente. As varandas são consideradas incómodas quando a velocidade do vento é superior a 1 m/s.
Eis algumas ordens de grandeza para as velocidades do vento V:
- V < 0.2: velocidade num espaço fechado
- 0,2 < V < 0,5: velocidade num espaço fechado quando a janela está aberta, ou seja, com uma corrente de ar.
- 0,4 < V < 1: brisa
- V > 1: quando uma ventoinha está a funcionar
- V > 2: vento desagradável
Simulação CFD do vento à volta do edifício
Foco nas varandas: porque é que só é necessário modelá-las em pormenor para este projeto?
A simulação CFD é utilizada para controlar os fenómenos aeraúlicos específicos induzidos pela geometria particular das varandas, estudando o fluxo de ar em torno do edifício. As velocidades do ar dão uma indicação do nível de conforto dos residentes. Antes de qualquer simulação, é produzido um modelo 3D CFD da estrutura. Neste projeto, o interior do edifício não é importante, apenas as varandas foram modeladas em pormenor.
Dependendo da origem do vento, o ar é por vezes recirculado para a parte de trás do edifício. Consequentemente, uma parte do ar que atinge o solo será abrandada pelo atrito e tenderá a subir em direção ao edifício. O ar entra então em certas varandas, o que pode causar desconforto, mesmo que o vento não esteja a soprar para a frente do edifício. Este fenómeno particular deve ser tido em conta antes da construção de qualquer edifício.
Para determinar o nível de conforto nas varandas, é efectuado um estudo local das velocidades do ar. É possível obter os vectores de velocidade dentro de cada varanda. Isto permite observar áreas de recirculação que não são perturbadoras, mas também detetar áreas de alta velocidade e fluxo de ar.
Soluções para aumentar o conforto dos residentes
Espaços fechados e guarda-corpos envidraçados: alternativas possíveis para maximizar o conforto nas varandas do edifício do projeto
Para maximizar o conforto dos moradores do edifício do projeto nas suas varandas, estas devem ser protegidas do vento. Podem ser instalados quebra-ventos artificiais ou vegetais para limitar a velocidade do vento em certas zonas, quebrar a turbulência ou orientar os fluxos de ar. Neste estudo, vimos os efeitos dos painéis de correr como solução contra o vento nas varandas. Os espaços fechados e os guarda-corpos envidraçados são também soluções possíveis para este projeto de edifício.
- Painéis de correr
A instalação de um grande número de painéis de correr nas varandas ajuda a limitar o vento. A principal caraterística destes painéis é o facto de poderem ser deslocados consoante as necessidades. Esta solução parece perfeita para o estudo em causa. A mobilidade dos painéis permite a sua abertura no verão, permitindo arejar a varanda. Assim, é possível evitar o sobreaquecimento das varandas no verão. Além disso, no inverno, os painéis criam um jardim de inverno com efeito de estufa na varanda, aumentando assim a temperatura. Isto resulta numa redução da utilização ou da potência do sistema de aquecimento durante este período.
- Espaços fechados
A solução ideal para se proteger do vento é criar um espaço fechado completamente isolado do exterior. Estando completamente isolado do mundo exterior, não se pode sentir o vento. Estes espaços fechados têm as suas desvantagens. Não podem ser abertas para o exterior, o que provoca um sobreaquecimento no verão. Além disso, as pessoas sentem-se de forma diferente num jardim de inverno do que numa varanda. Os espaços fechados não nos dão a sensação de estarmos ao ar livre.
Poderiam ter sido previstas outras soluções, como grades, cercas fixas, toldos ou quebra-ventos ou outros quebra-ventos à base de plantas.
Resumo em vídeo do estudo
O objetivo do estudo do vento num bloco de apartamentos é avaliar o conforto térmico dos ocupantes das varandas . É importante ter em conta os ventos frios e fortes do inverno, que tornam as varandas inutilizáveis. O objetivo do estudo é verificar a perfil da velocidade do vento nas varandas mais altas e propor alternativas para otimizar o conforto dos residentes. Os estudos CFD permitem-nos visualizar os fenómenos aeroeléctricos e otimizar a geometria para maximizar a eficiência da turbina eólica.
Para avaliar o conforto dos ocupantes nas varandas é essencial ter em conta a amplitude dos respiradouros . As varandas tornam-se incómodas quando o velocidade do vento superior a 1 m/s . A simulação CFD permite-nos modelar varandas em pormenor, uma vez que a A geometria específica destes espaços tem um impacto nos fenómenos aeroeléctricos . Realiza um modelo 3D do edifício, centrado unicamente nas varandas .
O estudo local das velocidades do ar pode ser utilizado para determinar o o nível de conforto dos ocupantes das varandas. . É possível observar a zonas de recirculação e de alta velocidade do ar . Estão disponíveis várias soluções para melhorar o conforto, incluindo instalação de quebra-ventos artificiais ou à base de plantas . O painéis deslizantes são também uma solução eficaz para limitar a ventilação nas varandas. Oferecem a possibilidade de abrir as varandas no verão e utilizá-las como jardins de inverno no inverno aumenta a temperatura graças ao efeito de estufa.
Outra solução é criares completamente isolado do mundo exterior . No entanto, estes espaços não podem ser abertos ao mundo exterior, o que pode dar origem a uma série de problemas. sobreaquecimento no verão e não se sentem como se estivessem no exterior. Outras soluções, tais como também podem ser consideradas grades, toldos ou corta-ventos também podem ser considerados.
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