Estudo sobre o conforto dos peões – La Défense
Contexto: estudo do conforto do vento em La Défense
A Eolios Ingénierie realizou recentemente um estudo sobre o conforto eólico de uma escola no bairro de La Défense em Courbevoie. Este projeto foi realizado no âmbito da construção de uma escola secundária e de uma escola europeia, situadas numa zona urbana densa.
A zona de estudo, situada no departamento de Hauts-de-Seine, tem uma série de barreiras de ar, tais como edifícios altos. Por conseguinte, era essencial ter em conta estes elementos no estudo aeraúlico, a fim de compreender o seu impacto no conforto dos ocupantes.
Estudo de conforto dos peões para o projeto da Escola Europeia de Courbevoie
Ano
2024
Cliente
NC
Localização
Courbevoie - França
Tipologia
Ar e Vento
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Os desafios do conforto do vento
Estudo CFD do conforto do vento num ambiente urbano
O conforto do vento refere-se à sensação de bem-estar experimentada pelas pessoas expostas a condições de vento. O objetivo é encontrarum equilíbrio entre uma ventilação adequada e velocidades de vento excessivas, de modo a criar um ambiente agradável e seguro. O estudo do conforto do vento visa compreender as características do vento, como a sua velocidade e direção, bem como oimpacto dos obstáculos circundantes no fluxo de ar, a fim de conceber espaços exteriores (ou interiores) ideais para os ocupantes.
O estudo do conforto do vento é, por conseguinte, essencial na conceção dos edifícios, nomeadamente em zonas urbanas densas como La Défense em Courbevoie. Quando se constrói nestes ambientes, é essencial compreender o impacto dos obstáculos (edifícios vizinhos) sobre o fluxo de ar e o conforto das pessoas no local. Assim, a Eolios estuda o conforto eólico de uma escola secundária e de uma escola europeia propostas, estudando especificamente o fluxo de ar no futuro local, através de simulações CFD apresentadas no resto do artigo.
Estudo do potencial eólico - La Défense
A avaliação do potencial eólico de um local e o estudo do conforto do vento são dois aspectos interligados que se complementam no contexto da análise das condições do vento. Ao avaliar o potencial eólico de um sítio, é necessário compreender as características do vento. A forma mais eficaz e fiável de determinar o potencial de energia eólica de um local é instalar aí uma turbina eólica durante um período de tempo suficientemente longo e determinar o seu desempenho. Outra forma é analisar a frequência das diferentes classes de velocidade do vento e determinar a disponibilidade de vento no local. Trata-se, portanto, de um estudo preciso das condições do vento para determinar a viabilidade de um projeto de parque eólico.
Por outro lado, o estudo do conforto do vento tem por objetivo avaliar o impacto do vento no bem-estar e na segurança das pessoas presentes no local.
Trata-se de compreender como as condições de vento podem influenciar o nível de conforto dos ocupantes de um edifício ou de um espaço exterior. Isto significa avaliar o potencial de energia eólica do local. Noutras situações, a avaliação do potencial de energia eólica centra-se na quantificação das condições do vento e na sua exploração para produzir energia renovável.
Um dos principais objectivos do estudo realizado pela Eolios Ingénierie era, portanto, conhecer as características diárias do vento na zona do projeto. Para o efeito, foram utilizados dados de uma estação meteorológica representativa da região. Esta etapa permitiu-nos determinar as velocidades médias anuais do vento, as direcções predominantes, os períodos de rajada e as frequências das velocidades e direcções do vento, e assim avaliar o potencial eólico do local.
O efeito da rugosidade e do efeito Venturi no estudo do conforto do vento num projeto CFD
Definição das características do vento
Para estudos numéricos de conforto do vento, é essencial definir com precisão as condições de fronteira. Isto implica a delimitação do domínio de simulação, tendo em conta as caraterísticas geográficas e urbanas, a especificação da rugosidade do solo,a integração de dados meteorológicos, a definição das propriedades dos edifícios e outros obstáculos e a especificação das zonas de saída de ar.
A tomada em consideração da variabilidade das condições meteorológicas e de pormenores precisos permite obter simulações realistas e resultados mais fiáveis em termos de conforto eólico.
Definição da camada limite atmosférica
Para realizar corretamente um projeto de estudo do vento e, por conseguinte, aplicar as condições de fronteira correctas, é necessário compreender o perfil da velocidade do vento junto ao solo. O vento pode ser descrito pela noção de uma camada limite atmosférica, que se divide em três subcamadas. A camada exterior, ou subcamada inercial, tem cerca de um quilómetro de espessura.
Abaixo desta, encontra-se a camada limite superficial, com 10 a 100 metros de espessura, onde existe um gradiente significativo da velocidade do vento e da temperatura. Por último, a sub-base rugosa, com alguns metros de espessura, é afetada por obstáculos superficiais.
No solo, o vento é abrandado pela aspereza do terreno e pelos obstáculos.
Acima desta camada rugosa, nas camadas de ar não perturbadas do vento geostrófico, o vento já não é influenciado pelo estado da superfície terrestre.
Entre estas duas camadas, a velocidade do vento varia com a altitude acima do nível do solo num perfil logarítmico, conhecido como cisalhamento vertical do vento.
Definição dos parâmetros de rugosidade
A rugosidade do solo desempenha um papel crucial no estudo do conforto do vento.
É definida por todos os obstáculos, tais como edifícios, árvores e outros elementos que afectam o fluxo de vento na superfície. Quanto maior for a rugosidade, mais lento é o vento.
Esta rugosidade influencia a forma do perfil vertical da velocidade do vento, que aumenta com a distância ao solo.
As características topográficas da zona estudada, como a presença de edifícios, árvores ou relevo, influenciam o perfil da velocidade do vento.
Por conseguinte, é importante ter em conta a rugosidade para aplicar as condições de fronteira correctas durante as simulações e, assim, obter um perfil de vento o mais realista possível.
O apêndice do “L’Eurocode Vent” sugere valores de rugosidade de acordo com a natureza do ambiente.
Identificação dos efeitos Venturi à escala urbana
Em áreas densamente construídas, onde os edifícios estão altamente concentrados, o efeito Venturi também pode desempenhar um papel importante. Ocorre quando a presença de edifícios reduz a área da secção transversal através da qual o vento pode passar, acelerando o seu fluxo. Estas zonas de velocidade mais elevada devem, por conseguinte, ser tidas em conta na análise do conforto e da segurança dos utentes.
Estudo da segurança do vento para os utilizadores
Os estudos sobre o vento desempenham um papel crucial na segurança das instalações e das estruturas. A compreensão das caraterísticas do vento, como a sua velocidade, direção e impacto nos obstáculos circundantes, permite avaliar os riscos potenciais associados às condições de vento. Ao identificar as zonas expostas a ventos fortes, podem ser tomadas medidas de segurança adequadas para proteger as pessoas e os bens.
Além disso, os estudos de vento podem ser utilizados para conceber estruturas resistentes às cargas de vento, reduzindo assim o risco de danos ou falhas. A incorporação de uma análise exaustiva do vento na fase de projeto garante a segurança dos ocupantes e estabelece normas de construção adaptadas às condições ambientais específicas, proporcionando uma base sólida para a durabilidade e resiliência das instalações. A segurança dos ocupantes do edifício, em particular das crianças, é, portanto, de importância primordial neste projeto.
Simulação digital
Simulação CFD em torno do modelo 3D do projeto da escola e do bairro de La Défense
A Eolios Ingénierie modelou os fluxos de vento nas proximidades do projeto utilizando um modelo de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD ). Este modelo foi utilizado para resolver as equações básicas da dinâmica dos fluidos e para obter uma simulação exacta dos fluxos de ar, permitindo estudar o conforto do vento.
Reproduzindo fielmente a geometria 3D do bairro, integrando os edifícios existentes e os do projeto atual, a Eolios Ingénierie pôde obter resultados detalhados sobre o conforto do vento. Isto permitiu quantificar o impacto do projeto no conforto eólico eidentificar as zonas mais expostas. Por exemplo, os resultados mostraram que certas zonas do projeto foram fortemente afectadas pelos ventos de sudoeste.
Por outro lado, os terraços estavam relativamente protegidos do vento dominante, e a parte norte do local também beneficiava de alguma proteção graças à presença dos edifícios do projeto.
Graças a este estudo rigoroso e ao domínio de ferramentas de simulação avançadas, a Eolios Ingénierie pôde fornecer soluções personalizadas para melhorar o conforto eólico deste projeto em Courbevoie.
Soluções propostas para melhorar o conforto dos peões
Após os estudos iniciais, a Eolios efectua simulações com soluções para melhorar o conforto eólico dos utilizadores.
A Eolios Ingénierie propôs soluções específicas para melhorar o conforto e ólico no âmbito do projeto de construção de uma escola secundária e de umaescola europeia em Courbevoie.
Para as zonas mais expostas aos ventos de sudoeste, a Eolios recomendou uma proteção adicional. Esta proteção, que pode assumir a forma de corta-ventos ou de paisagismo, visa reduzir a velocidade do vento e criar um espaço mais confortável para os jogadores. Ao modificar o fluxo de ar e minimizar a turbulência, estas soluções tornam as actividades ao ar livre mais seguras e mais agradáveis.
Para os terraços e espaços exteriores expostos ao vento, a Eolios Ingénierie recomendou uma conceção adaptada para maximizar o conforto dos ocupantes. Isto inclui a utilização de muros para criar zonas de proteção, bem como áreas plantadas para criar uma barreira natural contra o vento. Através de uma conceção cuidada destes espaços, é possível criar ambientes propícios às actividades ao ar livre, mesmo quando o vento sopra.
Estas soluções permitem que a nova escola secundária e a nova escola europeia de Courbevoie ofereçamum conforto ótimo aos seus ocupantes. O recurso a simulações numéricas avançadas e a uma análise aprofundada permitiu à Eolios Ingénierie garantir que os espaços exteriores serão agradáveis e utilizáveis, mesmo em condições de vento.
É importante sublinhar que estas soluções não só melhoram o conforto dos utilizadores, como também ajudam a otimizar a utilização dos espaços exteriores nas imediações do projeto. Isto incentiva uma utilização mais frequente e prolongada destes espaços, contribuindo para a criação de locais mais conviviais e atractivos.
Graças à competência e à experiência da Eolios Ingénierie no estudo do conforto eólico, o projeto de construção do liceu e da escola europeia de Courbevoie beneficiará deinstalações adaptadas para garantir um conforto ótimo para os ocupantes. Ao ter em conta a exposição ao vento e a rugosidade do terreno, e ao propor uma proteção suplementar, a Eolios Ingénierie garante que os utilizadores poderão tirar o máximo partido destes espaços, independentemente das condições de vento. Esta abordagem atenta e personalizada contribui para criar ambientes agradáveis e seguros que promovem o bem-estar e a satisfação dos ocupantes do projeto e são compatíveis com as exigências do caderno de encargos.
Resumo em vídeo do estudo
Resumo do estudo
A Eolios Ingénierie realizou um estudo sobre o conforto eólico de uma escola no bairro de La Défense em Courbevoie. O objetivo do estudo era compreender o impacto dos obstáculos circundantes no conforto dos ocupantes. É essencial ter em conta estes factores na conceção de edifícios em zonas urbanas densas. O estudo do conforto do vento implica compreender as caraterísticas do vento, como a velocidade e a direção, bem como o impacto dos obstáculos no fluxo de ar.
Isto é crucial para a conceção de edifícios e espaços exteriores.
O estudo também avaliou o potencial de energia eólica do local e o seu efeito no bem-estar e na segurança das pessoas. Teve em conta factores como a velocidade, a direção, as rajadas e a frequência do vento. O estudo também examinou os efeitos da rugosidade da superfície e do efeito Venturi no conforto do vento. Por último, os estudos de vento desempenham um papel crucial na segurança das estruturas e instalações e na conceção de estruturas capazes de suportar cargas de vento.
Resumo em vídeo da missão
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