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Estudo da ventilação natural

EOLIOS especialista na conceção de ventilação natural

Especialização
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Experiência em ventilação natural

A ventilação natural refere-se ao processo pelo qual o ar circula espontaneamente dentro de um espaço, sem a utilização de sistemas mecânicos.
Baseia-se em forças naturais como as diferenças de pressão, as correntes de ar e as variações de temperatura para trocar o ar interior com o ar exterior.
É frequentemente encorajada pela conceção arquitetónica, incluindo a utilização de janelas, chaminés, clarabóias e outras aberturas que permitem a entrada de ar fresco e a saída de ar viciado.
A ventilação natural ajuda a manter uma boa qualidade do ar interior e a regular a temperatura e a humidade, reduzindo simultaneamente a dependência dos sistemas de ar condicionado e de ventilação mecânica.

A ventilação natural visa proporcionar aos ocupantes uma qualidade óptima do ar interior, reduzindo a concentração de poluentes e favorecendo a circulação de ar fresco.
Além disso, ao reduzir a dependência de equipamentos mecânicos, contribui para a sustentabilidade dos edifícios, limitando a sua pegada ambiental e reduzindo os custos energéticos a longo prazo.

A Eolios, com a sua experiência em ventilação natural, oferece soluções inovadoras utilizando simulações CFD (Computational Fluid Dynamics).
Estas simulações modelam eanalisam o comportamento do ar dentro e à volta dos edifícios, fornecendo dados valiosos para otimizar o design e melhorar a eficiência dos sistemas de ventilação natural.
Combinando um conhecimento profundo dos princípios da ventilação natural com ferramentas de simulação numérica de última geração, a Eolios ajuda os seus clientes a conceber ambientes interiores saudáveis, confortáveis e sustentáveis, conseguindo simultaneamente poupanças de energia significativas.

As diferentes etapas da simulação da ventilação natural com CFD

O estudo CFD (Computational Fluid Dynamics) da ventilação natural envolve várias etapas cruciais para a compreensão e otimização do fluxo de ar dentro e à volta dos edifícios.
Esta metodologia sofisticada permite uma análise detalhada dos fenómenos de fluxo de ar, pressão e temperatura, fornecendo informações valiosas para a conceção de sistemas de ventilação natural eficientes e adaptados às necessidades específicas de cada projeto.

Estudo climático

Para estudar a ventilação natural em profundidade, é essencial compreender o clima local do sítio em estudo.
Este primeiro passo envolve a realização de uma análise climática detalhada, observando as variações sazonais de temperatura, ventos predominantes,humidade einsolação.

Estes dados climáticos fornecem informações cruciais para antecipar as condições ambientais a que o edifício estará exposto, permitindo a conceção de estratégias de ventilação natural adequadas e eficazes.

Ao compreender plenamente o clima local, os engenheiros podem otimizar a conceção das aberturas e dos dispositivos de ventilação para tirar partido das condições naturais e melhorar o conforto dos ocupantes, reduzindo simultaneamente a dependência dos sistemas mecânicos.

Estudo climático do local

O Eolios é capaz de realizar esta análise climática de forma precisa e abrangente, garantindo resultados fiáveis para a conceção de sistemas de ventilação natural.
Para além de facilitar a conceção de estratégias de ventilação natural, a compreensão do clima local permite simulações CFD mais precisas, fornecendo as condições de fronteira corretas.
Ao incorporar dados climáticos específicos nos modelos de simulação, os engenheiros podem representar melhor as interações entre o ar interior e o ar exterior, bem como os fenómenos meteorológicos locais, conduzindo a resultados mais realistas e fiáveis para a eficácia da ventilação natural.

Esta abordagem permite também estudar os casos mais extremos e desfavoráveis, tais como períodos de calor ou frio extremos, ventos violentos ou inexistentes, permitindo assim uma avaliação completa do desempenho da ventilação natural em condições climáticas variadas e por vezes extremas.

Modelação 3D

No processo de simulação CFD para ventilação natural, a modelação 3D é de importância vital.
Fornece uma representação detalhada não só do edifício em estudo, mas também do seu ambiente imediato, incluindo edifícios circundantes, estruturas ambientais como árvores ou colinas, e caraterísticas topográficas.

Exemplo de um modelo 3D concebido para ventilação natural

A tomada em consideração destes elementos em 3D é essencial para obter uma simulação exacta e realista da ventilação natural no interior do edifício em estudo.
Ao incorporar estes factores no modelo, os engenheiros podem obter uma melhor compreensão das interações complexas entre os fluxos de ar e os obstáculos circundantes, resultando em resultados de simulação mais fiáveis e representativos da realidade.

Dimensionamento de sistemas de ventilação natural

O dimensionamento exato dos sistemas de ventilação natural é crucial para garantir a sua eficiência e o seu desempenho ideal.
A conceção correta responde às necessidades específicas do edifício em termos de caudal de ar, de distribuição homogénea do ar fresco e de minimização das perdas de energia. A Eolios distingue-se pela sua competência no dimensionamento de sistemas de ventilação natural, graças a um conhecimento profundo dosprincípios de ventilação e a uma experiência comprovada na realização de uma vasta gama de projectos.

Uma das principais vantagens da simulação CFD é a sua capacidade de ajustar facilmente o modelo 3D e, consequentemente, o dimensionamento dos sistemas, caso estes não tenham sido corretamente concebidos inicialmente.
Ao permitir ajustes rápidos e precisos, o CFD oferece uma flexibilidade significativa no processo de conceção, permitindootimizar odesempenho dos sistemas de ventilação natural e garantir a máxima eficiência ao longo da vida do edifício.
A capacidade de adaptação rápida da Eolios ajuda a minimizar os custos e os riscos associados a erros de projeto, assegurando simultaneamente um ambiente interior confortável e saudável para osocupantes.

Simulação CFD

A simulação CFD (Computational Fluid Dynamics) baseia-se na definição precisa das condições de fronteira no início da simulação, o que permite reproduzir fielmente as condições ambientais reais.
Esta abordagem rigorosa garante resultados precisos e fiáveis, tendo em conta as interações complexas entre o ar, as superfícies e os obstáculos.

A flexibilidade do CFD pode ser vista a vários níveis.
Em primeiro lugar, permiteexplorar uma multiplicidade de cenários diferentes, variando parâmetros como a disposição das aberturas, a forma do edifício, as propriedades dos materiais ou as condições climatéricas.
Esta capacidade de testar diferentes cenários permite identificar as soluções mais eficazes e mais adequadas às necessidades específicas de cada projeto.

A simulação CFD é, portanto, uma ferramenta poderosa e versátil para o estudo da ventilação natural, oferecendo precisão, flexibilidade e capacidade de exploração para conceber ambientes interiores saudáveis, confortáveis e sustentáveis.

Na Eolios, os estudos CFD abrangem uma vasta gama deescalas, desde a maior (estudo dos ventos em torno das cidades) até à mais pequena (estudo dos escoamentos em condutas).
Esta abordagem global permite simular com precisão todos os fenómenos complexos associados ao escoamento de fluidos.

Conforto térmico interior

O conforto termo-aerodinâmico interior é um critério fundamental na conceção de sistemas de ventilação natural.
Refere-se à qualidade do clima interior percebida pelos ocupantes, que depende tanto das condições térmicas (temperatura, humidade) como dos parâmetros aerodinâmicos (velocidade e direção do ar).
Um sistema de ventilação natural bem concebido deve, portanto, não só garantir uma temperatura interior confortável, mas também assegurar uma circulação de ar que contribua para o bem-estar dos ocupantes, evitando zonas de estagnação ou correntes de ar desagradáveis.

  • Análise do conforto térmico

A análise do conforto térmico interior envolve um estudo pormenorizado das variações de temperatura nos espaços interiores em função da entrada de calor, da perda de calor e daeficiência dos sistemas de ventilação.

A simulação CFD permite visualizar e quantificar estas variações em tempo real, tendo em conta as flutuações do clima exterior e as actividades internas do edifício.

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Simulação CFD do conforto térmico num espaço aberto

Ao integrar modelos térmicos complexos, é possível avaliar a influência dos materiais de construção, daluz solar e das aberturas na distribuição térmica interior, o que facilita a conceção de estratégias de ventilação natural adaptadas para manter uma temperatura agradável durante todo o ano.

  • Avaliação dos parâmetros do fluxo de ar

 A componente aeraúlica da  o conforto interior é igualmente crucial.  Diz respeito à forma comoo ar se move dentro dos espaços, afectando o conforto dos ocupantes.   sensação de conforto

 Por exemplo, umavelocidade do ar demasiado elevadapode fazer-te sentir frio, mesmo que a temperatura ambiente esteja correta.

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Simulação CFD do conforto térmico-ar no Museu do Louvre

Por outro lado, uma má circulação do ar pode levar a uma acumulação de calor ouhumidade, causando desconforto.
A simulação CFD permite modelar estes fluxos de ar com grande precisão, tendo em conta factores como a disposição do mobiliário, a forma dos espaços interiores e a posição das aberturas.
Isto permiteotimizar a conceção dos sistemas de ventilação natural para garantir uma distribuição uniforme do ar fresco e evitar correntes de ar desagradáveis.

  • Otimização do conforto térmico e do ar

A otimização do conforto térmico e aeráulico interior depende de um equilíbrio subtil entre os parâmetros térmicos e aeráulicos.
Os engenheiros da Eolios utilizam a simulação CFD para explorar diferentes cenários de ventilação e identificar as configurações mais eficientes.
Isto pode incluir o ajuste do tamanho e da posição das aberturas, a utilização de materiais com elevada inércia térmica para estabilizar as temperaturas interiores, ou a integração de sistemas passivos, tais como poços canadianos ou chaminés solares, para melhorar o efeito da ventilação natural.
O objetivo é assegurar que todas as áreas do edifício beneficiam de um clima interior ótimo, contribuindo assim para a saúde, o bem-estar e a produtividade dos ocupantes.

Em suma, o conforto térmico-ar interior é uma dimensão essencial na conceção de sistemas de ventilação natural.
Graças a uma abordagem baseada na simulação CFD, é possível conceber ambientes interiores que não só satisfaçam os requisitos térmicos, mas que também ofereçam um conforto aeráulico ótimo, em harmonia com as condições climáticas externas e as caraterísticas arquitectónicas do edifício.

A experiência da Eolios na simulação CFD da ventilação natural

A Eolios demonstra a sua experiência em ventilação natural, combinando um conhecimento profundo dos princípios fundamentais com técnicas avançadas de simulação CFD.
Graças a uma abordagem rigorosa que incluiestudos climáticos detalhados, modelação 3D precisa, dimensionamento ótimo dos sistemas de ventilação e simulações CFD flexíveis, a Eolios é capaz de conceber soluções de ventilação natural adaptadas a contextos variados e exigentes.

Os projectos apresentados ilustram perfeitamente a nossa capacidade de analisar e otimizar os fluxos de ar para garantir um ambiente interior saudável, confortável e sustentável.
As simulações detalhadas mostram que as nossas equipas conseguem identificar e implementar as melhores soluções para maximizara eficiência da ventilação natural.

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