Avaliação da predição de coeficientes de pressão para Edifício em H usando simulações CFD

Resumo

A simulação Airflow Network (AFN)/Building Energy Simulations (BES) é muito usada para incluir os efeitos da ventilação natural em análises de conforto térmico e eficiência energética. Para isso os coeficientes de pressão (Cp) são um dado de entrada importante; embora esta informação possa ser obtida através de Simulações fluidodinâmicas (CFD), estas podem apresentar incertezas, além disso, alguns modelos de cálculos podem demandar um longo tempo de processamento, como o LES (Large Eddy Simulation). A planta em formato de “H” é bastante usada em projetos arquitetônicos, sendo o estilo mais comum em residenciais multifamiliares de interesse social no Brasil. Este trabalho buscou avaliar a precisão da simulação CFD usando modelos de turbulência Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS: K-ω SST e RNG k-ε) para prever o valor de Cp para prédios baixos (até 4 pavimentos) e formato de “H”. Foram realizadas simulações CFD usando a plataforma CpSimulator e experimentos com modelos em escala 1:60 em túnel de vento (Laboratório Nacional de Engenharia Civil - Lisboa) para 20 ângulos de ataque do vento, reproduzindo uma camada limite atmosférica compatível com a suburbana (α=0,23). Em suma, todos os modelos de turbulências testados apresentam boa concordância com os resultados do experimento (coeficiente de determinação R2=0.9).