Impacto do Fechamento do Lote na Variação dos Coeficientes de Pressão em Edificações Térreas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.46421/entac.v20i1.5986

Palavras-chave:

Ventilação natural, Coeficientes de pressão, Análise paramétrica, CFD, Muro Frontal

Resumo

A ventilação natural, impulsionada pela ação do vento, ocorre devido ao deslocamento do ar gerado pelo diferencial de pressão nas faces da edificação. Vários fatores podem influenciar a distribuição de pressão, como a presença de muros, que geralmente reduzem os diferenciais de coeficientes de pressão (Cps). No entanto, pesquisas anteriores analisaram edificações isoladamente, sem considerar o entorno, um fator importante devido ao seu efeito de abrigo. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência do fechamento do lote na distribuição dos Cps nas fachadas de um modelo de edificação térrea, levando em conta o entorno imediato. Utilizando simulações CFD (Computational Fluid Dynamics), foram simulados 22 casos, variando três parâmetros: permeabilidade, altura e recuo frontal dos muros. Os resultados mostraram que a presença do entorno causou a inversão da sobrepressão nos cenários de maior altura do muro, sendo este o parâmetro com maior impacto; mostraram também a dissociação entre o aumento da permeabilidade e o aumento dos diferenciais de Cps. Esta pesquisa contribui para uma melhor aproximação das condições reais de ventilação natural, ao incluir um padrão urbano comum nas cidades brasileiras.

Biografia do Autor

Isabely Penina Cavalcanti da Costa, IFAL - Unicamp

Professora do Instituto Federal de Alagoas (IFAL), campus Batalha. Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Alagoas (2012), pós-graduação em Gestão Ambiental (2016) e mestrado em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Alagoas (2018). Atualmente é doutoranda no programa de pós-graduação em Arquitetura, Tecnologia e Cidade da Universidade Estadual de Campinas.

Lucila Chebel Labaki, Unicamp

Lucila Chebel Labaki é professora colaboradora junto ao Departamento de Arquitetura e Construção da Unicamp, com atuação no programa de Pós-graduação Arquitetura, Tecnologia e Cidade. É pesquisadora na área de conforto e eficiência energética no ambiente construído, clima urbano e microclimas em espaços abertos. Foi professora visitante junto ao PPGAU da Universidade Federal da Paraíba, de 2018 a 2020. Graduada em física pela Universidade de Sofia, Bulgária. Concluiu o doutorado em ciências pelo Instituto de Física Gleb Wataghin da Unicamp em 1990. Tem coordenado vários projetos de pesquisa, financiados pela Fapesp, CNPq, Capes, Finep, CPFL. Foi presidente da Antac - Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído, gestão 2010-2012.

Athos Lages, Hexperts Inovação e Tecnologia

Athos Lages é um engenheiro mecânico formado pela Universidade Federal de Pernambuco em 2018, sendo especializado em simulações computacionais FEA e CFD, desde 2017, com certificações pelo Instituto ESSS.

Referências

BROWN, G. Z.; DEKAY, Mark. Sol, Vento e Luz: estratégias para o projeto de Arquitetura. 2ed. Porto Alegre: Bookman, 2004.LEWIN, R. Complexity: life at the edge of chaos. 2. ed. Chicago: University of Chicago Press, 2000.

MARQUES DA SILVA, F. V. Aplicação da ventilação natural e mista em edifícios. As acções indutoras da ventilação natural. In: VIEGAS, J. (Org.). Ventilação e qualidade do ar interior. Lisboa: LNEC, 2010. p. 7-28.

CHANG, W. R. Effect of porous hedge on cross ventilation of a residential building. Building and Environment, v. 41, n. 5, p. 549–556, 2006. ISSN: 03601323. DOI: 10.1016/j.buildenv.2005.02.032.

CHANG, W. R.; CHENG, C. L. Modulation of cross ventilation in a residential building using a porous hedge. Journal of the Chinese Society of Mechanical Engineers, v. 30, n. 5, p. 409–417, 2009. ISSN: 02579731.

JOHN, A. D.; GAIROLA, A.; MUKHERJEE, M.. Effect of boundary wall on wind pressure coefficients on a low-rise building. Journal of Wind and Engineering, v. 6, n. 1, p. 10–18, 2009.

COSTA, Isabely. Influência de muros vazados laminados no desempenho da ventilação natural em habitações de interesse social. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo: Dinâmicas do Espaço Habitado) – Universidade Federal de Alagoas. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo. Maceió, 2018.

MARÍN CASTAÑO, Hector Fabian. Impacto de dispositivos de sombreamento externos e muro na ventilação natural e no desempenho térmico de uma habitação de interesse social térrea. Dissertação (Mestrado em Arquitetura, Urbanismo e Tecnologia) - Instituto de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017.

HAWENDI, Sherzad; GAO, Shian. Impact of an external boundary wall on indoor flow field and natural cross-ventilation in an isolated family house using numerical simulations. Journal of Building Engineering, v. 10, p. 109–123, 2017. ISSN: 23527102.

MEDDAGE, D. P. P.; LEWANGAMAGE, C. S.; WEERASURIYA, A. U. On the deviation of mean pressure coefficients in wind loading standards for a low-rise, gable-roofed building with boundary walls. Structures, v. 36, p. 50–64, 2022. ISSN: 2352-0124. DOI: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.12.003.

CÓSTOLA, D.; BLOCKEN, B.; HENSEN, J. L. M. Overview of pressure coefficient data in building energy simulation and airflow network programs. Building and Environment, v. 44, n. 10, p. 2027–2036, 2009.

TONG, Z.; CHEN, Y.; MALKAWI, A.. Defining the Influence Region in neighborhood-scale CFD simulations for natural ventilation design. Applied Energy, V. 182, p. 625-633, 2016.

ANSYS. Software ANSYS 2020 R2. [S.l.], 2020. Disponível em: <http://www.ansys.com/>. Acesso em: 30 de agosto de 2021.

LI, W.; WANG, F.; BELL, S. Simulating the sheltering effects of windbreaks in urban outdoor open space. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, v. 95, n. 7, p. 533–549, 2007. ISSN: 01676105. DOI: 10.1016/j.jweia.2006.11.001.

WANG, Jang Woon; KIM, Jae Jin; CHOI, Wonsik; MUN, Da Som; KANG, Jung Eun; KWON, Hataek; KIM, Jin Soo; HAN, Kyung Soo. Effects of wind fences on the wind environment around Jang Bogo Antarctic Research Station. Advances in Atmospheric Sciences, v. 34, n. 12, p. 1404–1414, 2017. ISSN: 02561530. DOI: 10.1007/s00376-017-6333-x.

XAVIER, A. C. de A.; LUKIANTCHUKI, M. A. Análise da ventilação natural em uma habitação de interesse social, com diferentes configurações de muro, através de simulações CFD. Risco Revista de Pesquisa em Arquitetura e Urbanismo (Online), v. 19, p. 1-19, 2021. DOI: 10.11606/1984-4506.risco.2021.169870.

VIEIRA, A.; BORBA, C.; RODRIGUES, J. Cobogó De Pernambuco. 1ª. Ed. Recife, 2013.

ROSSI; M. M.; FAVRETTO, A. P. O.; GRASSI, C.; DECAROLIS, J.; CHO, S.; HILL, D.; CHVATAL, K. M. S.; RANJITHAN, R.. Metamodels to assess the thermal performance of naturally ventilated, low-cost houses in Brazil. Energy & Buildings, V. 204, 2019.

MACEIÓ. Lei Municipal Nº 5.593, de 08 de fevereiro de 2007 - Código de Urbanismo e Edificações do Município de Maceió. Maceió – AL, 2007.

JOÃO PESSOA. Código de Urbanismo. João Pessoa – PB, 2001a.

RIO BRANCO. Lei complementar nº 48, de 25 de julho de 2018 – Código de Obras e Edificações. Rio Branco - AC, 2018.

BRASIL. Lei nº 6.766, de 19 de dezembro de 1979. Dispõe sobre o Parcelamento do Solo Urbano e dá outras Providências. Brasília, 1979.

COSTA, I. P. C. da; LABAKI, L. C.; LAGES, A. Efeitos da incorporação de muros no comportamento da ventilação natural em habitações populares térreas. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 23, n. 3, p. 39-62, jul./set. 2023. ISSN 1678-8621 Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído. http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212023000300675

LACERDA, A. E.; MARROQUIM, F.; ANDRADE, S. Avaliação pós-ocupação de unidades habitacionais do conjunto Antônio Mariz, João Pessoa-PB. In: 2º Simpósio Brasileiro de Qualidade do Projeto no Ambiente Construído – SBQP. Anais... Rio de Janeiro: ANTAC, 2011. p. 01 – 11.

VILLA, Simone Barbosa; OLIVEIRA, Juliano Carlos Cecílio Batista; SARAMAGO, Rita de Cássia Pereira; NICOLAU, Tamires Nunes de Alcântara; MELO, Mariana Mundim. A habitação social redesenhando a cidade. O caso da cidade de Uberlândia-Minas Gerais. Arquitextos, São Paulo, ano 16, n. 192.02, Vitruvius, maio 2016 <https://vitruvius.com.br/revistas/read/arquitextos/16.192/6056>.

TOMINAGA, Y.; MOCHIDA, A.; YOSHIE, R.; KATAOKA, H.; NOZU, T.; YOSHIKAWA, M., & SHIRASAWA, T. AIJ guidelines for practical applications of CFD to pedestrian wind environment around buildings. Journal of wind engineering and industrial aerodynamics, v. 96, n. 10-11, p. 1749-1761, 2008. DOI: <https://doi.org/10.1016/j.jweia.2008.02.058>.

LIU, S.; PAN, W.; ZHAO, X.; ZHANG, H.; CHENG, X.; LONG, Z.; CHEN, Q.. Influence of surrounding buildings on wind flow around a building predicted by CFD simulations. Building and Environment, V. 140, p. 1-10, 2018.

LUKIANTCHUKI, M. A. Sheds extratores e captadores de ar para indução da ventilação natural em edificações. Tese (doutorado) Programa de Pós-Graduação em Arquitetura, Urbanismo e Tecnologia – Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2015.

FRANKE, J.; HIRSCH, C.; JENSEN, A. G.; KRÜS, H. W.; SCHATZMANN, M.; WESTBURY, P. S.; WISSE, J. A.; WRIGHT, N. G. Recommendations on the use of CFD in predicting pedestrian wind environment. In: Cost action C, V. 14. Bruxelas, 2004.

LUKIANTCHUKI, M. A.; SHIMOMURA, A.P.; SILVA, F. M.; CARAM, R. M. Evaluation of CFD simulations with wind tunnel experiments: Pressure coefficients at openings in sawtooth building. Acta Scientiarum. Technology, 2018, 40, 37537.

SAKIYAMA, N. R. M.; CARLO, J. C.; FRICK, J.; GARRECHT, H. Using CFD to Evaluate Natural Ventilation through a 3D Parametric Modeling Approach. Energies, 2021, 14, 2197. https:// doi.org/10.3390/en14082197

BLOCKEN, Bert. LES over RANS in building simulation for outdoor and indoor applications: A foregone conclusion? In: Building Simulation, v. 11, 2018. ISSN: 19968744. ISBN: 1227301804. DOI: 10.1007/s12273-018-0459-3.

LEITE, R. C. V.; FROTA, A. B. Procedimentos para determinação de coeficientes de pressão em diferentes condições de adensamento urbano. In: XII Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído e VIII Encontro Latino-americano de Conforto no Ambiente Construído. Anais... Brasília: ENCAC, 2013. Disponível em: <http://www.infohab.org.br/encac/files/2013/topico4artigo9.pdf>. Acesso em: 15 de novembro de 2017.

KARAVA, P.; STATHOPOULOS, T.; ATHIENITIS, A. K. Airflow assessment in cross-ventilated buildings with operable façade elements. Building and Environment, v. 46, n. 1, p. 266–279, 2011. ISSN: 03601323. DOI: 10.1016/j.buildenv.2010.07.022.

BITTENCOURT, L.; CÂNDIDO, C. Introdução a Ventilação Natural. 4ed. rev. Maceió: EDUFAL, 2015.

Downloads

Publicado

2024-10-07

Como Citar

CAVALCANTI DA COSTA, Isabely Penina; CHEBEL LABAKI, Lucila; LAGES, Athos. Impacto do Fechamento do Lote na Variação dos Coeficientes de Pressão em Edificações Térreas . In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 20., 2024. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2024. p. 1–14. DOI: 10.46421/entac.v20i1.5986. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/entac/article/view/5986. Acesso em: 23 nov. 2024.

Edição

Seção

Conforto Ambiental e Eficiência Energética

Artigos Semelhantes

<< < 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 > >> 

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.