5.2 ENSAIOS COM CHUVA DIRIGIDA
5.2.5 Ensaios extras
Com o decorrer da execução dos ensaios optou-se por realizar alguns ensaios extras com fim exploratório para complementar os resultados obtidos. Como estes experimentos são de alto custo e em função do tempo disponível para execução dos ensaios, decidiu-se por ensaiar apenas as seguintes configurações: prédio isolado somente com ação da chuva (sem vento); prédio isolado com velocidade do vento maior que a utilizada nos outros ensaios; prédio baixo entre entorno alto e por fim os Modelos 2 e 3 com ângulo de incidência do vento diferente de 0º. Além disso, realizou-se um último ensaio, mudando a dimensão da edificação, buscando se visualizar o descolamento da chuva com o vento da aresta superior. Os resultados destes ensaios são apresentados a seguir.
5.2.5.1 Ensaio 1: apenas chuva, sem vento
Este ensaio foi realizado a fim de comprovar a situação hipotética apresentada na bibliografia (figura 19), em que a chuva, ao cair verticalmente, sem vento, não molha as fachadas da edificação. A figura 129 (a) apresenta a configuração do ensaio, o qual foi realizado com o Modelo 1 e o Entorno 1.
(a) (b) Figura 129: (a) configuração do ensaio só com chuva e (b) resultado obtido
Neste ensaio se teve o cuidado de calibrar os aspersores para que a chuva caísse perfeitamente na vertical sobre o modelo ensaiado. Analisando o resultado deste ensaio (figura 129 (b)) pode- se constatar que só ocorreram alguns respingos na fachada, situação muito diferente da encontrada quando da ação conjunta do vento (chuva dirigida).
5.2.5.2 Ensaio 2: velocidade do vento elevada
Durante a realização dos testes iniciais de calibração da velocidade do vento, pressão de água dos aspersores, tempo de execução dos ensaios e posicionamento dos modelos no túnel, surgiu a curiosidade de se realizar um ensaio extra utilizando uma velocidade maior do vento.
Para que a chuva chegasse a atingir o modelo, a mesa de ensaios teve que ser deslocada para o fim do túnel de vento. A figura 130 (a) apresenta a configuração do ensaio, o qual foi realizado com o Modelo 1, Entorno 1, vento incidente a 0º, ensaio com 5 segundos de duração, pressão dos aspersores de 4 Bar, alterando somente o valor da velocidade do vento. A velocidade do vento neste ensaio foi da ordem de 33 km/h na altura do topo da edificação em escala natural.
(a) (b) Figura 130: (a) configuração do ensaio com velocidade do vento elevada e (b) resultado obtido
O resultado deste ensaio é apresentado na figura 130 (b). Percebe-se que a fachada foi completamente molhada pela chuva, e numa intensidade bastante superior quando comparada aos outros ensaios. Com esta configuração não foi possível de se perceber nitidamente a
parábola de molhamento, apenas uma pequena menor concentração de chuva na parte central inferior da fachada.
5.2.5.3 Ensaio 3: modelo baixo entre entorno alto
Ao contrário do que era esperado e uma vez que se constatou que o entorno de mesma altura da edificação central não protegeu a sua fachada, surgiu a curiosidade de se ensaiar um modelo baixo entre o entorno alto, com a mesma velocidade do vento dos outros ensaios. A configuração deste ensaio é apresentada na figura 131 (a).
(a) (b) Figura 131: (a) configuração do ensaio com prédio baixo entre entorno alto (b) resultado obtido
A figura 131 (b) apresenta o resultado deste ensaio. Percebe-se nitidamente que os edifícios vizinhos protegeram a edificação central. A concentração de chuva dirigida que atingiu a fachada do modelo é nitidamente inferior quando comparada à da edificação central alta. Percebe-se uma ligeira formação da parábola, uma vez que a concentração de chuva é um pouco maior no topo e nas bordas laterais da fachada.
5.2.5.4 Ensaio 4: Modelo 2 com vento a 30º
Este ensaio foi realizado com o Modelo 2, Entorno 1 e ângulo de incidência do vento de 30º. O ângulo do vento foi escolhido com base nos resultados dos ensaios de vento uma vez que foi um ângulo que apresentou valores altos de sobrepressões.
Para este ensaio a fachada adjacente também foi revestida com o papel sensível a água. A configuração do ensaio é apresentada na figura 132 (a).
(a) (b) (c) Figura 132: (a) configuração do ensaio com Modelo 2 e vento a 30º e (b) e (c) resultado obtido
O resultado deste ensaio é apresentado na figura 132 (b) e (c). A parábola de molhamento pode ser visualizada tanto na fachada principal (um pouco deslocada para a lateral em função do ângulo) e também na fachada lateral, porém em menor intensidade,
Com o vento incidindo em ângulo diferente de 0º, o avanço central da fachada do prédio atua protegendo a parte da fachada que fica atrás do mesmo. Na figura 132 (c) pode-se verificar a parte da fachada que ficou protegida pelo avanço. Desta forma, pode-se constatar que dependendo da direção do vento, o avanço central pode proteger ou não influenciar (ângulo de 0º) no padrão de molhamento da fachada.
5.2.5.5 Ensaio 5: Modelo 3 com vento a 15º
Este ensaio foi realizado com o Modelo 3, Entorno 1 e ângulo de incidência do vento de 15º. O ângulo do vento também foi escolhido com base nos resultados dos ensaios de vento uma vez que foi um ângulo que apresentou altos valores de sobrepressões.
Da mesma forma que o ensaio 4, a fachada adjacente também foi revestida com o papel sensível a água (figura 133 (a)).
(a) (b) (c) Figura 133: (a) configuração do ensaio com Modelo 3 e vento a 15º e (b) e (c) resultado obtido
A figura 133 (b) e (c) apresenta o resultado deste ensaio. A parábola de molhamento também pode ser visualizada na fachada principal (deslocada para a lateral em função do ângulo de incidência do vento) e também na fachada lateral, em menor intensidade.
Com o vento incidindo em ângulo diferente de 0º, o recuo central da fachada do prédio ficou um pouco mais protegido. A figura 133 (c) mostra que uma parte do recuo ficou protegida pelo avanço lateral, constatando-se que dependendo da direção do vento, os avanços laterais protegem ou não influenciam (ângulo de 0º) no padrão de molhamento da fachada.
5.2.5.6 Descolamento do vento e da chuva do topo da edificação
Este teste foi realizado com o intuito de se tentar visualizar o descolamento da chuva e vento nas laterais da fachada, região onde ocorre uma maior velocidade do vento. Para que este descolamento fosse nítido, teve-se que aumentar as dimensões da edificação. A figura 134 apresenta a configuração do ensaio.
(a) (b) Figura 134: (a) modelo ensaiado e (b) configuração do ensaio
Para a tentativa de registro fotográfico e em vídeo deste fenômeno, inseriu-se uma câmera fotográfica digital, protegida da água, presa em tripé, no interior do túnel para captar o ensaio (figura 135).
(a) (b) Figura 135: (a) configuração do ensaio e (b) câmera fotográfica protegida para realização do ensaio
O descolamento do topo da edificação foi muito bem visualizado a olho nu e nas gravações em vídeos. A figura 136 apresenta a chuva incidindo sobre a fachada, bem como seu descolamento (marcado com a seta) na aresta superior da edificação.
Figura 136: descolamento do vento e chuva na aresta superior da edificação