SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS - Dimensões das aberturas do caso otimizado

Desenho 8 Dimensões das aberturas do caso otimizado

6.5 SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS

As dificuldades de operação do PHOENICS, muitas das quais associadas à concepção generalista do programa, é um estímulo para que sejam desenvolvidos programas de CFD customizados para as necessidades específicas do arquiteto. Nessa linha, existem programas como o TAS24, que incorpora essas características. O website25 do Departamento de Energia norte-americano disponibiliza informações sobre mais de 300 programas de simulação no ambiente construído, no qual classifica, entre outros, o nível de conhecimento exigido para operar cada ferramenta. O TAS é classificado como de uso para engenheiros e arquitetos, dispensando treinamento específico e possuindo tutoriais de fácil entendimento. O mesmo website inclui o PHOENICS na relação de programas que exigem “considerável experiência e conhecimentos de dinâmica de fluidos computacional”.

É necessário investir na determinação das condições de contorno a partir de um histórico de registros climáticos. Essa dissertação apresenta uma proposta e discute o assunto de forma superficial, pois não foi encontrada similar discussão em artigos sobre o uso de CFD na edificação.

Quanto à modelagem em CFD, os resultados obtidos nesta pesquisa se basearam na proposição de diferentes arranjos de fachada quanto ao posicionamento e dimensões de suas aberturas, para uma determinada faixa de velocidades e direções do vento. Apesar de ter sido sugerida apenas uma modificação da geometria em relação ao caso base (típico), o método permite inúmeras combinações de dimensões e posicionamentos das aberturas de entrada e saída, que podem ser associadas a diferentes condições de ventilação, aprimorando as análises de velocidades internas e taxas de renovação de ar. Além disso, podem ser efetuadas modificações nas dimensões do domínio, estudando-se assim o desempenho de diferentes proporções de largura, altura e profundidade do galpão.

Outros desenvolvimentos da abordagem realizada em CFD podem ser obtidos por meio da construção de diferentes modelos de domínio reduzido, com novas tipologias de aberturas, seja com elementos vazados, seja com esquadrias, uma vez que esses componentes

24_{Maiores informações no endereço eletrônico: www.ourworld.compuserve.com/homepages/edsl} 25_{www.eere.energy.gov/buildings/tools_directory/}

possuem dimensões iguais ou maiores que o cobogó simulado nos casos desta pesquisa. Algumas alternativas para o domínio reduzido são:

x Incluir detalhes de esquadrias nas aberturas, possibilitando o estudo de diferentes tipologias de janelas como pivotante, de correr, basculante etc.

x Simular diferentes tipologias de cobogós, observando a mudança no padrão do escoamento.

x Aprimorar o método de transferência das condições de contorno entre domínios. Pode ser feita a leitura das velocidades em diferentes cobogós, ao invés de apenas o elemento central, para melhorar a fidelidade dos dados de entrada das velocidades no domínio da edificação. Essa mudança implica em aprimorar a construção dos inlets no domínio maior, com a divisão em faixas de velocidades correspondentes à quantidade de leituras feitas no domínio anterior.

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APÊNDICES

Apêndice A - Variáveis quantitativas dos levantamentos de campo

Levantamento 1 – Variáveis quantitativas com valores das medianas.

Galpões Orientação Beiral Lat. Beiral F/F Vão (Largura) Vão (Comp.) Altura pilar Nº módulos

G 01 114.44 0.80 0.60 5.00 11.00 5.00 20 G 02 90.00 0.70 0.50 5.00 11.55 5.40 1 G 03 90.00 0.70 0.50 5.00 11.00 5.40 8 G 04 90.00 0.80 0.50 5.00 11.00 4.80 7 G 05 90.00 0.80 0.50 5.00 11.00 4.80 8 G 06 90.00 1.40 0.80 5.00 17.00 3.60 10 G 07 166.42 0.90 0.70 5.00 11.00 4.25 9 G 08 180.00 2.50 1.80 5.00 20.00 8.80 10 G 09 180.00 1.70 1.70 5.00 9.20 3.50 10 G 10 180.00 1.20 1.50 5.00 12.00 6.00 7 G 11 180.00 1.50 1.50 5.00 18.00 8.00 7 G 12 180.00 1.50 1.00 5.00 10.00 4.50 4 G 13 88.74 1.00 1.00 5.00 11.00 6.00 5 G 14 185.63 2.75 2.25 5.00 15.00 3.75 9 G 15 88.27 1.00 1.00 5.00 11.00 4.95 7 G 16 90.00 1.00 1.00 5.00 11.00 5.80 6 G 17 90.00 0.80 0.70 5.00 11.00 5.00 3 G 18 90.00 1.20 0.90 5.00 15.00 5.15 4 G 19 87.83 0.40 0.00 5.00 5.00 4.05 2 G 20 117.83 1.20 1.00 5.00 9.50 3.30 6 Mediana 90.00 1.00 0.95 5.00 11.00 4.98 7

Legenda dos galpões:

x G01 - Oficina e depósito da garagem central;

x G02 - Depósito de gás da DMP (Divisão de Materiais e Patrimônio); x G03 - Almoxarifado da Superintendência de Infra-estrutura;

x G04 - Divisão de patrimônio da DMP;

x G05 - Depósito de materiais inservíveis da DMP; x G06 - Editora Universitária;

x G07 - Edifício do canteiro de obras;

x G08 - Quadra poli esportiva do Departamento de Educação Física;

x G09 - Refeitório do NUPLAM (Núcleo de Pesquisas em Alimentos e Medicamentos);

x G10 - Depósito de embalagens do NUPLAM; x G11 - Almoxarifado central do NUPLAM; x G12 - Depósito de inflamáveis do NUPLAM;

x G13 - Oficinas do DFTE (Departamento de Física Teórica e Experimental) x G14 - LARHISA (Laboratório de Recursos Hídricos e Saneamento);

x G15 - Oficina e marcenaria do CCET (Centro de Ciências Exatas e da Terra); x G16 - Laboratório 01 de Engenharia Têxtil;

x G17 - Laboratório 02 de Engenharia Têxtil; x G18 - Laboratório de Química;

x G19 - Laboratório de Bioquímica;

x G20 - NUPEG (Núcleo de Pesquisa em Petróleo e Gás).

Apêndice B - Variáveis qualitativas dos levantamentos de campo

Levantamento 2 - Variáveis qualitativas com valores do modo.

Rev. Ext Abert. Tipo de cobogó

Galpões Vedações Cobertura Forro vent. Cor revest. S N S N S¹ S² N¹ N²

G 01 1 1 0 1 1 1 7 7 1.2 1.2 G 02 1 1 0 1 1 1 1 1 1.1 1.1 G 03 1 1 0 1 1 1 7 7 1.1 1.1 G 04 1 1 0 1 1 1 1 1 1.1 1.1 G 05 1 1 0 1 1 1 7 7 1.1 1.1 G 06 1 1 1 2 1 1 5 5 G 07 3 1 0 3 1 1 5 G 08 1 1 0 1 1 1 1 1 1.1 1.1 1.1 1.1 G 09 1 1 1 2 3 3 5 G 10 1 1 0 4 1 1 2 2 G 1.1 1 1 0 2 1 1 2 2 G 1.2 1 1 0 1 1 1 1 2.2 2.2 G 13 1 1 0 1 1 1 1 1 1.1 1.1 G 14 1 1 0 1 1 1 1 5 3 3 G 15 1 1 0 1 1 1 1 1 1.1 1.1 G 16 1 1 0 1 1 1 1 1 3 3 3 3 G 17 1 1 0 1 1 1 1 5 1.1 1.1 1.1 G 18 1 1 1 4 1 1 2.2 2.2 2.2 2.2 G 19 1 1 0 2 1 1 1 1 1.1 1.1 1.1 1.1 G 20 1 1 1 4 1 1 5 5 Modo 1 1 0 1 1 1 1 1 1.1 1.1 1.1 1.1 Legenda da tabela: x S: fachada sul; x N: fachada norte;

x S¹: fachada sul no nível inferior; x S²: fachada sul no nível superior; x N¹: fachada norte no nível inferior; x N²: fachada norte no nível superior.

Legenda das variáveis: x Vedações: 1 - tijolos cerâmicos; 2 - blocos de concreto; 3 - misto. x Cobertura: 1 - fibrocimento; 2 - outra. x Forro ventilado: 0 - não; 1 - sim.

x Cor predominante do revestimento: 1- branco; 2 - bege; 3 - verde claro; 4 - ocre. x Revestimento externo: 1 - pintura; 2 - revestimento texturizado; 3 - cerâmica esmaltada; 4 - pedras graníticas.

x Tipo e disposição das aberturas nas fachadas: 0 - fachada cega;

1 - elementos vazados em dois níveis; 2 - brises horizontais nos dois níveis; 3 - janela no nível inferior;

4 - fachada cega com vazio superior;

5 - janela no nível inferior e cobogó no superior; 6 - janela inferior e vazio superior;

7 - elemento vazado no nível inferior e vazio superior.

OBS: para a definição do tipo de aberturas predominantes nos edifícios, foi considerado o módulo que mais se repete nas fachadas. Quando não houve um módulo padrão, a variável foi deixada em branco.

x Tipo de elementos vazados: 1 - Venezianas.

1.1 - veneziana única de 33 x 13 x 10 cm;

1.2 - elemento tipo veneziana com módulos de 50 x 50 cm. 2 - Reticulado.

2.1 - reticulado de 10 x 10 cm em módulos de 50 x 50 cm; 2.2 - reticulado de 5 x 5 cm em módulos de 50 x 50 cm. 3 - Elemento retangular de dimensões 10 x 20 cm.

OBS: para a definição do cobogó mais utilizado adotou-se o mesmo critério da variável anterior. Os valores em branco equivalem aos edifícios que não têm elementos vazados como aberturas predominantes.

Apêndice C - Dimensões das aberturas com elementos vazados

Levantamento 3 - Dimensões das aberturas nas fachadas sul e norte com valores das medianas.

FACHADA SUL FACHADA NORTE

Elem. Vaz.(inferiores) Elem. Vaz.(superiores) Elem. Vaz.(inferiores) Elem. Vaz.(superiores)

Galpões P H L Qt P H L Qt P H L Qt P H L Qt G 01 2.50 1.50 2.00 2 2.50 1.50 2.00 2 G 02 4.00 0.90 4.85 1 4.00 0.90 4.85 1 G 03 4.00 0.90 4.85 1 4.00 0.90 4.85 1 G 04 3.50 0.80 4.85 1 3.50 0.80 4.85 1 G 05 3.50 0.90 4.85 1 3.50 0.90 4.85 1 G 06 3.60 0.50 4.85 1 G 07 G 08 1.05 1.30 4.75 1 4.55 1.30 4.75 1 1.05 1.30 4.75 1 4.55 1.30 4.75 1 G 09 3.00 0.75 1.40 2 3.00 0.75 1.40 2 G 10 1.30 1.40 2.27 2 4.10 1.40 2.27 2 G 11 G 12 2.00 2.00 4.50 1 2.00 2.00 4.50 1 G 13 3.30 2.60 1.60 3 3.30 2.60 1.60 3 G 14 0.35 2.20 1.65 2 0.35 2.20 0.80 2 G 15 2.75 1.55 4.80 1 2.75 1.55 4.80 1 G 16 1.10 1.20 2.10 2 2.75 1.90 2.10 2 1.10 1.20 2.10 2 2.75 1.90 2.10 2 G 17 1.35 1.40 1.35 3 3.05 1.50 1.35 3 3.05 1.50 1.35 3 G 18 G 19 0.45 1.40 1.65 2 0.45 1.40 1.65 2 2.85 0.90 1.65 2 G 20 Mediana 1.08 1.40 1.88 2 3.30 1.30 4.75 1 1.10 1.40 2.27 2 3.30 1.30 2.27 2 OBS: Os valores em branco equivalem às demais tipologias de aberturas.

Apêndice D - Resultados dos gráficos e resíduos das simulações em CFD

(a) (b) Simulação 1 - Domínio reduzido para caso típico e ventilação típica (v=6,6 m/s e ș=133°)