Modelação CFD da dispersão da poluição atmosférica
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Estudo de impacto da poluição do ar.

A EOLIOS realiza estudos de impacto da poluição do ar por modelação CFD, para avaliar a qualidade do ar, reduzir os riscos e otimizar a ventilação, à escala das cidades, dos edifícios e dos sistemas.

CFD dispersão dos poluentesICPE · conformidade regulamentarLeitura 7 min
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Dispersão dos poluentes modelada

Plumas de chaminés, partículas finas, odores: a CFD restitui a difusão em condições reais de meteorologia e de terreno.

Conformidade regulamentar

Verificação do respeito dos limiares (PM10, PM2.5, NOx, SO2) em torno das zonas sensíveis, no quadro ICPE.

Visualizações 3D claras

Representações legíveis das plumas para comunicar com as autoridades, os decisores e os moradores.

01 — Especialidade

EOLIOS, especialista dos estudos de qualidade do ar

Ajudamo-lo a compreender os riscos ligados à poluição à escala das cidades, dos edifícios e dos sistemas.

Modelação

  • Emissão atmosférica de poluentes
  • Qualidade do ar interior
  • Difusão da tricloramina em piscina, validação AVAC

Estudos & auditorias

  • Estudos de impacto de novos sites industriais
  • Auditorias de site, levantamentos e medições
  • Estudo da poluição por poeiras

Riscos & captação

  • Estudos de propagação dos odores
  • Estudo do risco Covid e vírus
  • Dimensionamento dos sistemas de captação em indústria e laboratórios
02 — Desafios

Qualidade do ar e dispersão dos poluentes: desafios importantes

A qualidade do ar na cidade

A poluição do ar exterior é um dos grandes problemas ambientais atuais. As zonas urbanas caracterizam-se por uma grande variedade de fontes de poluentes: sistemas de aquecimento, de ventilação e de ar condicionado (AVAC) dos edifícios, tráfego, indústria, e mesmo certas espécies de árvores que favorecem os riscos alergénicos. A poluição do ar urbano está associada a um vasto leque de efeitos sanitários agudos e crónicos.

Além disso, a qualidade do ar exterior influencia a qualidade do ar interior através da ventilação mecânica e/ou natural, que substitui o ar interior por ar exterior. Inversamente, nas zonas muito ventiladas, o conforto e a segurança dos peões ao vento podem ser degradados. Em cada situação prática, é, por isso, necessário encontrar um compromisso entre a ventilação urbana (para a qualidade do ar interior e exterior) por um lado, e o conforto e a segurança dos peões ao vento por outro. O escoamento do vento na cidade está fortemente ligado à morfologia urbana, densidade, implantação, forma e dimensões dos edifícios. Os fluxos de poluição urbanos podem ser avaliados à grande escala por medição.

A qualidade do ar e o controlo da dispersão dos poluentes atmosféricos são desafios-chave para as instalações industriais. Quer se trate de plumas de chaminés ou de partículas finas em suspensão, estas emissões devem ser controladas para limitar o seu impacto no ambiente e nas populações. A modelação CFD (Computational Fluid Dynamics) é uma ferramenta poderosa para analisar estes fenómenos e garantir a conformidade dos projetos com a regulamentação em vigor.

Estudo CFD do impacto de uma indústria na qualidade do ar
Estudo CFD do impacto de uma indústria na qualidade do ar
03 — Estudo de impacto

Estudo de impacto e simulação da qualidade do ar

Preservar a qualidade do ar: um desafio regulamentar

A presença de poluentes atmosféricos, partículas finas (PM10, PM2.5), metais pesados (chumbo, cádmio), óxidos de azoto (NOx) e óxidos de enxofre (SO2), pode ter um impacto na saúde humana. Para limitar estes riscos, foram fixadas normas a nível europeu e nacional; em França, são enquadradas pela regulamentação própria das instalações classificadas para a proteção do ambiente (ICPE). Estas normas definem limiares a não ultrapassar para garantir a qualidade do ar e a segurança pública.

Os industriais devem assegurar que as suas emissões respeitam estes limites, em particular em torno das zonas sensíveis (habitações, escolas, hospitais). O respeito destes limiares é um critério essencial para qualquer projeto industrial.

Dossiê técnico: Instalações ICPE e legionella — compreender os riscos ligados às torres de refrigeração

Simulações para avaliar e antecipar as emissões industriais

A modelação CFD é uma ferramenta-chave dos estudos de impacto ambiental: permite simular a dispersão dos poluentes atmosféricos em condições realistas. Integrando parâmetros como a meteorologia local, a topografia e o ambiente edificado, a CFD fornece uma representação precisa da difusão dos poluentes, permitindo verificar a conformidade das emissões com as normas em vigor.

Emissões de vapor — site industrial
Estudo das emissões de vapor de um site industrial

A CFD permite também simular cenários específicos, como a implantação de novas infraestruturas, a fim de antecipar o seu efeito na dispersão dos poluentes. Estas simulações ajudam a ajustar os projetos segundo os resultados obtidos. Por fim, a CFD fornece visualizações 3D claras das plumas de poluição, que facilitam a compreensão dos resultados e permitem comunicar eficazmente com as autoridades, os decisores e os moradores, tornando visível o impacto potencial das emissões no ambiente.

04 — Modelação

Modelar a propagação da poluição industrial

Os parâmetros que influenciam a dispersão

A dispersão dos poluentes na atmosfera é influenciada por numerosos fatores ambientais e estruturais. A modelação CFD integra estes parâmetros para simular com precisão a difusão dos poluentes em ambientes variados. Compreender estes elementos é essencial para avaliar o impacto das emissões industriais e garantir a conformidade com as normas ambientais.

A influência das condições meteorológicas

A natureza da dispersão da poluição química (fria ou quente) e das poeiras, qualquer que seja a fonte, é influenciada pelo regime de vento local. As condições meteorológicas desempenham um papel-chave: a velocidade e a direção do vento determinam a trajetória das plumas, enquanto a temperatura e a humidade influenciam a densidade dos gases e a sua capacidade de subir ou permanecer ao nível do solo. Por exemplo, ventos fortes favorecem uma diluição rápida dos poluentes, enquanto ventos fracos ou uma estagnação atmosférica podem provocar uma acumulação local.

Para cada estudo, realizamos uma análise climática detalhada, baseada nos dados meteorológicos locais. Esta análise permite definir com o cliente os cenários de simulação mais representativos ou críticos, tendo em conta as variações sazonais e as condições extremas.

Obstáculos e ambiente: edifícios, infraestruturas e relevo

As infraestruturas envolventes, edifícios, instalações industriais ou turbinas eólicas, modificam sensivelmente os escoamentos de ar e influenciam a dispersão dos poluentes. Estas estruturas podem criar zonas de turbulência, efeitos de esteira ou recirculações de ar, alterando a trajetória e a concentração das plumas.

O relevo natural, colinas, vales, variações de terreno, atua de forma semelhante, canalizando ou bloqueando os fluxos de ar. Em meio ondulado, os poluentes podem ficar presos localmente; em terreno aberto, a dispersão é geralmente facilitada.

Campo de velocidade do ar ao nível do solo — dispersão dos poluentes
Campo de velocidade do ar ao nível do solo que influencia a dispersão

As nossas simulações CFD integram estes elementos para fornecer resultados precisos e adaptados a cada site, em meio urbano denso como em ambiente rural aberto. Esta abordagem permite antecipar as zonas sensíveis e propor soluções para limitar o impacto das emissões, oferecendo uma visão de conjunto dos mecanismos de dispersão ao serviço do controlo da qualidade do ar e da conformidade regulamentar.

05 — Competência EOLIOS

A nossa competência nos estudos de qualidade do ar

Na EOLIOS, a nossa competência em modelação CFD vai muito além de simples simulações. Concebemos estudos à medida que garantem resultados fiáveis e precisos, e ajudam os nossos clientes a atingir objetivos concretos: campanhas de medição no local, conformidade regulamentar, otimização das instalações ou comunicação clara dos impactos ambientais.

Modelos realistas para resultados fiáveis

Cada projeto é único. É por isso que criamos modelos 3D detalhados adaptados às especificidades do site estudado: edifícios industriais, infraestruturas envolventes, relevo, ou ainda elementos perturbadores como turbinas eólicas. Esta abordagem à medida permite simular situações reais e obter resultados precisos, essenciais para avaliar a dispersão dos poluentes em ambientes variados:

  • Estudar o impacto dos odores na cidade ou nas proximidades de um site industrial, agrícola ou de tratamento de resíduos.

  • Estudar o impacto na segurança ambiental identificando as zonas onde a concentração máxima admissível (CMA) de poluentes pode ser ultrapassada.

  • Analisar a repartição desigual das concentrações residuais de poluentes.

  • Estudo de impacto em caso de emissão acidental de poluentes.

  • Estudo de impacto do tráfego.

Mais do que resultados: um acompanhamento até aos seus objetivos

O nosso trabalho não termina na produção de simulações precisas. Colaboramos com os nossos clientes para responder a necessidades específicas: assegurar a conformidade com as normas ambientais, produzir mapas de impacto para os estudos de impacto ambiental, ou antecipar as preocupações dos moradores. Graças a visualizações 3D claras e detalhadas, tornamos os resultados acessíveis a todos os atores do projeto, autoridades, decisores e moradores. Estas representações visuais são ferramentas eficazes de comunicação e de validação.

Especialidade: estudo da qualidade do ar interior

FAQ

Perguntas frequentes

O que industriais, donos de obra e operadores nos perguntam com mais frequência sobre a dispersão da poluição do ar.

O que calcula concretamente um estudo de dispersão CFD?

Simula a emissão de um poluente por uma ou várias fontes, o seu transporte pelo vento e a sua diluição progressiva na atmosfera em torno dos edifícios. Obtêm-se mapas de concentração ao nível do solo e na fachada, nos locais sensíveis como as tomadas de ar novo, as janelas ou os espaços públicos. O estudo verifica assim o respeito dos limiares regulamentares ou de incómodo, direção de vento a direção de vento.

Odores, partículas finas, gases: que poluentes se podem tratar?

Todos os traçadores podem ser modelados desde que as suas condições de emissão sejam conhecidas: odores de estação de tratamento ou de site agroalimentar, partículas finas, gases de combustão, solventes, emissões de processo. Cada fonte é descrita pelo seu caudal, pela sua velocidade de ejeção e pela sua temperatura, que condicionam a altura de ascensão da pluma. Várias fontes podem ser combinadas num mesmo modelo.

Como são posicionadas as tomadas de ar novo?

A simulação verifica que nenhuma tomada de ar capta a pluma de uma emissão próxima, quer provenha do próprio edifício quer de uma instalação vizinha. Quando é detetado um risco de recirculação, testa-se a deslocação da tomada, o realçamento ou o desvio da chaminé até obter uma diluição suficiente. Esta verificação evita problemas de qualidade do ar interior dispendiosos de corrigir após a receção.

Os edifícios vizinhos são tidos em conta?

Sim, são essenciais para o resultado. O edificado envolvente cria esteiras e zonas de depressão que podem rebater uma pluma para o solo (downwash) ou para as aberturas. O modelo integra, por isso, a volumetria real do site e das suas imediações, bem como o relevo quando é pertinente, para um resultado representativo e não teórico.

O estudo ajuda a constituir um processo ICPE?

Sim: fornece elementos quantificados e ilustrados (mapas de concentração, alturas de emissão justificadas, comparação de variantes) que sustentam a instrução de um processo ICPE ou de um estudo de impacto. Objetivando a eficácia de uma altura de chaminé ou de um tratamento, facilita o diálogo com a administração e os moradores.

Demonstração

Tornar visível o invisível

Da chaminé industrial ao bairro urbano, a EOLIOS modela a dispersão dos poluentes, das poeiras e dos odores sobre a totalidade de um site e da sua topografia, para quantificar as concentrações e verificar o respeito dos limiares regulamentares.

Os resultados, plumas, zonas de acumulação, concentrações residuais, alimentam diretamente os estudos de impacto e a comunicação com as partes interessadas.

Dispersão & ilha de calor
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A poluição em movimento.

Plumas, partículas, odores: a CFD torna visíveis os fluxos de poluição que o olho não perceciona.

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Dispersão de poluição & ilha de calorEmissões de um site industrial
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Onde intervém a nossa especialidade «poluição do ar»?

Logo que uma emissão tem de ser controlada, para a saúde, a conformidade ou a vizinhança, os nossos estudos CFD de dispersão fazem a diferença. Eis os contextos tipo, resultantes das nossas missões reais.

Sites industriais & ICPE

Plumas de chaminés e emissões: verificar o respeito dos limiares em torno das zonas sensíveis.

Estudo de impacto — site industrial

Partículas finas (PM10, PM2.5)

Captação e dispersão das partículas em espaços abertos como subterrâneos.

Projeto — Captação de partículas, metro

Odores & incómodos olfativos

Sites agrícolas, resíduos, tratamento: raio de incidência e impacto na vizinhança.

Estudo de propagação dos odores

Segurança ambiental

Identificar as zonas de ultrapassagem da concentração máxima admissível (CMA).

Análise das concentrações residuais

Emissão acidental

Antecipar a dispersão em caso de libertação acidental de poluentes.

Estudo de impacto — emissão acidental

Impacto do tráfego

Modelar a poluição ligada à circulação e o seu efeito na qualidade do ar.

Estudo de impacto — tráfego
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