Estudo CFD do conforto ao vento da cobertura de um hotel parisiense: comparação de para-ventos de vidro para otimizar o conforto dos clientes.
A EOLIOS Engenharia realizou um estudo de conforto ao vento para a cobertura de um hotel de luxo em Paris. Situado em ambiente urbano denso, este terraço de topo acolherá público e deve oferecer um conforto aeráulico ótimo apesar da exposição ao vento.
Na ausência de proteções adequadas, acelerações do vento ou turbilhões provocados pela forma do edifício e pela proximidade de outros prédios poderiam gerar zonas de desconforto, ou mesmo de perigo para os utilizadores.
O objetivo: quantificar o impacto do vento sobre o terraço e avaliar a eficácia de um para-vento de vidro de diferentes alturas para melhorar o conforto dos clientes.
O essencial. Estudo CFD do conforto ao vento da cobertura de um hotel de luxo parisiense, em meio urbano denso: dois regimes de vento de oeste-sudoeste (3,5 e 8 m/s) e três alturas de para-vento de vidro (80, 100, 130 cm) comparadas. A solução escolhida de 130 cm reduz as velocidades sentidas em 30 a 40 % em relação aos 80 cm, preservando a vista panorâmica.
A EOLIOS implementou uma simulação CFD para modelar os escoamentos de ar exteriores em torno do hotel. O modelo 3D reproduz o edifício e o seu ambiente próximo, prédios vizinhos na direção do vento dominante, bem como todos os ordenamentos da cobertura (mobiliário, guarda-corpos, guarda-sóis), a fim de ter em conta o conjunto dos obstáculos que influenciam o fluxo de ar.
Equilíbrio entre uma ventilação natural suficiente e velocidades de ar controladas à altura de uso. Numa cobertura que acolhe público, condiciona diretamente o agrado e a segurança dos espaços de mesa e das circulações.
A Ilha de França não é a região mais ventosa, mas os ventos dominantes estivais provêm do setor oeste/sudoeste. Foram retidas duas condições de vento: um vento médio de 3,5 m/s de oeste-sudoeste (250°), representativo de uma brisa estival, e um vento mais forte de 8 m/s da mesma direção, caso plausível mas mais raro, para avaliar uma situação desfavorável.
Representação da frequência e da intensidade do vento por direção num local. Identifica os regimes dominantes, aqui o oeste-sudoeste no verão, para escolher as condições de vento a simular e orientar as proteções.
Para cada uma, foram testadas três configurações de para-ventos de vidro no perímetro do terraço: 80 cm, 100 cm e 130 cm de altura, para atenuar o vento sentido preservando a vista.
Para um vento moderado, esta altura reduz as velocidades junto ao solo (conforto aceitável ao nível das mesas), mas o vento contorna rapidamente o obstáculo: à altura do rosto, mesmo sentado, o desconforto aparece. Sob vento intenso, o para-vento de 80 cm é claramente insuficiente; as pessoas de pé ou na berma ficam particularmente expostas.
Parede transparente instalada na periferia de um terraço para travar o vento sem cortar a vista. A sua eficácia depende sobretudo da sua altura: demasiado baixa, o vento contorna-a à altura do rosto; suficientemente alta, cria um microclima abrigado.
Com vento médio, as velocidades em torno dos assentos são reduzidas (conforto satisfatório na maior parte do terraço). Sob vento forte, mede-se uma diminuição de cerca de 15 a 25 % das velocidades sentidas em relação aos 80 cm, mas persistem acelerações locais acima da barreira nos cantos expostos.
Com ~50 cm a mais do que a guarda inicial, a parede cria um verdadeiro ecrã anti-vento. As velocidades residuais tornam-se muito baixas (conforto máximo); sob vento forte, ficam reduzidas em cerca de 30 a 40 % em relação aos 80 cm. Alguns filetes de ar rápidos subsistem acima da parede, limitados às zonas muito elevadas.
A reter. o para-vento de 130 cm garante um conforto máximo mesmo com vento forte preservando a vista; os filetes de ar residuais acima da parede permanecem confinados às zonas muito elevadas, sem incómodo para os utilizadores à mesa.
O aumento da altura do para-vento melhora significativamente o conforto ao vento. Um para-vento de vidro de 130 cm cria um microclima bem abrigado, ali onde paredes mais baixas deixam passar correntes de ar incómodas, preservando ao mesmo tempo a vista panorâmica (vidro discreto).
A EOLIOS recomendou a instalação de uma divisória de vidro perimetral de cerca de 1,30 m em torno do terraço, para diminuir as velocidades de vento e criar uma zona confortável. Esta medida permitirá aos clientes desfrutar da cobertura em toda a tranquilidade, incluindo em dias ventosos.
Saber-fazer: a medição e a simulação do conforto ao vento em meio urbano
Por simulação CFD, os escoamentos de ar em torno do edifício e dos ordenamentos foram modelados para identificar as zonas expostas às acelerações e turbulências, sob duas condições de vento (3,5 m/s e 8 m/s). Foram comparadas três alturas de para-ventos de vidro (80, 100, 130 cm).
Quanto mais elevada é a parede, mais reduz as velocidades à altura de assento: a configuração de 80 cm permanece insuficiente com vento forte, 100 cm traz um ganho limitado, e a solução ótima de 130 cm garante um conforto máximo mesmo em condições desfavoráveis, preservando a vista e a estética.
Conforto ao vento, para-ventos de vidro e simulação CFD de uma cobertura em meio urbano.
Em altura e em meio urbano denso, a forma do edifício e os prédios vizinhos podem criar acelerações e turbilhões incómodos, ou mesmo perigosos, num terraço que acolhe público. A simulação quantifica estes efeitos antes do ordenamento. Ver também o projeto conforto do telhado de um palácio em Casablanca.
Três alturas (80, 100, 130 cm) foram comparadas por simulação sob dois regimes de vento. 80 cm deixa o vento contornar o obstáculo à altura do rosto, 100 cm traz um ganho limitado, e 130 cm cria um verdadeiro ecrã abrigado.
Não: as paredes são em vidro discreto. A solução de 130 cm preserva a vista panorâmica ao mesmo tempo que cria um microclima confortável, um duplo benefício de conforto e estética.
Dois regimes de oeste-sudoeste (250°): um vento médio de 3,5 m/s (brisa estival) e um vento mais forte de 8 m/s (situação desfavorável mais rara), definidos a partir da rosa dos ventos do local parisiense.
Modela o edifício, a sua vizinhança e o mobiliário de terraço para cartografar as velocidades em qualquer ponto, sem maqueta física, e permite comparar várias soluções de proteção antes de qualquer obra.
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Estudo CFD do conforto ao vento de uma cobertura em meio urbano: velocidades de ar, rajadas e ordenamentos de proteção.
Conforto peõesConforto dos peões — La Défense
Energia solarImpacto do vento — central solar
CoberturaCobertura de um palácio — Casablanca
SolarControlo da erosão eólica — central solar
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Qualidade do arQualidade do ar — Estação RER Issy
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