Estudo CFD das velocidades e trajetórias de ar em torno de um edifício de La Défense, para avaliar a viabilidade de sistemas eólicos e a evolução dos ventos maioritários no local.
A EOLIOS realizou um estudo CFD do bairro de La Défense para apoiar a implantação de sistemas eólicos num edifício projetado.
O estudo incide sobre as velocidades e trajetórias de ar em torno do edifício: viabilidade da produção de eletricidade eólica, pistas de otimização dos desempenhos, e evolução dos ventos maioritários no local.
O bairro de La Défense, de densidade construída muito elevada, gera numerosas máscaras aeráulicas que condicionam fortemente os escoamentos.
O essencial. Estudo CFD das velocidades e trajetórias de ar em torno de um edifício de La Défense para avaliar a viabilidade de sistemas eólicos na cobertura: modelo 3D realista do bairro num raio de 400 m, análise dos escoamentos para os ventos de nordeste e de sudoeste, velocidades ao solo de 1,5 a 2 m/s, e evidência da máscara aeráulica da residência Les Dauphins que protege a cobertura do projeto.
Os nossos engenheiros trazem a sua peritagem técnica à compreensão e à modelação dos escoamentos de ar exteriores de grande volume. Este documento é um extrato de um estudo das velocidades e trajetórias de ar em torno de um edifício projetado em França.
O objetivo do estudo: verificar a viabilidade da implantação de sistemas eólicos para a produção de eletricidade do edifício, propor alternativas de otimização dos seus desempenhos, e avaliar a evolução dos ventos maioritários no local em torno do edifício em causa.
O bairro de La Défense apresenta uma forte densidade de edifícios por m², na origem de numerosas máscaras aeráulicas, uma característica determinante na evolução dos escoamentos.
Edifício ou obstáculo que abriga do vento as construções situadas por detrás. Em meio urbano denso, as máscaras redefinem por completo o mapa das velocidades: protegem certas zonas e ao mesmo tempo canalizam o ar para outras.
Para esta simulação, foi modelada uma grande parte dos edifícios próximos do projeto a fim de ter em conta as condições particulares do local, forte densidade de habitações e edifícios altos. Foi aplicado um nível de precisão suplementar para melhor captar as máscaras aeráulicas. O modelo CAD exterior reproduz a geometria simplificada do local e das suas imediações num raio de 400 m, a partir das plantas fornecidas.
Para um vento de nordeste, observam-se vários fenómenos aeráulicos específicos. As velocidades de ar ao nível do solo são da ordem de 1,5 a 2 m/s. O vento tende a soprar em direção à praça Henri Regnault por duas razões: a restrição do escoamento entre a residência Les Dauphins e a torre Gambetta cria um efeito de Venturi; e o vento que passa sob o Boulevard Circulaire tende a redirecionar o ar para a praça.
O traçado das correntes permite visualizar o percurso do ar em torno do edifício e nos espaços comuns, revelando as zonas de recirculação e os caminhos preferenciais do escoamento.
Para um vento de sudoeste, as velocidades de ar ao solo são da ordem de 1,5 a 2 m/s junto à fachada sul do edifício. O vento tende a soprar entre o edifício do projeto e a residência Les Dauphins: a restrição do escoamento entre a residência e o edifício sudoeste da praça cria um efeito de Venturi que acelera o ar em direção ao edifício do projeto. As velocidades a 40 m acima do solo são da ordem de 1,5 m/s.
Quando edifícios próximos reduzem a secção de passagem do vento, o ar acelera para conservar o seu débito. Este estreitamento cria zonas de sobrevelocidade entre as obras, a ter em conta para o conforto e a segurança.
A simulação mostra que, para esta direção, a residência Les Dauphins constitui uma máscara aeráulica suficiente para proteger uma grande parte do edifício do projeto. Esta máscara reduz fortemente as velocidades na aproximação da cobertura: não se observou nenhuma sobrevelocidade devida a um descolamento de parede.
A reter. a máscara aeráulica da residência Les Dauphins reduz fortemente as velocidades na aproximação da cobertura. Um parâmetro determinante para julgar a viabilidade da implantação de turbinas eólicas e posicioná-las onde o vento continua explorável.
A simulação numérica oferece novas perspetivas aos gabinetes de estudos: permite antecipar numerosos cenários e, portanto, controlar os imprevistos ligados a uma má conceção. Para construções novas, renovações ou novos ordenamentos, a modelação multifísica tem em conta o conjunto dos fenómenos na origem dos escoamentos de calor e de ar.
Graças aos seus servidores de cálculo, a EOLIOS simula os seus modelos na íntegra com grande precisão e num tempo muito curto. A experiência da EOLIOS em aeráulica geral permite propor soluções inovadoras e pertinentes. Os nossos engenheiros dispõem, além disso, de equipamento de ponta para medições diretas (auditoria do local, dos equipamentos e materiais, peritagem térmica: pontes térmicas, perdas, desempenho dos sistemas).
Saber-fazer: a medição e a simulação do conforto ao vento em meio urbanoEscoamentos urbanos, máscaras aeráulicas e viabilidade do eólico na cobertura em La Défense.
Verificar a viabilidade de implantar sistemas eólicos na cobertura de um edifício projetado, propor pistas de otimização do seu rendimento e avaliar a evolução dos ventos maioritários em torno do edifício, num bairro de densidade construída muito elevada.
Um edifício ou obstáculo que abriga do vento as construções situadas por detrás. Em La Défense, a residência Les Dauphins forma uma máscara suficiente para proteger uma grande parte da cobertura do projeto e reduzir fortemente aí as velocidades de ar.
Quando dois edifícios próximos reduzem a secção de passagem do vento, o ar acelera para conservar o seu débito. Entre a residência Les Dauphins e as torres vizinhas, este efeito de Venturi cria zonas de sobrevelocidade ao solo, da ordem de 1,5 a 2 m/s.
É de duplo gume: as máscaras aeráulicas reduzem as velocidades na cobertura, o que limita o recurso eólico em certos locais, mas a simulação permite identificar com precisão as zonas onde o vento continua explorável e aí posicionar as turbinas.
A CFD modela o bairro inteiro num raio de 400 m, testa várias direções de vento e cartografa as velocidades em qualquer ponto do local, sem maqueta física. Ver o nosso dossiê a CFD, uma alternativa aos ensaios em túnel de vento.
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Estudo CFD das velocidades e trajetórias do vento em torno de um edifício do bairro de La Défense, para avaliar a viabilidade de sistemas eólicos: modelo 3D realista em 400 m, análise dos escoamentos ao solo e na cobertura para os ventos de nordeste e de sudoeste, efeitos de Venturi e máscaras aeráulicas.
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