Estudo CFD dos impactos do vento sobre dois IGH do bairro das Olympiades, em Paris 13.º, no âmbito de um projeto de reabilitação.
No âmbito de um projeto de reabilitação, a EOLIOS foi mandatada para analisar o impacto do vento sobre dois edifícios classificados IGH situados no bairro das Olympiades, no 13.º arrondissement de Paris. O estudo desenrola-se num contexto urbano denso, com desafios simultaneamente estruturais e operacionais ligados à grande altura dos edifícios.
O objetivo principal da missão era caracterizar os efeitos de sítio através de um estudo aerodinâmico numérico. A simulação CFD permitiu avaliar a distribuição das velocidades e das pressões em torno dos edifícios para oito direções de vento.
A análise concentrou-se em três pontos críticos: a identificação das zonas de recirculação, de sobrevelocidade ou de proteção; o impacto dos efeitos de sítio sobre o uso das plataformas de manutenção; e a medição das pressões de fachada, por CFD e pelo Eurocódigo.
O essencial. Reabilitação (EIFFAGE) de dois IGH residenciais do bairro das Olympiades, Paris 13.º, as Torres Tokyo e Osaka. Estudo CFD em 8 direções de vento: efeitos de sítio (Venturi entre torres, downwash, efeitos de esquina), rajadas amplificadas até +77 % a 80 m, segurança das plataformas (limiar NF EN 280 de 12,5 m/s → ~250 h/ano de indisponibilidade) e pressões de fachada validadas face ao Eurocódigo.
A análise do vento em zona construída apoia-se numa boa compreensão da estrutura vertical da atmosfera e dos efeitos da topografia e da urbanização. A camada limite atmosférica decompõe-se em três subcamadas: a subcamada rugosa (próxima do solo, turbulência desorganizada), a camada de superfície (10 a 100 m, forte gradiente de velocidade), e a camada exterior (mais alta, refletindo o vento geostrófico). A velocidade varia aí segundo um perfil logarítmico, o corte vertical.
A rugosidade do solo e do tecido urbano modifica fortemente os perfis de vento. Um ambiente denso (edifícios apertados, vegetação) trava o vento ao solo e acentua o gradiente vertical; inversamente, um terreno aberto (planície, mar) deixa o vento desenvolver-se mais livremente. Estes efeitos são integrados na modelação CFD através de um coeficiente de rugosidade, derivado das características do terreno segundo as recomendações do Eurocódigo.
A presença de edifícios elevados e de um tecido urbano complexo gera numerosas perturbações do vento. Estes efeitos devem ser identificados para garantir a segurança e o conforto dos utilizadores, em particular durante os trabalhos em altura.
A presença de edifícios elevados e de um tecido urbano complexo gera numerosas perturbações: efeito de Venturi (aceleração entre dois edifícios próximos), efeito de canalização (concentração nas ruas orientadas segundo o vento dominante), e efeito de esquina (turbulências e rajadas nos ângulos vivos). Estes fenómenos podem gerar velocidades elevadas, fontes de desconforto ou de risco.
Os edifícios de grande altura induzem efeitos de downwash marcados: o fluxo que embate na fachada alta é redirecionado para o solo, aumentando as velocidades ao pé do edifício. Esta configuração é frequentemente problemática em torno das entradas, terraços e zonas pedonais. A CFD quantifica estes efeitos para antecipar as sobrevelocidades e conceber proteções adaptadas. Na imagem, os efeitos de esquina são nitidamente identificáveis.
Num edifício de grande altura, o vento que embate na fachada alta é rebatido para o solo, aumentando fortemente as velocidades ao pé do edifício, tipicamente em torno das entradas e dos espaços pedonais.
Os IGH estão sujeitos a cargas aerodinâmicas importantes que é preciso avaliar com precisão para garantir a robustez da envolvente. O vento exerce pressões dinâmicas sobre as paredes expostas e depressões sobre as faces opostas, concentradas nas arestas verticais (estagnação e descolamento) e nas superfícies expostas ao vento dominante.
Os elementos de fachada (fachadas-cortina, envidraçados, fixações) devem resistir a estas pressões localizadas sem deformação excessiva. A CFD localiza as zonas mais solicitadas e permite testar o efeito de variantes de conceção antes da execução.
Para garantir a validade das simulações e o alinhamento com as práticas regulamentares, a modelação CFD integra as exigências da norma EN 1991-1-4 (Eurocódigo Vento) bem como os resultados de um estudo meteorológico aprofundado. As simulações apoiam-se em:
A velocidade de base do vento, determinada segundo a localização e a topografia do local.
Os coeficientes de rugosidade e de orografia, adaptados à categoria de terreno: traduzem a influência do solo e do relevo sobre o perfil vertical da velocidade do vento.
Um perfil de velocidade vertical Vm(z) logarítmico, definido a partir destes parâmetros e ajustado às especificidades do local.
Este quadro permite simular velocidades de vento representativas a diferentes altitudes e confrontá-las com os limiares de segurança estabelecidos.
O perfil de velocidade à entrada do domínio, velocidade de base uniforme e parâmetros de rugosidade próprios do terreno, é calculado em conformidade com o Eurocódigo. O modelo específico empregue simula oito orientações principais: a partir deste perfil de referência, os efeitos de sítio são analisados para cada direção, evidenciando acelerações locais, zonas de recirculação e efeitos de desvio.
Segundo a norma NF EN 280, as plataformas elevatórias não devem ser utilizadas para além de 12,5 m/s. Em contexto urbano complexo, os efeitos de sítio podem amplificar localmente esta velocidade, daí a necessidade de uma avaliação fina por simulação.
A norma NF EN 280 interdita o uso das plataformas elevatórias para além de 12,5 m/s de vento. A CFD dá a velocidade média por direção; convertida em velocidade de rajada, com a intensidade turbulenta e a pressão dinâmica, compara-se com este limiar para estimar as horas de indisponibilidade.
Graças à CFD, as zonas de sobrevelocidade suscetíveis de afetar a estabilidade da plataforma são identificadas. As zonas de abrigo ou de fraca turbulência são igualmente localizadas para definir janelas de intervenção seguras. Os resultados são cruzados com os dados meteorológicos a fim de formular recomendações diretamente exploráveis no terreno.
O local compreende duas torres residenciais: a Torre Tokyo (geometria retangular, 29 pisos, fachada plana, varandas inclinadas) e a Torre Osaka (35 pisos, fachada que alterna cheios e envidraçados, varandas afiladas). Paralelas e com a mesma orientação, a sua altura e o seu posicionamento criam um contexto aeráulico complexo, propício à canalização, às acelerações locais e aos turbilhões.
Para refletir a variabilidade da orientação do vento, foram analisados oito cenários, cobrindo o conjunto da rosa dos ventos:
Para cada orientação, a simulação restitui a dinâmica dos fluxos de ar bem como a velocidade e a direção do escoamento em torno das duas torres, evidenciando acelerações locais, zonas de recirculação e efeitos de desvio.
A modelação das 8 direções evidenciou fenómenos específicos: com vento de norte, a torre sul beneficia de uma recirculação gerada pela torre norte (atenuação das velocidades); inversamente, com vento de sudoeste, a torre norte é protegida pela torre sul; com vento de este e de sudeste, observa-se um efeito de Venturi marcado entre as duas torres. Em todas as configurações, as arestas expostas geram vórtices com fortes velocidades locais mas criam também zonas de calma relativa nas paredes.
As velocidades médias foram convertidas em velocidades de rajada a diferentes altitudes (intensidade turbulenta e pressão dinâmica), dando um coeficiente de amplificação por direção. Para um vento de noroeste: +26 % a 20 m, +48 % a 50 m, +77 % a 80 m. O cruzamento com os dados meteorológicos permitiu estimar a indisponibilidade das plataformas por ultrapassagem do limiar de 12,5 m/s: cerca de 250 horas por ano, um dado essencial para planear as operações de reabilitação.
A reter. Em meio urbano denso, a rajada local pode ultrapassar em 77 % a velocidade média a 80 m. É esta amplificação, e não o vento meteorológico bruto, que decide a segurança das plataformas: a CFD restitui-a direção por direção.
As simulações determinaram as pressões nas fachadas segundo as orientações. A orientação mais restritiva é um vento de este, com pressões máximas na fachada oeste e na cobertura de uma torre, e as zonas mais solicitadas nas arestas altas das faces expostas. A comparação com a abordagem analítica Eurocódigo mostra um bom nível de concordância, validando a CFD como ferramenta de dimensionamento complementar, nomeadamente para as pequenas fixações expostas às cargas mais severas.
Saber-fazer: a pressão do vento sobre os edifícios — Eurocódigo 1O estudo CFD conduzido sobre as Torres Olympiades evidenciou efeitos de sítio significativos, ligados à configuração urbana densa e à interação dos ventos com os volumes construídos envolventes. A simulação numérica permitiu cartografar com precisão as zonas de sobrevelocidade, de recirculação e de proteção segundo as direções de vento, e deduzir resultados diretamente exploráveis para o dimensionamento ao vento.
Os resultados permitiram nomeadamente identificar as alturas críticas e as direções mais restritivas para o uso das plataformas de manutenção, cruzando as velocidades de rajada locais com os dados meteorológicos. Esta abordagem estimou com precisão o número de horas anuais durante as quais as condições de vento ultrapassam os limiares de segurança; um esclarecimento precioso para planear as operações de manutenção em altura.
Este estudo ilustra o contributo da modelação aeráulica em fase de conceção como de reabilitação: uma compreensão fina das interações entre o vento e o ambiente construído, para garantir a segurança das intervenções, otimizar as escolhas técnicas e reforçar a resiliência dos edifícios de grande altura face às solicitações climáticas.
Saber-fazer: a pressão do vento sobre os edifícios — Eurocódigo 1Trabalha num projeto IGH ou em local denso? Recorra à nossa peritagem CFD para garantir as suas escolhas e otimizar as suas intervenções desde a fase de estudo.
Efeitos de sítio, segurança das plataformas e pressões de fachada sobre dois IGH parisienses.
É a maneira como a forma e a posição dos edifícios modificam localmente o vento: acelerações (Venturi, canalização), efeitos de esquina e downwash. Estes efeitos podem duplicar as velocidades em relação ao vento livre. Ver o nosso dossiê quais são os efeitos do vento na cidade.
O vento roda: consoante a sua orientação, uma torre protege a outra ou, pelo contrário, cria um efeito de Venturi entre as duas. Cobrir as 8 direções da rosa dos ventos permite identificar o cenário mais restritivo para cada desafio.
O fluxo que embate na fachada alta de um IGH é redirecionado para o solo, aumentando fortemente as velocidades ao pé do edifício, frequentemente incómodo em torno das entradas, terraços e zonas pedonais.
A norma NF EN 280 fixa um limite de 12,5 m/s. Ao amplificar localmente o vento, os efeitos de sítio elevam a indisponibilidade estimada a cerca de 250 horas por ano, um dado essencial para planear as intervenções.
Sim: o perfil de vento de entrada é calculado segundo o Eurocódigo EN 1991-1-4, e as pressões de fachada obtidas concordam com a abordagem analítica; a CFD completa-a localizando as zonas mais solicitadas.
Explore as nossas especialidades, projetos e dossiês técnicos para ir mais longe do que a FAQ.
Estudo CFD dos efeitos do vento nas Torres Olympiades (IGH) em Paris: identificação das zonas de sobrevelocidade, de recirculação e de proteção para 8 direções, efeitos de Venturi entre torres, amplificações de rajadas, segurança das plataformas de manutenção e pressões de fachada validadas pelo Eurocódigo.
Conforto peõesConforto dos peões — La Défense
Energia solarImpacto do vento — central solar
CoberturaCobertura de um palácio — Casablanca
SolarControlo da erosão eólica — central solar
Conforto peõesConforto aeráulico — Colégio
CoberturaConforto ao vento — Cobertura
IGHImpacto do vento — Torre IGH — Caen
Qualidade do arQualidade do ar — Estação RER Issy
SegurançaSegurança de local comercial — Risco de vento
DesportoConforto ao vento — Centro de treino PSG
Potencial eólicoEstudo do vento — La Défense
IGHTorre Liberté — La Défense
Qualidade do arCaptação de partículas finas — Metro
Potencial eólicoBalenciaga — Potencial eólico
Especialidades CFD, projetos entregues e dossiês técnicos: todo o domínio Ar & Vento, reunido num único ponto de acesso.
O mais simples é conversarmos. Os nossos engenheiros respondem-lhe com uma primeira leitura técnica.