Estudo de ventilação natural de um hotel troglodita no deserto de Al-Ula, na Arábia Saudita: caracterizar os microclimas para valorizar a «energia da montanha».
SHARAAN é um projeto do arquiteto Jean Nouvel: construir um hotel numa montanha rochosa do deserto de Al-Ula, na Arábia Saudita, preservando a paisagem da reserva natural e incorporando conceitos arquitetónicos modernos.
Impulsionada pelos ateliers Jean Nouvel e Terrell, a EOLIOS realizou um estudo global do site para caracterizar com precisão a aeráulica do resort (microclimas, deslocamentos de ar internos, efeitos de termossifão).
O essencial. Hotel troglodita escavado numa montanha do deserto de Al-Ula (Arábia Saudita), para Jean Nouvel & Terrell. A EOLIOS caracterizou os microclimas (exposição solar por heliodons, rosa dos ventos) e depois simulou em CFD a ventilação natural do resort completo (montanhas envolventes e condutas interiores incluídas) para valorizar a «energia da montanha» e manter um conforto interior agradável apesar dos extremos desérticos.
O desafio maior é preservar a paisagem da reserva natural de Sharaan e nela incorporar um complexo hoteleiro de conceitos arquitetónicos modernos, escavado na rocha à meia-encosta da montanha.
Os habitats trogloditas, alojamentos escavados na rocha, oferecem um excelente isolamento térmico graças à rocha envolvente: as temperaturas são estáveis (calor conservado no inverno, frescura no verão), e as habitações sólidas. É a ideia adotada por Jean Nouvel para o seu palácio no deserto.
Alojamento escavado na rocha. A forte inércia térmica da massa rochosa amortece as variações de temperatura: o interior permanece fresco no verão e temperado no inverno, sem aporte energético.
O clima de Al-Ula combina várias restrições fortes, mas oferece também potenciais de arrefecimento aproveitáveis para um controlo bioclimático em ambiente desértico complexo:
Os estudos climáticos determinam as tendências gerais do site: heliodons caracterizaram a exposição solar, e as velocidades de vento foram levantadas na estação meteorológica mais próxima. As variações térmicas das superfícies ligadas à irradiação solar geram microclimas locais; numa primeira abordagem, a base dos canyons é considerada pouco soalheira para valorizar estes efeitos.
Dispositivo, físico ou numérico, que reproduz a trajetória do sol ao longo de um ano para caracterizar a exposição solar de um site e do seu relevo em cada estação.
Este projeto, fazendo corpo com a montanha, inspira-se e utiliza o vento no seu cerne. O vento marca a rocha com padrões característicos. A rosa dos ventos anual determina os ventos dominantes e as suas amplitudes máximas, para conduzir os estudos nos casos mais desfavoráveis e ter em conta os efeitos locais da montanha.
Representação gráfica das direções dominantes do vento e das suas velocidades ao longo de um ano. Orienta a escolha dos casos de vento mais desfavoráveis a simular.
A simulação CFD foi realizada com um modelo completo do hotel e do seu ambiente próximo (geometria do site e das montanhas, a partir do modelo dos ateliers Jean Nouvel), incluindo as condutas interiores do resort para estudar com precisão a ventilação natural.
O desafio: escavar a rocha para criar espaços com alto nível de conforto, apesar de temperaturas ambientes muito elevadas e do vento (e das rajadas). A CFD simula as pressões, movimentos de ar e temperaturas em qualquer ponto: as temperaturas devem permanecer agradáveis e muito mais baixas do que os extremos do deserto, e as simulações fornecem as linhas de corrente do vento exterior e as tendências do deslocamento de ar interior. O efeito de tiragem térmica é mobilizado para renovar o ar dos espaços escavados.
A reter. Em meio desértico, a CFD permite valorizar a «energia da montanha» (inércia da rocha, microclimas frescos dos canyons e vento) para manter um conforto interior agradável limitando fortemente o recurso à climatização.
Habitat troglodita, microclimas do deserto e ventilação natural que valoriza a «energia da montanha».
Um alojamento escavado na rocha aproveita a forte inércia térmica da massa rochosa: a temperatura permanece estável, mais fresca no verão e mais temperada no inverno. Em pleno deserto, esta inércia limita o recurso à climatização e serve de base à estratégia bioclimática do resort, ao lado de uma otimização do conforto termo-aeráulico.
Por estudos climáticos: heliodons reconstituíram a exposição solar anual do relevo, e as velocidades de vento foram levantadas na estação meteorológica mais próxima. Uma rosa dos ventos anual fixou as direções dominantes e as amplitudes máximas, para estudar os casos mais desfavoráveis.
Uma renovação de ar sem aporte mecânico, mobilizando as diferenças de pressão devidas ao vento e as diferenças de temperatura (efeito de termossifão). O objetivo: valorizar a «energia da montanha» para refrescar e ventilar os espaços trogloditas.
A CFD restitui em qualquer ponto as pressões, movimentos de ar e temperaturas, a partir de um modelo completo do resort, das montanhas envolventes e das condutas interiores. Fornece as linhas de corrente exteriores e as tendências de deslocamento de ar interno, impossíveis de obter numa simples maqueta.
Sim: a inércia da rocha, os microclimas mais frescos dos canyons e uma ventilação natural bem orientada permitem manter temperaturas agradáveis, bem inferiores aos extremos desérticos, limitando ao mesmo tempo o consumo energético.
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