Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo, Carla Varela de Albuquerque
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12357
Resumo: The building envelope is the principal mean of interaction between indoors and environment, with direct influence on thermal and energy performance of the building. By intervening in the envelope, with the proposal of specific architectural elements, it is possible to promote the use of passive strategies of conditioning, such as natural ventilation. The cross ventilation is recommended by the NBR 15220-3 as the bioclimatic main strategy for the hot and humid climate of Natal/RN, offering among other benefits, the thermal comfort of occupants. The analysis tools of natural ventilation, on the other hand, cover a variety of techniques, from the simplified calculation methods to computer fluid dynamics, whose limitations are discussed in several papers, but without detailing the problems encountered. In this sense, the present study aims to evaluate the potential of wind catchers, envelope elements used to increase natural ventilation in the building, through CFD simplified simulation. Moreover, it seeks to quantify the limitations encountered during the analysis. For this, the procedure adopted to evaluate the elements implementation and efficiency was the CFD simulation, abbreviation for Computer Fluid Dynamics, with the software DesignBuilder CFD. It was defined a base case, where wind catchers were added with various settings, to compare them with each other and appreciate the differences in flows and air speeds encountered. Initially there has been done sensitivity tests for familiarization with the software and observe simulation patterns, mapping the settings used and simulation time for each case simulated. The results show the limitations encountered during the simulation process, as well as an overview of the efficiency and potential of wind catchers, with the increase of ventilation with the use of catchers, differences in air flow patterns and significant increase in air speeds indoors, besides changes found due to different element geometries. It is considered that the software used can help designers during preliminary analysis in the early stages of design
id UFRN_ed4e2d67ba6daca53ea82184d76165bf
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/12357
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Araújo, Carla Varela de Albuquerquehttp://lattes.cnpq.br/8065510249378974http://lattes.cnpq.br/9012296636400514Tinoco, Marcelo Bezerra de Melohttp://lattes.cnpq.br/8060203177958046Bittencourt, Leonardo Salazarhttp://lattes.cnpq.br/8764685045584103Pedrini, Aldomar2014-12-17T13:57:03Z2011-09-082014-12-17T13:57:03Z2011-03-01ARAÚJO, Carla Varela de Albuquerque. Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento. 2011. 130 f. Dissertação (Mestrado em Conforto no Ambiente Construído; Forma Urbana e Habitação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2011.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12357The building envelope is the principal mean of interaction between indoors and environment, with direct influence on thermal and energy performance of the building. By intervening in the envelope, with the proposal of specific architectural elements, it is possible to promote the use of passive strategies of conditioning, such as natural ventilation. The cross ventilation is recommended by the NBR 15220-3 as the bioclimatic main strategy for the hot and humid climate of Natal/RN, offering among other benefits, the thermal comfort of occupants. The analysis tools of natural ventilation, on the other hand, cover a variety of techniques, from the simplified calculation methods to computer fluid dynamics, whose limitations are discussed in several papers, but without detailing the problems encountered. In this sense, the present study aims to evaluate the potential of wind catchers, envelope elements used to increase natural ventilation in the building, through CFD simplified simulation. Moreover, it seeks to quantify the limitations encountered during the analysis. For this, the procedure adopted to evaluate the elements implementation and efficiency was the CFD simulation, abbreviation for Computer Fluid Dynamics, with the software DesignBuilder CFD. It was defined a base case, where wind catchers were added with various settings, to compare them with each other and appreciate the differences in flows and air speeds encountered. Initially there has been done sensitivity tests for familiarization with the software and observe simulation patterns, mapping the settings used and simulation time for each case simulated. The results show the limitations encountered during the simulation process, as well as an overview of the efficiency and potential of wind catchers, with the increase of ventilation with the use of catchers, differences in air flow patterns and significant increase in air speeds indoors, besides changes found due to different element geometries. It is considered that the software used can help designers during preliminary analysis in the early stages of designA envoltória da edificação consiste no principal meio de interação entre ambiente e exterior, com influência direta no desempenho térmico e energético do edifício. Através da intervenção na envoltória, com a proposição de elementos arquitetônicos específicos, é possível promover o uso de estratégias passivas de condicionamento, a exemplo da ventilação natural. A ventilação cruzada é recomendada pela NBR 15220-3 como principal estratégia bioclimática para o clima quente e úmido de Natal/RN, oferecendo dentre outros benefícios, o conforto térmico dos ocupantes. As ferramentas de análise da ventilação natural, por sua vez, abrangem diversas técnicas, desde métodos de cálculos simplificados a simulações computacionais de fluidos, cujas limitações são discutidas em diversos trabalhos, porém sem detalhamento dos problemas encontrados. Neste sentido, o presente trabalho tem objetivo de avaliar o potencial dos captadores de vento, elementos de envoltória aplicados para incremento da ventilação natural na edificação, através de simulação simplificada em CFD. Além disto, busca quantificar as limitações encontradas durante as análises. Para tanto, o procedimento adotado para avaliar a aplicação e eficiência dos elementos foi a simulação computacional em CFD, sigla em inglês para Computer Fluid Dynamics, no software DesignBuilder CFD. Foi definido um caso base, onde se acrescentaram captadores de vento com diversas configurações, para compará-los entre si e avaliar as diferenças no fluxo e velocidades do ar encontradas. Inicialmente deu-se prosseguimento a testes de sensibilidade para familiarização com o software e observar padrões de simulação, com mapeamento das configurações utilizadas e tempo de simulação de cada caso simulado. Os resultados mostram as limitações encontradas durante o processo de simulação, assim como um panorama da eficiência e do potencial dos captadores de vento, com o incremento da ventilação com a utilização dos captadores, diferenças nos padrões de fluxo de ar e aumento considerável das velocidades do ar no interior do ambiente, além de alterações encontradas em função das diferentes geometrias do elemento. Considera-se que o software utilizado pode auxiliar projetistas durante análises preliminares em fases iniciais do projetoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em Arquitetura e UrbanismoUFRNBRConforto no Ambiente Construído; Forma Urbana e HabitaçãoVentilação naturalSimulação computacionalElementos arquitetônicosNatural ventilationComputer simulationArchitectural elementsCNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ARQUITETURA E URBANISMOAnálise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de ventoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAnáliseComponentesArquitetônicos_Araujo_2011.pdfapplication/pdf2142966https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/1/An%c3%a1liseComponentesArquitet%c3%b4nicos_Araujo_2011.pdff27e228632d91fbeefdb35962decdcfaMD51TEXTCarlaVAA_DISSERT.pdf.txtCarlaVAA_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain224602https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/6/CarlaVAA_DISSERT.pdf.txtd4f28963e044fbe65ddb4d34ad8c328aMD56AnáliseComponentesArquitetônicos_Araujo_2011.pdf.txtAnáliseComponentesArquitetônicos_Araujo_2011.pdf.txtExtracted texttext/plain224602https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/8/An%c3%a1liseComponentesArquitet%c3%b4nicos_Araujo_2011.pdf.txtd4f28963e044fbe65ddb4d34ad8c328aMD58THUMBNAILCarlaVAA_DISSERT.pdf.jpgCarlaVAA_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2053https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/7/CarlaVAA_DISSERT.pdf.jpg2ef053eca7f92981d5916f15fabc11dcMD57AnáliseComponentesArquitetônicos_Araujo_2011.pdf.jpgAnáliseComponentesArquitetônicos_Araujo_2011.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2053https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/9/An%c3%a1liseComponentesArquitet%c3%b4nicos_Araujo_2011.pdf.jpg2ef053eca7f92981d5916f15fabc11dcMD59123456789/123572019-01-29 15:42:08.251oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/12357Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-01-29T18:42:08Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento
title Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento
spellingShingle Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento
Araújo, Carla Varela de Albuquerque
Ventilação natural
Simulação computacional
Elementos arquitetônicos
Natural ventilation
Computer simulation
Architectural elements
CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ARQUITETURA E URBANISMO
title_short Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento
title_full Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento
title_fullStr Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento
title_full_unstemmed Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento
title_sort Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento
author Araújo, Carla Varela de Albuquerque
author_facet Araújo, Carla Varela de Albuquerque
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8065510249378974
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9012296636400514
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Tinoco, Marcelo Bezerra de Melo
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8060203177958046
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Bittencourt, Leonardo Salazar
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8764685045584103
dc.contributor.author.fl_str_mv Araújo, Carla Varela de Albuquerque
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Pedrini, Aldomar
contributor_str_mv Pedrini, Aldomar
dc.subject.por.fl_str_mv Ventilação natural
Simulação computacional
Elementos arquitetônicos
topic Ventilação natural
Simulação computacional
Elementos arquitetônicos
Natural ventilation
Computer simulation
Architectural elements
CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ARQUITETURA E URBANISMO
dc.subject.eng.fl_str_mv Natural ventilation
Computer simulation
Architectural elements
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ARQUITETURA E URBANISMO
description The building envelope is the principal mean of interaction between indoors and environment, with direct influence on thermal and energy performance of the building. By intervening in the envelope, with the proposal of specific architectural elements, it is possible to promote the use of passive strategies of conditioning, such as natural ventilation. The cross ventilation is recommended by the NBR 15220-3 as the bioclimatic main strategy for the hot and humid climate of Natal/RN, offering among other benefits, the thermal comfort of occupants. The analysis tools of natural ventilation, on the other hand, cover a variety of techniques, from the simplified calculation methods to computer fluid dynamics, whose limitations are discussed in several papers, but without detailing the problems encountered. In this sense, the present study aims to evaluate the potential of wind catchers, envelope elements used to increase natural ventilation in the building, through CFD simplified simulation. Moreover, it seeks to quantify the limitations encountered during the analysis. For this, the procedure adopted to evaluate the elements implementation and efficiency was the CFD simulation, abbreviation for Computer Fluid Dynamics, with the software DesignBuilder CFD. It was defined a base case, where wind catchers were added with various settings, to compare them with each other and appreciate the differences in flows and air speeds encountered. Initially there has been done sensitivity tests for familiarization with the software and observe simulation patterns, mapping the settings used and simulation time for each case simulated. The results show the limitations encountered during the simulation process, as well as an overview of the efficiency and potential of wind catchers, with the increase of ventilation with the use of catchers, differences in air flow patterns and significant increase in air speeds indoors, besides changes found due to different element geometries. It is considered that the software used can help designers during preliminary analysis in the early stages of design
publishDate 2011
dc.date.available.fl_str_mv 2011-09-08
2014-12-17T13:57:03Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2011-03-01
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T13:57:03Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ARAÚJO, Carla Varela de Albuquerque. Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento. 2011. 130 f. Dissertação (Mestrado em Conforto no Ambiente Construído; Forma Urbana e Habitação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2011.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12357
identifier_str_mv ARAÚJO, Carla Varela de Albuquerque. Análise de componentes arquitetônicos para potencialização da ventilação natural com ênfase em captadores de vento. 2011. 130 f. Dissertação (Mestrado em Conforto no Ambiente Construído; Forma Urbana e Habitação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2011.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12357
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Conforto no Ambiente Construído; Forma Urbana e Habitação
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/1/An%c3%a1liseComponentesArquitet%c3%b4nicos_Araujo_2011.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/6/CarlaVAA_DISSERT.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/8/An%c3%a1liseComponentesArquitet%c3%b4nicos_Araujo_2011.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/7/CarlaVAA_DISSERT.pdf.jpg
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12357/9/An%c3%a1liseComponentesArquitet%c3%b4nicos_Araujo_2011.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv f27e228632d91fbeefdb35962decdcfa
d4f28963e044fbe65ddb4d34ad8c328a
d4f28963e044fbe65ddb4d34ad8c328a
2ef053eca7f92981d5916f15fabc11dc
2ef053eca7f92981d5916f15fabc11dc
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802117560930402304