Fluidodinâmica Computacional (CFD) - Ventilação Natural

Ventilação Natural: Aplicação das ferramentas de análise de CFD.Ventilação Natural:

A ventilação natural em edifícios e construções é uma eficiente estratégia arquitetônica para a obtenção de conforto térmico e para a redução do consumo de energia, por não usar a ventilação forçada, em regiões de clima quente, como na maior parte do território brasileiro. Apesar de técnicas de ventilação natural serem difundidas na engenharia civil e na arquitetura, sua implementação ainda é muito dependente do conhecimento de projeto e das experiências anteriores do projetista. 

Diante desse empecilho para a realização de projetos de engenharia civil mais rápidos e eficientes, a implementação de simulações virtuais de dinâmica dos fluidos CFD (Computational Fluid Dynamics) emerge como uma solução para a análise realista e acessível de ventilação natural, ainda nas fases preliminares de projeto. Através dos softwares de análise de CFD, o edifício ou construção pode ser reproduzido em modelos geométricos CAD 3D (Computer Aided Design), nos quais são simulados os movimentos do ar com o intuito de avaliar seus fluxos e as trocas de calor associadas.

A ventilação natural, também chamada de sistema passivo de ventilação, ocorre graças à diferença de pressão, decorrente do vento ou da diferença de temperatura, que possibilita a movimentação do ar. Algumas normas regularizam valores mínimos de ventilação natural com o intuito de que a qualidade do ar em locais fechados seja aceitável para a ocupação humana, minimizando efeitos adversos para a saúde. 

Em resultados de simulações de CFD realizada pela VirtualCAE para o escoamento de ar em um ambiente horizontal de um edifício, pode-se observar que, mediante as condições impostas do vento, em alguns locais formaram-se regiões de estagnação, que possuem baixos índices de ventilação natural. Com identificações como essa, podem ser analisadas, através de novas simulações computacionais, diversas melhorias com técnicas arquitetônicas como ventilação cruzada, ventilação natural induzida, alteração dos brises da fachada externa e efeito chaminé.

O uso de ventilação natural nos edifícios possibilita a diminuição do consumo de energia e mantém a qualidade do ar. Desse modo, a implementação da simulação virtual de dinâmica dos fluidos computacional se mostra como uma grande aliada da engenharia civil e da arquitetura, permitindo que os projetistas avaliem a melhor técnica a ser implementada no projeto ainda nas fases preliminares. A utilização de ferramentas de CFD sobressaem como uma inovação tecnológica barata e eficiente para a avaliação de conceitos de projeto de engenharia, permitindo que as empresas do setor de construção se mantenham competitivas no mercado com a entrega de imóveis de maior qualidade aos seus clientes.

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