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Cidade, vento, energia: limites de aplicação da ventilação natural para o conforto térmico face à densificação urbana em clima tropical úmido (2015)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: LEITE, RENAN CID VARELA - FAU
  • USP Schools: FAU
  • Subjects: VENTILAÇÃO (SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL); CONFORTO TÉRMICO; MORFOLOGIA URBANA
  • Keywords: ADENSAMENTO URBANO
  • Language: Português
  • Abstract: O objeto desta pesquisa é a alteração das condições de ventilação natural e de incidência solar provocadas pelo meio urbano. Objetiva-se comprovar a hipótese de que o maior adensamento urbano através da verticalização é compatível com o conforto térmico em edifícios residenciais multifamiliares em altura utilizando apenas a ventilação natural durante 80% das horas do ano. Obstáculos no entorno modificam o comportamento do vento, reduzindo ou incrementando o campo de pressões sobre as fachadas. Por outro lado, edifícios altos situados nas proximidades podem reduzir parcelas significativas da radiação solar sobre planos verticais. O estudo tem como foco o clima quente e úmido de Fortaleza (3° S) e analisa quatro diferentes configurações representativas da morfologia urbana presentes nesta cidade. A investigação vale-se de simulações computacionais em diferentes etapas e escalas de abordagem numa metodologia sequencial e complementar na qual cada fase fornece dados necessários ao estágio seguinte. Partiu-se da avaliação da ventilação urbana através de CFD para as duas direções de vento predominantes, que forneceram dados de Cp sobre as aberturas do edifício adotado. Em seguida, simulou-se o comportamento dos fluxos internos, determinando as taxas de renovação do ar e o campo de velocidades no interior do apartamento. O desempenho térmico anual de três ambientes de permanência prolongada foi calculado e os resultados analisados com base no total de horas dentro da zona de conforto utilizando o modelo adaptativo da ASHRAE (2004). A sensação de resfriamento a partir do movimento do ar foi considerada para a extensão dos limites da zona de conforto. A hipótese mostrou-se válida, uma vez que formas urbanas mais verticalizadas como os cenários 2 e 3 obstruíram parcelas significativas da radiação solar em pavimentos mais baixos comparados a conjuntos urbanos formados por edificações mais (Continua)(Continuação) baixas. Mesmo diante de vazões de ar cerca de 40% mais baixas em alguns casos com vento sudeste, o cenário 2 apresentou maior quantidade de horas em conforto. O mesmo ocorreu com o cenário 3, cujos valores de vazões de ar com vento leste foram discretamente superiores àqueles obtidos nos cenários 1 e 4, porém alcançando maiores períodos em conforto térmico nos pavimentos mais baixos, reforçando a atuação conjunta da obstrução à radiação solar e a manutenção de condições para ventilar naturalmente as fachadas de edifícios. Ao considerar o efeito de resfriamento provocado pelo movimento do ar, foi possível atingir a condição de conforto térmico em 85% dos casos. Ainda, as baixas correlaçõesentre a vazão de ar e a taxa de ocupação do solo em cada cenário ou a altura média das edificações reforçam a premissa de que a variabilidade do vento e o dinamismo da forma urbana impedem a determinação imediata de quais configurações espaciais reduzirão ou potencializarão as condições de ventilação natural, indicando, também, a possibilidade de compatibilizar maiores níveis de densidade urbana e condições ambientais satisfatórias em edifícios
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 17.04.2015
  • Acesso online ao documento

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    Exemplares físicos disponíveis nas Bibliotecas da USP
    BibliotecaCód. de barrasNúm. de chamada
    FAUPG20300018260043:697.921.2 L533c
    How to cite
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    • ABNT

      LEITE, Renan Cid Varela; FROTA, Anésia Barros. Cidade, vento, energia: limites de aplicação da ventilação natural para o conforto térmico face à densificação urbana em clima tropical úmido. 2015.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/16/16132/tde-15072015-142805/pt-br.php >.
    • APA

      Leite, R. C. V., & Frota, A. B. (2015). Cidade, vento, energia: limites de aplicação da ventilação natural para o conforto térmico face à densificação urbana em clima tropical úmido. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/16/16132/tde-15072015-142805/pt-br.php
    • NLM

      Leite RCV, Frota AB. Cidade, vento, energia: limites de aplicação da ventilação natural para o conforto térmico face à densificação urbana em clima tropical úmido [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/16/16132/tde-15072015-142805/pt-br.php
    • Vancouver

      Leite RCV, Frota AB. Cidade, vento, energia: limites de aplicação da ventilação natural para o conforto térmico face à densificação urbana em clima tropical úmido [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/16/16132/tde-15072015-142805/pt-br.php