Visualização analógica da ventilação natural na mesa d´água: Avaliação do desempenho de traçadores por injeção direta

Maria Isabel Pedrosa Custódio; Alessandra Rodrigues Prata Shimomura; Marieli Azoia Lukiantchuki

doi:10.47236/2594-7036.2022.v7.i0.35-46p

Autores/as

Maria Isabel Pedrosa Custódio Universidade Estadual de Maringá UEM http://orcid.org/0000-0002-2564-4238
Alessandra Rodrigues Prata Shimomura Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo FAU-USP http://orcid.org/0000-0002-1812-6870
Marieli Azoia Lukiantchuki Universidade Estadual de Maringá UEM http://orcid.org/0000-0003-0697-9064

DOI:

https://doi.org/10.47236/2594-7036.2022.v7.i0.35-46p

Palabras clave:

Mesa d’água. Traçador. Ventilação natural.

Resumen

A mesa d’água é um equipamento hidráulico utilizado para visualizações analógicas da ventilação natural em edificações de forma simplificada e didática. Contudo, é necessário um maior conhecimento sobre seu funcionamento e a influência de diversos parâmetros na visualização do fluxo de ar. Diante disso, o objetivo deste artigo é avaliar o desempenho de diferentes traçadores por injeção direta. Foram escolhidos três traçadores seguindo critérios ambientais. Posteriormente, diferentes concentrações destes materiais foram ensaiadas em uma única frequência (20Hz), a fim de se avaliar o padrão do fluxo de ar em relação à literatura especializada e o contraste para melhor visualização do fenômeno analisado. Após esses primeiros resultados, o traçador selecionado foi submetido a testes de velocidade, utilizando um cubo de isopor, variando a concentração e mantendo a mesma frequência. Por fim, utilizando o traçador e a concentração selecionados foram realizados testes de visualização em diferentes frequências. Os resultados apresentam desempenho suficiente dos três traçadores, em relação à visualização do fenômeno; é apresentado um desempenho “ótimo” na concentração de 200ml; e é observado que o aumento da concentração do traçador, assim como o aumento da frequência, ocasiona padrões de fluxo mais instáveis, com maiores formações de vórtices e recirculações internas, o que pode dificultar a leitura do fenômeno.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Métricas

Cargando métricas ...

Biografía del autor/a

Maria Isabel Pedrosa Custódio, Universidade Estadual de Maringá UEM

Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Estadual de Maringá (2019). Mestranda no Programa Associado UEM/UEL de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo (PPU). Participa do Grupo de pesquisa ProArq_Tec: Tecnologia e Conforto ambiental no projeto de arquitetura. Atua na área de Arquitetura e Tecnologia, pesquisando nos seguintes temas: Conforto térmico, ventilação natural, ensaios experimentais na mesa d´água e simulações computacionais em CFD.

Alessandra Rodrigues Prata Shimomura, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo FAU-USP

Professora Doutora da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (2015). Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Pontifícia Universidade Católica de Campinas (1993), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Estadual de Campinas (1998), doutorado em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade de São Paulo (2005), com estágio no LNEC - Laboratório Nacional de Engenharia Civil/Lisboa/Portugal e pós-doutoramento em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade de São Paulo (2009 e 2010). Foi Jovem Pesquisador do Departamento de Arquitetura e Construção da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo/UNICAMP e Pesquisador/Colaborador do Departamento de Arquitetura e Construção - FEC/UNICAMP no Laboratório de Conforto Ambiental e Física Aplicada (LACAF) (2011/2014). Assessor ad hoc da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Vice coordenadora do Grupo de Conforto Ambiental/FAUUSP. Vice coordenadora do LABAUT - Laboratório de Conforto Ambiental e Eficiência Energética/FAUUSP. Membro Associate PLEA - Passive and Low Energy Architecture e Membro do Comitê Plea Chapter LAC - Latin America and the Caribbean. Advisor no Student Branch ARCHTECH - LABAUT/SP da ASHRAE (The American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers). Membro Docente do Núcleo de Apoio à Pesquisa ? USP Cidades. Atualmente é Coordenadora da Comissão de Coordenação do curso de Arquitetura e Urbanismo/CoC-AU/FAUUSP. Tem experiência na área de Arquitetura e Urbanismo, atuando principalmente nos seguintes temas: adequação e conforto ambiental, desenho urbano e climatologia urbana, mapas climáticos urbanos, ventilação natural, túnel de vento e simulação computacional CFD e SIG.

Marieli Azoia Lukiantchuki, Universidade Estadual de Maringá UEM

Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Estadual de Maringá (2006), mestrado em Arquitetura e Urbanismo pela Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo - EESC/USP e Doutorado em Arquitetura e Urbanismo pelo Instituto de Arquitetura e Urbanismo de São Carlos da Universidade de São Paulo (IAU/USP). Realizou doutorado sanduíche no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), sob a supervisão do Prof. Dr. Fernando Marques da Silva. Atualmente é professora adjunta da Universidade Estadual de Maringá (PR), do Departamento de Arquitetura e Urbanismo, e professora do Programa Associado de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo do UEM/UEL. É lider do Grupo de pesquisa ProArq_Tec: Tecnologia e Conforto ambiental no projeto de arquitetura e Coordenadora do Laboratório de Conforto Ambiental e Ergonomia, nessa mesma instituição. Atua na área de Arquitetura, Urbanismo e Tecnologia, pesquisando nos seguintes temas: Conforto térmico, ventilação natural, arquitetura hospitalar, arquitetura de João Filgueiras Lima, Lelé, ensaios experimentais no túnel de vento e na mesa d´água e simulações computacionais em CFD. Atualmente é Coordenadora do Curso de Arquitetura e Urbanismo da UEM.

Citas

ALLOCCA, C.; CHEN, Q.; GLICKSMAN, L. R. Design analysis of single-sided natural ventilation. Energy and Buildings, v. 35, n. 8, p. 785-795, 2003.

BITTENCOURT, L.; CÂNDIDO, C. Introdução à Ventilação Natural. 3. ed. Maceió: EdUFAL, 2008. p. 163.

CALAUTIT, J. K.; HUGHES, B. R. Wind tunnel and CFD study of the natural ventilation performance ofa commercial multi-directional wind tower. Building and Environment, v. 80, p. 71-83, 2014.

GIVONI, B. Man, Climate, and Architecture, 1976.

LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. R. Eficiência Energética na Arquitetura. 3. ed. São Paulo: PW, 2014.

MERZKIRCH, W. Flow visualization. Second Edi ed. 2011.

MOULIN, C. C. L. Consumo de animais: o despertar ca consciência. p. 203-234, 2009.

OMRANI, S. et al. Natural ventilation in multi-storey buildings: Design process and review of evaluation tools. Building and Environment, v. 116, p. 182-194, 2017.

PACHECO, G. F. E.; SAAD, F. M. O. B.; TREVIZAN, L. Aspectos éticos no uso de animais de produção em experimentação científica. Acta Veterinaria Brasilica, v. 6, n. 4, p. 260-266, 2012.

PEREIRA, F. O. R.; TOLEDO, A. M. Visualização analógica da ventilação natural pela ação do vento em edifícios residenciais na mesa d’água, 2004.

PEREIRA, F. O. R.; TOLEDO, A. M. Natural ventilation due to wind action: practice knowledge against experi- mental airflow visualization. Building, n. May, p. 1009-1014, 2005.

ROSSI, M. M. et al. A mesa d’água como ferramenta de apoio para a caracterização de um modelo genérico a ser ensaiado em túnel de vento. p. 70-80, 2019.

TOLEDO, A.; PEREIRA, F. Potencial da Mesa D’água para a visualização Analógica da Ventilação Natural em Edifícios. In.: ENCONTRO NACIONAL DO CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 7., 2003, Curitiba. Anais [...] Curitiba: ANTAC, 2003. P. 1383-1390.

XAVIER, A. C. DE A. et al. Visualização da ventilação natural em ensaios na mesa d’água comparado a simulações computacionais. PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção, v. e020020-1, p. 1-16, 2020.