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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.3.2013.tde-16052014-151736
Document
Auteur
Nom complet
Flávio Bomfim Mariana
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2013
Directeur
Jury
Tribess, Arlindo (Président)
Duarte, Denise Helena Silva
Leite, Brenda Chaves Coelho
Titre en portugais
Análise numérica da influência de configurações de aberturas da fachada e do mobiliário na ventilação natural em ambientes de escritórios.
Mots-clés en portugais
Ambientes de escritórios
CFD
Conforto térmico
Ventilação natural
Resumé en portugais
Com a disseminação do conceito de desenvolvimento sustentável tem sido verificado um aumento no interesse por sistemas de baixo ou nenhum consumo de energia. Uma forma de diminuir o consumo e propiciar condições de qualidade do ar e conforto térmico é utilizar a ventilação natural. No presente trabalho analisa-se a influência de diferentes tipos de janelas e mobiliário sobre as condições de ventilação natural em ambientes de escritório utilizando simulação numérica. O modelo é composto por um edifício de cinco pavimentos, sendo analisadas as condições térmicas do pavimento mais alto. A mudança do mobiliário apresentou tendência de piora das condições de conforto com o aumento das partições, sendo significativa com partições de 1,50m de altura e as demais condições menos propícias para a ventilação natural. Não foi observada mudança significativa entre as partições de 0,90m e 1,10m, sendo preferível então a última pela melhor privacidade dos ocupantes. A modificação do layout não resultou em mudanças significativas de temperatura do ar no ambiente ocupado, salvo na configuração que reuniu as piores condições de ventilação. Já a geometria das janelas apresentou resultados significativamente diferentes, pois a janela maxim-ar permitiu a entrada de um volume maior de ar e o distribuiu melhor dentro dos ambientes de escritório simulados, em comparação com a janela de correr vertical. Verificou-se que a escolha adequada das janelas influencia o ambiente térmico de maneira semelhante à redução da iluminação e dos equipamentos que dissipam calor. Concluiu-se que com a implantação adequada da edificação, escolha correta das aberturas, da configuração do mobiliário e das cargas térmicas internas é possível utilizar sistemas de ventilação natural em ambientes de escritórios com bons resultados. Por fim, é importante destacar que a aplicação da dinâmica dos fluidos computacional (CFD) para ventilação natural é complexa, pois este fenômeno é naturalmente instável, com necessidade de bastante cuidado na definição dos modelos para representar o problema e no processo de simulação numérica.
Titre en anglais
Numerical analysis of the influence of facade openings and furniture configurations on natural ventilation in office environments.
Mots-clés en anglais
CFD
Natural ventilation
Office environments
Thermal comfort
Resumé en anglais
Among the spread of the sustainability concept it has been found a rising interest on low or zero energy consumption systems. One approach to reduce energy consumption and also provide acceptable levels of indoor air quality and thermal comfort is using natural ventilation. On the present report it is analyzed the influence of different types of windows and furniture on natural ventilation conditions of office environments using numerical simulation. The model is a five storey building, being the thermal conditions evaluated in the highest floor. Furniture change presented a worsen tendency of the comfort conditions as the partitions height increased. This worsen was significant when 1.50m height partitions were combined with other features less propitious for natural ventilation. No significant change was found between the 0.90m and 1.10m height partitions, being the last preferable due to occupants privacy enhance. Layout modification did not result on significant changes of occupied zone air temperature, except on the set up that gathered the worse ventilation conditions. However, the different window geometries presented results significantly different, since the maxim-air window allowed the entrance of more wind and has distributed it better inside the simulated office environments. Therefore, thermal comfort conditions became better than in comparison with the vertical sliding windows. It was verified that the adequate choice of windows influences the thermal environment in a similar way to the reduction of lighting and equipments that dissipate heat. It was concluded that with the proper building implementation, correct choice of openings, furniture configuration and internal heat gains it is possible to use natural ventilation in office environments with good results. Finally, it is noteworthy the complexity in applying the computational fluid dynamics (CFD) for natural ventilation, since it is an inherently unstable phenomenon, requiring considerable care in defining the models to represent the problem and in the numerical simulation process.
 
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Date de Publication
2014-05-19
 
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