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Título: Análise fluido dinâmica computacional da ventilação natural do Ginásio Rei Pelé
Título(s) alternativo(s): Computational fluid dynamics analysis of the natural ventilation of the Rei Pelé Gymnasium
Autor(es): BATISTA, Thiago de Sousa
Palavras-chave: ventilação natural;
conforto térmico;
CFD;
lanternins;
aberturas laterais.
natural ventilation;
thermal comfort;
CFD;
skylights;
side openings.
Data do documento: 19-Fev-2025
Editor: Universidade Federal do Maranhão
Resumo: RESUMO O conforto térmico refere-se ao estado em que uma pessoa se sente satisfeita com as condições térmicas do ambiente. Para alcançá-lo, são empregadas estratégias como a ventilação natural, que utiliza recursos naturais, como o vento, para diminuir a temperatura interna das edificações. Diante disso, foi realizada uma análise no Ginásio Rei Pelé, no município de Balsas – MA, com o objetivo de avaliar a influência da configuração das aberturas no fluxo interno de ar, estudar o comportamento do fluxo de ar no ginásio e propor medidas para melhorar o conforto térmico. A metodologia foi dividida em três etapas: levantamento in loco, análise computacional e avaliação dos resultados. No levantamento realizado no local, foram obtidas as medidas e características da edificação. Na segunda etapa, para determinar as direções e velocidades do vento, utilizou-se o Autodesk Forma, enquanto o Ansys Discovery Live foi empregado para a análise das aberturas do ginásio, definindo-se uma velocidade de 0,5 m/s entrando pelas aberturas laterais com temperatura média de 34 °C e uma temperatura interna do ginásio de 38 °C. Na terceira etapa, foram elaborados três modelos do ginásio Rei Pelé para comparação e, em seguida, foram analisados os resultados através dos resultados obtidos em tela. Em termos de características dos modelos, o primeiro foi uma simplificação da edificação em que portões e janelas foram retirados; no segundo modelo ampliou-se as aberturas laterais para 1,10 m; no último modelo as mesmas aberturas laterais foram aumentadas para 1,65 m e elevou-se o pé- direito para 6,00 m. Os resultados dos três modelos indicaram redução na temperatura interna de 1,3 °C, 2,3 °C e 2,5 °C, respectivamente. A análise comparativa mostrou que as aberturas laterais do modelo 1 possuem altura insuficiente, limitando a entrada de vento e dificultando a melhoria do conforto térmico no ginásio, enquanto o aumento das aberturas e a elevação do pé- direito demonstraram ser soluções mais eficazes para promover uma ventilação natural eficiente e temperaturas internas mais amenas. Conclui-se a importância de considerar as direções predominantes do vento em projetos arquitetônicos de ginásios e edificações semelhantes em Balsas – MA, quando visa-se aproveitar ao máximo a ventilação natural. Além disso, recomenda-se o aumento da altura das aberturas laterais do ginásio para melhorar a circulação de ar e, consequentemente, proporcionar um conforto térmico adequado aos frequentadores do ginásio.
Descrição: ABSTRACT Thermal comfort refers to the state in which a person feels satisfied with the thermal conditions of the environment. To achieve it, strategies such as natural ventilation are employed, using natural resources, such as wind, to reduce the internal temperature of buildings. In this context, an analysis was conducted at the Rei Pelé Gymnasium, located in the city of Balsas – MA, aiming to evaluate the influence of the configuration of openings on internal airflow, study the behavior of airflow inside the gymnasium, and propose measures to improve thermal comfort. The methodology was divided into three stages: on-site survey, computational analysis, and evaluation of results. In the on-site survey, the building's measurements and characteristics were obtained. In the second stage, to determine wind directions and speeds, Autodesk Forma was used, while Ansys Discovery Live was employed for analyzing the gymnasium openings, considering an airflow velocity of 0.5 m/s entering through the lateral openings, with an average temperature of 34 °C and an internal gymnasium temperature of 38 °C. In the third stage, three models of the Rei Pelé Gymnasium were developed for comparison, and the results were analyzed based on the visualized output data. Regarding the characteristics of the models, the first model was a simplified version of the building, where gates and windows were removed; in the second model, the lateral openings were expanded to 1.10 m; in the third model, the same lateral openings were increased to 1.65 m, and the ceiling height was raised to 6.00 m. The results of the three models indicated an internal temperature reduction of 1.3 °C, 2.3 °C, and 2.5 °C, respectively. The comparative analysis showed that the lateral openings of model 1 were insufficiently high, limiting wind entry and hindering the improvement of thermal comfort inside the gymnasium. Meanwhile, increasing the openings and raising the ceiling height proved to be more effective solutions for promoting efficient natural ventilation and achieving lower indoor temperatures. It is concluded that considering the predominant wind directions in architectural designs of gymnasiums and similar buildings in Balsas – MA is crucial to maximizing natural ventilation benefits. Additionally, it is recommended to increase the height of the lateral openings in the gymnasium to improve air circulation, thereby ensuring adequate thermal comfort for its occupants.
URI: http://hdl.handle.net/123456789/8892
Aparece nas coleções:TCCs de Graduação em Engenharia Civil do Campus de Balsas

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