Simulação numérica do escoamento atmosférico sobre edifícios altos para determinação do efeito de vizinhança

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2236117062656

Palavras-chave:

Escoamento atmosférico, simulação numérica de edifícios altos, efeitos de vizinhança

Resumo

Nesse trabalho foram realizadas simulações numéricas do escoamento atmosférico com o principal objetivo de avaliar os efeitos de vizinhança em edifícios altos. Os modelos computacionais foram desenvolvidos mediante o uso do método RANS, sendo o fechamento da turbulência tratado por um modelo do tipo k-ε. Foram simulados dois cenários de posicionamento de edifícios: o cenário-1 consistiu na configuração isolada de um edifício padrão e o cenário-2 foi composto pelo edifício padrão com uma vizinhança selecionada. Ambos os cenários foram analisados para ângulos de incidência de ventos de zero, 45 e 90 graus. Os resultados numéricos foram obtidos em termos de coeficientes de pressão e força, os quais permitiram a determinação dos fatores de vizinhança. As simulações mostraram que a vizinhança influencia de forma significativa a atuação do vento sobre as fachadas do edifício padrão, ora amplificando o carregamento, ora atenuando as forças atuantes. Os resultados numéricos foram comparados com experimentos e mostraram ordens de grandeza semelhantes, sugerindo que as simulações descrevem de forma adequada o comportamento físico da ação dos ventos.

 

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Fernando Oliveira de Andrade, Federal University of Technology Paraná, Curitiba, PR

Possui graduação em engenharia civil pela Universidade Federal do Paraná, mestrado em engenharia civil e ambiental pela The University of Iowa e doutorado em engenharia mecânica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro em cotutela com a Université de Poitiers

Cristiano Maciel, Federal University of Technology Paraná, Curitiba, PR

Engenheiro Civil

Roberto Carlos Moro Filho, Federal University of Technology Paraná, Curitiba, PR

Possui Doutorado em Engenharia Aeronáutica e Mecânica (ITA - Conceito Capes 6), mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Paraná (2004) e graduação em engenharia civil (1996)

Marcelo Marques, State University of Maringá, Maringá, PR

Professor da Universidade Estadual de Maringá (UEM) desde 2005, doutor em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental pela Universidade Federal do Paraná (2013) e mestre em Engenharia de Recursos Hídricos e Tecnologias Ambientais pela UNESP (2005)

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Forças devidas ao vento em edificações. Comitê ABNT/CB-002 Construção Civil. Brasília (Brasil), 1988. 66 p.

BLESSMANN, J. R. Wind excitation of neighbouring tall buildings. Journal of wind engineering and industrial aerodynamics. 1985;18(1);91-103.

BOWEN, Y. Large-eddy simulation of wind effects on a super-tall building in urban environment conditions. Journal of Structure and Infrastructure Engineering. 2015;12(6);765-785.

BRITO, F.; HORTA, C. J. G.; AMARAL, E. F. L. A urbanização recente no Brasil e as aglomerações metropolitanas. Open Science Framework Preprints. 2018 [cited 2018 apr 01]. Available from: https://doi.org/10.31219/osf.io/84b92.

DAGNEW, A. K.; BITSUAMLAK, G. T. LES evaluation of wind pressures on a standard tall building with and without a neighboring building. The Fifth International Symposium on COMPUTATIONAL WIND ENGINEERING (CWE2010). 2010 July 25-28; Chapel Hill North Carolina, USA, 2010.

ELSHAER, A.; HAITHAM, A.; BITSUAMLAKAB, G.; EL DAMATTY, A.; DAGNEW, A. LES evaluation of wind-induced responses for an isolated and a surrounded tall building. Engineering Structures. 2016;115(1);179-195.

FONTOURA, P. C. C. N. Estudo experimental em túnel de vento dos efeitos de vizinhança em edifícios altos. [thesis]. Brasília: Escola de Engenharia/UnB; 2014. 318 p.

HUI, Y.; TAMURA, I.; YOSHIDA, A.; KIKUCHI, H. Pressure and flow field investigation of interference effects on external pressures between high-rise buildings. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2013;115(1);150-161.

LAUNDER, B. E.; SPALDING, D. B. The numerical computation of turbulent flows. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1974;3(2),269–289.

LESIEUR, M. Turbulence in fluids: stochastic and numerical modelling. Springer; 1990. 304 p.

LUIZA, G. P.; RABACHINIA, G. A.; ARAÚJO, T. S.; MARTINS, G. B.; NADER, G. Estudo do efeito de vizinhança em edificações sujeitas à ação do vento. Revista IPT Tecnologia e Inovação. 2019;2(10);125-136.

MARQUES, M.; ANDRADE, F. O. Automated computation of two-dimensional fetch fields: case study of the Salto Caxias reservoir in southern Brazil. Lake and reservoir management. 2017;33(1); 62-73.

MELBOURNE, W.H. Comparison of measurements on the CAARC standard tall building model in simulated model wind flows. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 1980;6(1-2);73-88.

PATANKAR, S. V. Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. CRC Press; 1980. 214 p.

POPE, S. B. Turbulent flows. Cambridge University Press; 2000. 806 p.

TAMURA, T. Towards practical use of LES in wind engineering. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2008;96(10-11);1451-1471.

ZHANG, A.; GU, M. Wind tunnel tests and numerical simulations of wind pressures on buildings in staggered arrangement. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2008;96(10-11);2067-2079.

ZHANG, J. W.; LI, Q. S. Wind tunnel test and field measurement study of wind effects on a 600‐m‐high super‐tall building. The Structural Design of Tall and Special Biuldings. 2017;26(17);1385-1398.

Downloads

Publicado

2020-12-04 — Atualizado em 2022-07-28

Versões

Como Citar

Andrade, F. O. de, Maciel, C., Filho, R. C. M., & Marques, M. (2022). Simulação numérica do escoamento atmosférico sobre edifícios altos para determinação do efeito de vizinhança. Revista Eletrônica Em Gestão, Educação E Tecnologia Ambiental, 24, e2. https://doi.org/10.5902/2236117062656 (Original work published 4º de dezembro de 2020)

Edição

v. 24 (2020): Edição Especial 10 Anos REGET: Avanços na Engenharia Ambiental

Seção

SPECIAL EDITION

Licença

Copyright (c) 2020 Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental

Creative Commons License

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

DECLARAÇÃO