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Publicação
Numerical analysis of cross-ventilation in generic isolated building configurations
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Resumo(s)
This thesis presents a numerical analysis of cross-ventilation in generic isolated building configurations. This study focuses on understanding how cross-ventilation is affected by changing the length of the building, the number of partitions and the position of the partition opening for a generic building configuration. Firstly the depth of the building was changed (2.5, 5 and 10 times the building height) and it was found that the volume flow rate through the inlet opening was constant, the air exchange rate decreased proportionally with the building depth, the CO2 concentration and the mean age of air increased with the building depth. The air exchange efficiency was higher in the deepest building and, for this particular case, cross-ventilation was efficient for a building depth ten times the building height. Secondly three different buildings with a partition wall and a door opening were tested for two different building depths. It was concluded that the geometries where the door opening was located close to the side wall (not in front of the inlet/outlet openings) outperformed the other different geometries (including the cases without partition) in terms of mean age of air, CO2 concentration, volume flow rate, air exchange rate and air exchange efficiency.
Esta dissertação apresenta uma análise numérica de ventilação cruzada em diferentes configurações de um edifício genérico e isolado. Este estudo foca-se em perceber como é que a ventilação cruzada é afectada pela alteração do comprimento do edifício, pelo número de partições e pela posição da abertura entre diferentes partições. Primeiramente, a profundidade do edifício foi alterada (para 2.5, 5 e 10 vezes a altura do edifício) e descobriu-se que o caudal de entrada na abertura a montante do edifício é constante, a renovação de ar decresceu proporcionalmente com o aumento do comprimento do edifício, enquanto a concentração de CO2 e a idade média do ar aumentaram com o aumento do comprimento do edifício. A eficiência de renovação do ar foi mais elevada nos edifícios mais compridos e, para este caso em particular, a ventilação cruzada foi eficaz num edifício com o comprimento igual a dez vezes a sua altura. Em segundo lugar acrescentou-se à geometria anterior uma parede com uma abertura equiavalente a uma porta, em que ambas mudam de posição, e que divide o espaço interior em dois. Três geometrias foram testadas para dois comprimentos do edifício (padrão e 2.5 vezes a altura do edifício). Foi possível concluir que nos edifícios em que a abertura entre as duas divisões está colocada perto da parede lateral do edifício (não estando na direcção da abertura de entrada/saída do ar exterior) melhores resultados foram obtidos quando comparados com as outras geometrias (incluindo os casos sem partição) em relação à idade média do ar, concentração de CO2, caudal de entrada de ar, renovação de ar e eficiência de renovação de ar.
Esta dissertação apresenta uma análise numérica de ventilação cruzada em diferentes configurações de um edifício genérico e isolado. Este estudo foca-se em perceber como é que a ventilação cruzada é afectada pela alteração do comprimento do edifício, pelo número de partições e pela posição da abertura entre diferentes partições. Primeiramente, a profundidade do edifício foi alterada (para 2.5, 5 e 10 vezes a altura do edifício) e descobriu-se que o caudal de entrada na abertura a montante do edifício é constante, a renovação de ar decresceu proporcionalmente com o aumento do comprimento do edifício, enquanto a concentração de CO2 e a idade média do ar aumentaram com o aumento do comprimento do edifício. A eficiência de renovação do ar foi mais elevada nos edifícios mais compridos e, para este caso em particular, a ventilação cruzada foi eficaz num edifício com o comprimento igual a dez vezes a sua altura. Em segundo lugar acrescentou-se à geometria anterior uma parede com uma abertura equiavalente a uma porta, em que ambas mudam de posição, e que divide o espaço interior em dois. Três geometrias foram testadas para dois comprimentos do edifício (padrão e 2.5 vezes a altura do edifício). Foi possível concluir que nos edifícios em que a abertura entre as duas divisões está colocada perto da parede lateral do edifício (não estando na direcção da abertura de entrada/saída do ar exterior) melhores resultados foram obtidos quando comparados com as outras geometrias (incluindo os casos sem partição) em relação à idade média do ar, concentração de CO2, caudal de entrada de ar, renovação de ar e eficiência de renovação de ar.
Descrição
Tese de mestrado integrado,Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015
Palavras-chave
CFD Ventilação cruzada Ventilação natural Teses de mestrado - 2015