Camargos et al 2020a - Revision history

Rimni at 15:12, 14 December 2021

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Rimni at 12:27, 27 January 2021

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Rimni: /* 2.3 Abordagem computacional */

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‎2.3 Abordagem computacional

Rimni at 10:21, 27 January 2021

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Rimni at 09:31, 27 January 2021

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 Portanto, o conjunto de resultados mostrados neste artigo corroboram com a afirmação de que a eficiência da vazão no lanternim é diretamente dependente da direção predominante do vento, principalmente daqueles posicionados transversalmente ao longo da cobertura da edificação. Em suma, constata-se que a ventilação natural contribui diretamente na melhora do desempenho térmico global do galpão avaliado e tende a colaborar na melhoria das condições de trabalho, bem como no aumento da sensação de bem-estar e na produtividade de todos os envolvidos neste ambiente industrial.
-==AGRADECIMENTOS==
+==Agradecimentos==
 Os autores agradecem à FAPEMIG, CAPES, CNPq e ao PROPEC/UFOP pelos recursos financeiros aplicados ao projeto.

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 |}
-==2.2 Modelo geométrico adotado==
+===2.2 Modelo geométrico adotado===
 A simulação computacional é feita considerando-se um modelo de galpão industrial com 3.000m<math>^2</math> (tendo por dimensões de base 30m de largura <math>\times</math> 100m de comprimento). Sua forma é composta por um prisma retangular com fechamento superior por cobertura com planos inclinados. A altura do volume varia de 9m na parte mais baixa até 13,50m no trecho da cumeeira, gerando um volume de ar de aproximadamente 33.000m<math>^3</math>.

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 '''Keywords''': Industrial sheds, natural ventilation, thermal performance, energyPlus
-==1.Introdução==
+==1. Introdução==
 A ventilação natural é uma dessas estratégias de condicionamento bioclimático, que sob várias condições, pode retratar uma técnica eficaz na diminuição da temperatura interna, provocando uma grande economia de energia, especialmente em se tratando de um ambiente industrial [1,2]. Dessa forma, uma investigação acerca do emprego de lanternins e do condicionamento térmico passivo por meio da ventilação natural, especialmente quando se trata de galpões industriais ou edificações dotadas de grandes coberturas, torna-se uma alternativa bastante relevante como forma de maximizar o desempenho térmico dessas construções [3-6].

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 Portanto, o conjunto de resultados mostrados neste artigo corroboram com a afirmação de que a eficiência da vazão no lanternim é diretamente dependente da direção predominante do vento, principalmente daqueles posicionados transversalmente ao longo da cobertura da edificação. Em suma, constata-se que a ventilação natural contribui diretamente na melhora do desempenho térmico global do galpão avaliado e tende a colaborar na melhoria das condições de trabalho, bem como no aumento da sensação de bem-estar e na produtividade de todos os envolvidos neste ambiente industrial.
 ==Referências==
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 [48] Weather Data by Region, EnergyPlus, 2018. [Online]. Available from: https://energyplus.net/weather-region/south_america_wmo_region_3/BRA%20%20
 </div>

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 ==Referências==
 [1] Raja I.A., Nicol J.F., McCartner K.J., Humphreys M.A. Thermal comfort: use of controls in naturally ventilated buildings. Energy and Buildings, 33(3):235-244, 2001. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(00)00087-6
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 [48] Weather Data by Region, EnergyPlus, 2018. [Online]. Available from: https://energyplus.net/weather-region/south_america_wmo_region_3/BRA%20%20
 ==AGRADECIMENTOS==
 Os autores agradecem à FAPEMIG, CAPES, CNPq e ao PROPEC/UFOP pelos recursos financeiros aplicados ao projeto.

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 !*<math>\alpha</math> visível
 |-style="text-align:center"
-| colspan="9" |''Parede de alvenaria (até 3 metros de altura)''
+| colspan="9" |Parede de alvenaria (até 3 metros de altura)
 |-style="text-align:center"
 |Bloco de concreto furado
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 |0,5
 |-style="text-align:center"
-| colspan="9" |''Piso''
+| colspan="9" |Piso
 |-style="text-align:center"
 |Concreto

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 |0,25
 |}
-<nowiki>*</nowiki><div class="center" style="font-size: 85%;"><math>\alpha</math> = absortância</div>
+<div class="center" style="font-size: 85%;"><nowiki>*</nowiki><math>\alpha</math> = absortância</div>

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 O ''EnergyPlus'' [40] (versão 8.7.0) é um ''software'' de simulação de carga térmica e análise energética, desenvolvido pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos, baseado em outros dois softwares antecessores, o BLAST e o DOE-2. A partir da versão 1.3.0 do programa, o modelo de cálculo do fluxo de ar passou a ser nomeado de ''AirflowNetwork''. Nesse objeto, o cálculo do fluxo de ar acontece entre as zonas e o exterior das frestas e das aberturas levando-se em consideração as características do entorno da edificação, as condições de abertura das janelas e portas e as condições de ventilação. Os coeficientes de pressão são calculados automaticamente pelo programa, uma vez que, trata-se de uma edificação com geometria retangular, condição essa limitante para tal [41].
-As simulações computacionais são configuradas para se realizar com a situação de ventilação constante e fator de abertura 1 (100%) para todas as aberturas de entrada de ar e lanternim, sendo os portões considerados sempre fechados (fator de abertura 0). Devido à utilização dos aparatos de entrada de luz e proteção contra chuva, do tipo venezianas industriais, presentes em todas as aberturas (Figura 1), o coeficiente de vazão de cada área é igual a 0,40 conforme recomenda Idel’cik [42]. O método de inicialização linear é escolhido, pois se adequa à simulação de ventilação por efeito chaminé e tende a estabelecer uma direção adequada para o fluxo de ar durante a simulação.
+As simulações computacionais são configuradas para se realizar com a situação de ventilação constante e fator de abertura 1 (100%) para todas as aberturas de entrada de ar e lanternim, sendo os portões considerados sempre fechados (fator de abertura 0). Devido à utilização dos aparatos de entrada de luz e proteção contra chuva, do tipo venezianas industriais, presentes em todas as aberturas ([[#img-1|Figura 1]]), o coeficiente de vazão de cada área é igual a 0,40 conforme recomenda Idel’cik [42]. O método de inicialização linear é escolhido, pois se adequa à simulação de ventilação por efeito chaminé e tende a estabelecer uma direção adequada para o fluxo de ar durante a simulação.
 ====2.3.1 Método do balanço de energia====

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 [20] Sousa H., Sousa F., Sousa R., Silva L., Sousa G. Thermal performance of light blocks in a Mediterranean climate. Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing., 36(1), 13, 2020. DOI: 10.23967/j.rimni.2020.01.006
-[21] Yi, Q., Wang, X., Zhang, G., Li, H., Janke, D., Amon, T, Assessing effects of wind speed and wind direction on discharge coefficient of sidewall opening in a dairy building model – A numerical study. Computers and Electronics in Agriculture, 162: 235–245, 2019. https://doi.org/10.1016/j.compag.2019.04.016
+[21] Yi Q., Wang X., Zhang G., Li H., Janke D., Amon T. Assessing effects of wind speed and wind direction on discharge coefficient of sidewall opening in a dairy building model – A numerical study. Computers and Electronics in Agriculture, 162:235–245, 2019. https://doi.org/10.1016/j.compag.2019.04.016
-[22] Teitel, M., Ziskind, G., Liran, O., Dubovsky, V., Letan, R., Effect of wind direction on greenhouse ventilation rate, airflow patterns and temperature distributions. Biosystems Engineering, 101(3): 351–369, 2008. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2008.09.004
+[22] Teitel M., Ziskind G., Liran O., Dubovsky V., Letan R. Effect of wind direction on greenhouse ventilation rate, airflow patterns and temperature distributions. Biosystems Engineering, 101(3):351–369, 2008. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2008.09.004
-[23] Lukiantchuki, M. A., Shimomura, A. R. P., Silva, F. M., Caram, R. M. Sheds extratores e captadores de ar: influência da geometria e da dimensão das aberturas no desempenho da ventilação natural nas edificações. Ambiente Construído [Online], 16(1): 83-104, 2016. ISSN 1678-8621. https://doi.org/10.1590/s1678-86212016000100062
+[23] Lukiantchuki M.A., Shimomura A.R.P., Silva F.M., Caram R.M. Sheds extratores e captadores de ar: influência da geometria e da dimensão das aberturas no desempenho da ventilação natural nas edificações (Online). Ambiente Construído, 16(1):83-104, 2016. https://doi.org/10.1590/s1678-86212016000100062
-[24] Soleimani, Z., Calautit, J. K., Calautit, K., Hughes, B. R., Climatic analysis of ventilation and thermal performance of a dome building with roof vent. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Engineering Sustainability, 171(8): 411-424, 2018. https://doi.org/10.1680/jensu.16.00018
+[24] Soleimani Z., Calautit J.K., Calautit K., Hughes B.R. Climatic analysis of ventilation and thermal performance of a dome building with roof vent. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Engineering Sustainability, 171(8):411-424, 2018. https://doi.org/10.1680/jensu.16.00018
-[25] Baeza, E. J., Pérez-Parra, J. J., Montero, J. I., Effect of ventilator size on natural ventilation in parral greenhouse by means of CFD simulations. Acta Hortic. 691: 465-472, 2005. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2005.691.56
+[25] Baeza E.J., Pérez-Parra J.J., Montero J.I. Effect of ventilator size on natural ventilation in parral greenhouse by means of CFD simulations. Acta Hortic., 691:465-472, 2005. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2005.691.56
-[26] Baeza, E. J., Pérez-Parra, J. J., Lopez, J. C., Montero, J. I., CFD study of the natural ventilation performance of a parral type greenhouse with different numbers of spans and roof vent configurations. Acta Hortic. 719: 333-340, 2006. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2006.719.37
+[26] Baeza E.J., Pérez-Parra J.J., Lopez J.C., Montero J.I. CFD study of the natural ventilation performance of a parral type greenhouse with different numbers of spans and roof vent configurations. Acta Hortic., 719:333-340, 2006. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2006.719.37
-[27] Baptista, F. J., Bailey, B. J., Randall, J. M., Meneses, J. F., Greenhouse Ventilation Rate: Theory and Measurement with Tracer Gas Techniques. Journal of Agricultural Engineering Research, 72(4): 363–374, 1999. https://doi.org/10.1006/jaer.1998.0381
+[27] Baptista F.J., Bailey B.J., Randall J.M., Meneses J.F. Greenhouse ventilation rate: Theory and measurement with tracer gas techniques. Journal of Agricultural Engineering Research, 72(4):363–374, 1999. https://doi.org/10.1006/jaer.1998.0381
-[28] Gourlis, G., Kovacic, I., A study on building performance analysis for energy retrofit of existing industrial facilities. Applied Energy, 1841: 1389–1399, 2016. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.03.104
+[28] Gourlis G., Kovacic I. A study on building performance analysis for energy retrofit of existing industrial facilities. Applied Energy, 1841:1389–1399, 2016. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.03.104
-[29] Gourlis, G., Kovacic, I. Passive measures for preventing summer overheating in industrial buildings under consideration of varying manufacturing process loads. Energy, 137: 1175-1185, 2017. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.05.134
+[29] Gourlis G., Kovacic I. Passive measures for preventing summer overheating in industrial buildings under consideration of varying manufacturing process loads. Energy, 137:1175-1185, 2017. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.05.134
-[30] Kandola, B. S., Effects of atmospheric wind on flows through natural convection roof vents. Fire Technol 26: 106–120, 1990. https://doi.org/10.1007/BF01040176
+[30] Kandola B.S. Effects of atmospheric wind on flows through natural convection roof vents. Fire Technol., 26:106–120, 1990. https://doi.org/10.1007/BF01040176
-[31] Chu, C. R., Lan, T. W., Effectiveness of ridge vent to wind-driven natural ventilation in monoslope multi-span greenhouses. Biosystems Engineering, 186: 279–292, 2019. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.08.006
+[31] Chu C.R., Lan T.W. Effectiveness of ridge vent to wind-driven natural ventilation in monoslope multi-span greenhouses. Biosystems Engineering, 186:279–292, 2019. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.08.006
-[32] Boulard, T., Draoui, B., Natural ventilation of a greenhouse with continuous roof vents: measurements and data analysis. Journal of Agricultural Engineering Research, 61(1): 27–35, 1995. https://doi.org/10.1006/jaer.1995.1027
+[32] Boulard T., Draoui B. Natural ventilation of a greenhouse with continuous roof vents: measurements and data analysis. Journal of Agricultural Engineering Research, 61(1):27–35, 1995. https://doi.org/10.1006/jaer.1995.1027
-[33] Boulard, T., Baille, A., Modelling of air exchange rate in a greenhouse equipped with continuous roof vents. Journal of Agricultural Engineering Research, 61(1), 37-47, 1995. https://doi.org/10.1006/jaer.1995.1028
+[33] Boulard T., Baille A. Modelling of air exchange rate in a greenhouse equipped with continuous roof vents. Journal of Agricultural Engineering Research, 61(1):37-47, 1995. https://doi.org/10.1006/jaer.1995.1028
-[34] ABNT. NBR 15575: Edifícios habitacionais – Desempenho. Parte 1 – Requisitos gerais, Rio de Janeiro, 2013.
+[34] ABNT. NBR 15575: Edifícios habitacionais – Desempenho. Parte 1 – Requisitos gerais. Rio de Janeiro, 2013.
-[35] Bordignon, A. L. Equipamentos elétricos industriais – material didático. UFJF, Juiz de Fora, 2014.
+[35] Bordignon A.L. Equipamentos elétricos industriais – material didático. UFJF, Juiz de Fora, 2014.
 [36] ISO 7730: Ergonomics of the thermal environment – Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria, 2005.
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 [37] ABNT. NBR 15220: Desempenho térmico de edificações. Parte 2 – Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações, Rio de Janeiro, 2005.
-[38] UFRGS. Dicionário de materiais do LAFRIG – Arquivo EnergyPlus obtido junto ao Laboratório de Vapor e Refrigeração da faculdade de Engenharia Mecânica da UFRGS, 2007 [Online]. Available from: http://www.mecanica.ufrgs.br/lafrig/downloads.htm
+[38] UFRGS. Dicionário de materiais do LAFRIG – Arquivo EnergyPlus obtido junto ao Laboratório de Vapor e Refrigeração da faculdade de Engenharia Mecânica da UFRGS (Online), 2007. Available from: http://www.mecanica.ufrgs.br/lafrig/downloads.htm
-[39] Scigliano, S., Hollo, V. IVN - Índice de ventilação natural, Pini, São Paulo, 2001.
+[39] Scigliano S., Hollo V. IVN - Índice de ventilação natural. Pini, São Paulo, 2001.
-[40] DOE – U. S. DEPARTMENT OF ENERGY. Energy Plus Simulation Software. Building energy software tools directory. 2018. [Online]. Available from: https://energyplus.net/.cfm
+[40] DOE – U.S. Department of Energy. Energy plus simulation software (Online). Building Energy Software Tools Directory, 2018. Available from: https://energyplus.net/.cfm
-[41] DOE – U.S DEPARTMENT OF ENERGY., EnergyPlus Version 8.7.0, Documentation: Engineering Reference, 2018.
+[41] DOE – U.S Department of Energy. EnergyPlus Version 8.7.0, Documentation: Engineering Reference, 2018.
-[42] Idel’cik, I. E., Memento des pertes de charge: Coefficients de pertes de charge singulières, Eyrolles França, 1969.
+[42] Idel’cik I.E. Memento des pertes de charge: Coefficients de pertes de charge singulières. Eyrolles, França, 1969.
-[43] Machado, M. N. Q. B. R., Influência de regimes variáveis de ventilação e aquecimento no comportamento higrotérmico de edifícios de habitação social. PhD dissertation, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2012.
+[43] Machado M.N.Q.B.R. Influência de regimes variáveis de ventilação e aquecimento no comportamento higrotérmico de edifícios de habitação social. PhD Dissertation, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2012.
-[44] Neves, L. O., Roriz, M., Procedimentos estimativos do potencial de uso de chaminés solares para promover a ventilação natural em edificações de baixa altura. Ambiente Construído [Pnline], 12(1):177-192, 2012. ISSN 1678-8621. https://doi.org/10.1590/S1678-86212012000100012
+[44] Neves L.O., Roriz M. Procedimentos estimativos do potencial de uso de chaminés solares para promover a ventilação natural em edificações de baixa altura (Online). Ambiente Construído, 12(1):177-192, 2012. ISSN 1678-8621. https://doi.org/10.1590/S1678-86212012000100012
-[45] Matos, M., Simulação computacional do desempenho térmico de residências em Florianópolis utilizando a ventilação natural. PhD dissertation, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil, 2007.
+[45] Matos M. Simulação computacional do desempenho térmico de residências em Florianópolis utilizando a ventilação natural. PhD dissertation, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil, 2007.
-[46] Gomes, A. P., Método de Avaliação do Desempenho Térmico de Edifícios Comerciais e Residenciais em Light Steel Framing. PhD thesis, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2012.
+[46] Gomes A.P. Método de avaliação do desempenho térmico de eddifícios comerciais e residenciais em light steel framing. PhD Thesis, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2012.
-[47] Swami, M. V., Chandra, S. Correlations for pressure distribution on buildings and calculation of natural ventilation airflow.Ashrae Transactions, 94(1):1-27, 1988 apud DOE – U. S. Department of energy [41]. Building energy software tools directory. 2018. [Online]. Available from: http://www.eere.energy.gov/buildings/tools_directory/alpha_list.cfm
+[47] Swami M.V., Chandra S. Correlations for pressure distribution on buildings and calculation of natural ventilation airflow. Ashrae Transactions, 94(1):1-27, 1988 apud DOE – U. S. Department of energy [41]. Building energy software tools directory. 2018. [Online]. Available from: http://www.eere.energy.gov/buildings/tools_directory/alpha_list.cfm
 [48] Weather Data by Region, EnergyPlus, 2018. [Online]. Available from: https://energyplus.net/weather-region/south_america_wmo_region_3/BRA%20%20
 ==AGRADECIMENTOS==
 Os autores agradecem à FAPEMIG, CAPES, CNPq e ao PROPEC/UFOP pelos recursos financeiros aplicados ao projeto.

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 Portanto, o conjunto de resultados mostrados neste artigo corroboram com a afirmação de que a eficiência da vazão no lanternim é diretamente dependente da direção predominante do vento, principalmente daqueles posicionados transversalmente ao longo da cobertura da edificação. Em suma, constata-se que a ventilação natural contribui diretamente na melhora do desempenho térmico global do galpão avaliado e tende a colaborar na melhoria das condições de trabalho, bem como no aumento da sensação de bem-estar e na produtividade de todos os envolvidos neste ambiente industrial.
-=5  Referências=
+==Referências==
-[1] Raja, I. A., Nicol, J. F., McCartner, K. J., Humphreys, M. A., Thermal comfort: use of controls in naturally ventilated buildings. Energy and Buildings, 33(3):235-244, 2001. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(00)00087-6
+[1] Raja I.A., Nicol J.F., McCartner K.J., Humphreys M.A. Thermal comfort: use of controls in naturally ventilated buildings. Energy and Buildings, 33(3):235-244, 2001. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(00)00087-6
-[2] Costa, E. C. Ventilação, Edgard Blücher, São Paulo, 2005.
+[2] Costa E.C. Ventilação. Edgard Blücher, São Paulo, 2005.
-[3] Dear, R. J., Brager, G. S., Thermal comfort in naturally ventilated buildings: revisions to ASHRAE Standard 55. Energy and Buildings 34(6): 549-561, 2002. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00005-1
+[3] Dear R.J., Brager G.S. Thermal comfort in naturally ventilated buildings: revisions to ASHRAE Standard 55. Energy and Buildings 34(6):549-561, 2002. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00005-1
-[4] Allard, F., Santamouris, M. Natural ventilation in building: a design handbook, James & James, London, 1998.
+[4] Allard F., Santamouris M. Natural ventilation in building: a design handbook. James & James, London, 1998.
-[5] Açominas. Galpões em estruturas metálicas, Belo Horizonte, 1980.
+[5] Açominas. Galpões em estruturas metálicas. Belo Horizonte, 1980.
-[6] Abreu, P. G., Abreu, V. M. N. Lanternim: função e construção. Embrapa Suínos e Aves, Concórdia, 2000.
+[6] Abreu P.G., Abreu V.M.N. Lanternim: função e construção. Embrapa Suínos e Aves, Concórdia, 2000.
-[7] Bower, J. Understanding Ventilation: How to design, select, and install residential ventilation systems, The Healtly House Institute, 1995.
+[7] Bower J. Understanding ventilation: How to design, select, and install residential ventilation systems. The Healtly House Institute, 1995.
-[8] Allard, F; Santamouris, M. Natural ventilation in building: a design handbook, James & James, London, 1998.
+[8] Allard F., Santamouris M. Natural ventilation in building: a design handbook. James & James, London, 1998.
-[9] Koenigsberger, O. H., Ingersoll, T. G., Mayhew, A, Szokolay, S. V. Manual of Tropical Housing and Building, Longman, New York, 1973.
+[9] Koenigsberger O.H., Ingersoll T.G., Mayhew A., Szokolay S.V. Manual of tropical housing and building. Longman, New York, 1973.
-[10] Mazon, A. A. O., Silva, R. G. O., Souza, H. A., Ventilação natural em galpões: o uso de lanternins nas coberturas. REM: Rev. Esc. Minas, 59(2):179-184, 2006. https://doi.org/10.1590/S0370-44672006000200007
+[10] Mazon A.A.O., Silva R.G.O., Souza H.A. Ventilação natural em galpões: o uso de lanternins nas coberturas. Rev. Esc. Minas, 59(2):179-184, 2006. https://doi.org/10.1590/S0370-44672006000200007
-[11] Clezar, C. A.; Nogueira, A. C. R. Ventilação industrial. Editora da UFSC, Florianópolis, 2009.
+[11] Clezar C.A., Nogueira A.C.R. Ventilação industrial. Editora da UFSC, Florianópolis, 2009.
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+[12] Heravi G., Fathi M., Faeghi S. Evaluation of sustainability indicators of industrial buildings focused on petrochemical projects. Journal of Cleaner and Production, 109:92-97, 2015. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.06.133
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