Decodificando a Natureza Urbana

Análise Solar

  • Quantidade de horas de sol e sombra
  • Análise de superfícies envidraçadas
  • Projeção da sombra
  • Ganhos de energia solar

A quantidade certa de luz solar é um fator chave para um ambiente urbano habitável. Tanto a falta de luz solar quanto a penetração solar irrestrita podem criar condições desconfortáveis. O ENVI-met oferece uma ampla gama de módulos de análise de acesso solar, como indicadores independentes ou como parte do processo de simulação microclimática integrado. Essas ferramentas têm a capacidade de realizar análises de um ano em pontos selecionados, com simulações tridimensionais de sol e sombra que incorporam o cálculo complexo de múltiplas reflexões no modelo. Este módulo de alta resolução também fornece condições dinâmicas de contorno para a análise da física dos edifícios.

Dispersão de Poluentes do ar

  • Emissão e transporte de partículas e gases
  • Reações químicas entre NOx, Ozônio e (B)VOC
  • Inclui deposição em plantas e superfícies
  • Ferramentas integradas para calcular perfis de emissão de tráfego

A poluição do ar é um dos maiores problemas de saúde no ambiente urbano. Para analisar a exposição de pessoas e locais aos vários tipos de poluentes do ar, o ENVI-met integra o modelo de poluição e dispersão do ar na simulação holística microclimática para avaliar partículas de tamanhos diferentes, e gases reativos e não reativos. Para analisar o efeito de diferentes estratégias de ar limpo, os processos de deposição que ocorrem nas superfícies da planta e dos materiais são integrados ao cálculo da dispersão. O software permite a criação de perfis de emissão do tráfego definidos pelo usuário, com base em fatores de emissão padrão para veículos.

Física dos Edifícios

  • Temperaturas da fachada
  • Processos de troca com fachadas verdes
  • Interação do microclima externo com clima interno
  • Balanço hídrico e energético de sistemas de fachadas verdes

O microclima urbano e os processos de troca de energia no nível do edifício constituem um sistema integrado que interage constantemente um com o outro. Para projetar e construir edifícios sustentáveis, é obrigatório quantificar e entender o impacto do ambiente na física dos edifícios e no consumo de energia. O ENVI-met fornece modelagem de alta resolução da transferência de calor e umidade na fachada do edifício e um cálculo prognóstico da temperatura da parede e do ar no interior do edifício. Além disso, o ENVI-met pode gerar dados climáticos “urbanizados” para serem usados em software de simulação de energia de edifícios.

Tecnologias Verdes & Azuis

  • Benefícios de fachadas e coberturas verdes
  • Impacto de áreas verdes e corpos d´água
  • Simulação de fachadas verdes
  • Resfriamento do ar por meio de aspersão de água

As características da vegetação e das águas são alguns dos principais componentes para otimizar o conforto térmico urbano.

O ENVI-met fornece um modelo sofisticado de vegetação que simula evapotranspiração, captação de CO2 e temperatura das folhas com base na taxa fotossintética da planta. Sistemas de paredes e tetos com vegetação podem ser simulados, incluindo os efeitos de diferentes substratos e métodos de montagem para as plantas. A água pode ser usada de várias maneiras, de um lago simples a uma fonte de água. O ENVI-met inclui um modelo separado de dispersão e evaporação de gotículas de água que pode simular o efeito de resfriamento da temperatura do ar por meio de finos jatos de água.

Fluxo de vento

  • Padrões de vento em ambientes complexos
  • Velocidade do vento ao redor de edifícios e árvores
  • Conforto pela ventilação

Além da luz solar, o vento é outro elemento básico que contribui para a percepção do clima local. Pouca ventilação ou vento muito intenso pode gerar condições externas desagradáveis ou até prejudiciais. O cálculo do vento tridimensional e da turbulência em condições complexas é um módulo integrado do software ENVI-met. Ele pode estimar as condições do vento em qualquer ponto do modelo ou nas fachadas dos edifícios, levando em consideração a todo momento os efeitos das condições térmicas, a vegetação ou os padrões climáticos no campo de fluxo. O Leonardo é um software integrado que oferece uma ampla gama de opções de visualização, de simples mapas 2D a trajetórias de fluxo 3D.

Conforto térmico em espaços abertos

  • Temperatura do ar
  • Temperatura radiante de superfícies próximas
  • Movimento do ar próximo ao corpo
  • Umidade relativa

Embora o microclima urbano seja a soma de parâmetros independentes, como velocidade do vento, temperatura radiante ou temperatura do ar, esses fatores meteorológicos se unem e geram no corpo humano uma única sensação das condições climáticas locais. O ENVI-met oferece uma análise em alta resolução dos fluxos de calor e energia provenientes do ambiente para qualquer posição no domínio do modelo. Usando modelos biometeorológicos sofisticados, como o Physiological Equivalent Temperature (PET) ou o Universal Thermal Climate Index (UTCI), a sensação térmica geral de uma pessoa que está no ambiente virtual pode ser calculada para qualquer cenário.

Tree Pass

  • Análise das condições de crescimento da vegetação
  • Simulação de impacto do vento e danos às árvores
  • Simulação de uso da água

Arquitetura paisagística sustentável e resiliente não significa apenas encontrar os melhores locais para plantar árvores, mas também identificar espécies adequadas e estabelecer estratégias de manutenção para melhorar a sobrevivência das árvores em um ambiente urbano.

O Tree Pass será capaz de analisar árvores individuais no nível da geometria da copa com a resolução de um único galho usando a idéia de L-Systems. O impacto das condições locais de cultivo, como acesso à luz, será considerado na análise, bem como diferentes estratégias de manutenção. O risco de desenraizamento ou danos mecânicos será visível até em um único galho para um número ilimitado de árvores dentro de uma quadrada cidade.

O Tree Pass do ENVI-met consistirá em vários módulos de análise, o primeiro dos quais estará disponível na versão Spring 2021.

 

 

O que dizem sobre ENVI-met

“A Werner Sobek Holding trabalha com a ferramenta de simulação ENVI-met desde 2007. Nós a usamos para uma ampla variedade de projetos na Alemanha e internacionalmente, especialmente para projetos de construção com condições climáticas desafiadoras. O ENVI-met leva em consideração as interações do vento, áreas verdes, radiação solar, edifícios e muitos outros fatores – o que nos ajuda a projetar cidades sustentáveis e favoráveis ao clima. As capacidades de visualização (por exemplo, vídeos, cortes e perspectivas tridimensionais) do ENVI-met também nos permitem fornecer aos nossos clientes vistas complexas e legíveis – uma ferramenta que não deve ser subestimada, pois muitos aspectos da sustentabilidade não são facilmente compreendido pelo público em geral.”

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. H. Dr. h.c. Werner Sobek
Werner Sobek Holding, Stuttgart, Alemanha

“Nosso grupo da Universidade de São Paulo – USP vem utilizando o modelo ENVI-met há mais de 10 anos estudando os efeitos da vegetação em ambientes densamente construídos. O modelo foi escolhido devido à sua abordagem avançada nas interações solo-planta-atmosfera, contribuindo para a análise do conforto térmico nas cidades. O ENVI-met é um dos poucos modelos que procura descrever os principais processos climáticos que atuam no ambiente urbano e tem sido um desafio acompanhar os novos recursos da versão mais recente. Atualmente, o MONDE ajudou bastante na modelagem de cenários para simulação em São Paulo, gerando maneiras mais rápidas de criar cenários complexos, incluindo topografia.”

Prof. Dr. Denise Helena Silva Duarte
Professora titular na Faculdade de Arquitetura e Urbanismo
Universidade de São Paulo, Brasil

“O ENVI-met é uma ferramenta de projeto que avaliamos. Ele fornece informações científicas úteis para planejadores urbanos e designers em arquitetura para ambientes tridimensionais, de alta densidade e complexos, como Hong Kong. É muito fácil aprender e usar, tornando-se uma boa ferramenta para educação e pesquisa.”

Professor Edward NG, Yau Ling Sun
Professor of Architecture, Chinese University of Hong Kong
Architect, Environmental consultant, Honkong.

“Deparei-me com a ENVI-met ao procurar estabelecer métricas para a tomada de decisões durante a fase do projeto paisagístico para um incorporador global do sector hoteleiro em 2016, fiquei impressionado com o alcance do software e o serviço, suporte e conhecimento de sua equipe. Eu recomendo fortemente o ENVI-met para os que buscam se engajar em métricas ambientais sérias.”

Alex Camprubi
Design Director, PuBang Design Institute
Guangzhou, China

“Com dois terços da população global vivendo nas cidades até 2050, será ainda mais importante no futuro reduzir os poluentes do ar. Estamos trabalhando com o ENVI-met para gerar uma análise e avaliação detalhadas de áreas urbanas complexas, como preparação para o uso de nossa biotecnologia. Com milhões de metros cúbicos de ar poluído, é necessário encontrar os melhores locais para implementar nossos filtros de musgo para obter o maior impacto para as pessoas na comunidade ao redor.”

Peter Sänger
CEO, Green City Solutions GmbH
Berlin, Alemanha

“Ao usar o ENVI-met, foi possível fazer estimativas sobre os efeitos do aquecimento na temperatura média global, por exemplo, 2 ° C acima do valor pré-industrial, em um local específico, por exemplo, no mercado de uma cidade. Usando o software, foi possível gerar resultados de fundamental importância para os tomadores de decisão e examinar possíveis estratégias de adaptação.”

Prof.-Dr. Bernhard Lenz
Full Professor University Karlsruhe – University of Applied Sciences
Faculty of Architecture and Building construction
Karlsruhe, Germany.

“O World Urban Data Base and Access Portal Tool, WUDAPT, é um projeto internacional com enfoque na comunidade. A colaboração ativa com o ENVI-met estenderá a atual ferramenta WUDAPT2ENVI-met do nível 0 para os próximos níveis 1 e 2. A combinação da Ferramenta Sintética Digital do WUDAPT com o ENVI-met oferece um enorme potencial para simular o microclima urbano em grande detalhe para estratégias avançadas de mitigação de ilhas de calor urbanas e outros estudos. ”

Dr. Jason Ching

Senior research collaborator at the Institute for the Environment, University of North Carolina at Chapel Hill, EUA