Desvendando o potencial do software ENVI-met: Potencializando o planejamento urbano sustentável e a análise ambiental

Descubra os recursos do software ENVI-met para permitir simulações precisas do clima urbano e análises ambientais completas. Com seus recursos avançados e interface intuitiva, o ENVI-met possibilita que planejadores urbanos, arquitetos e pesquisadores explorem a complexa dinâmica do microclima urbano e tomem decisões embasadas para o desenvolvimento urbano sustentável

Desenho.

O processo de projetar um modelo com ENVI-met começa com a seleção dos dados de entrada apropriados. Como próximo passo, você define o domínio do modelo especificando o tamanho, a localização e a resolução. Você tem uma variedade de opções adicionais, tais como o tipo de cobertura do terreno e o tipo de vegetação.

Simulação.

ENVI-met é projetado para análise em microescala com uma resolução horizontal típica de 0,5 a 5 m e um período de tempo típico de 24 a 48 horas com um time step de poucos segundos. Esta resolução permite analisar até mesmo interações em pequena escala entre edifícios individuais, superfícies e plantas.

Análise.

Utilize o software de simulação microclimática ENVI-met para prever, analisar e visualizar o microclima de cidades, edifícios e espaços verdes. Você tem uma variedade de aplicações para utilizar os dados de simulação, como projeto de edifícios, planejamento urbano, adaptação às mudanças climáticas e análise energética.

Cálculos do modelo microclimático: Explorando a análise completa

Fluxos de radiação de ondas curtas e longas levando em consideração sombreamento, múltiplas reflexões de superfícies, edifícios e vegetação. Modelagem avançada de processos radiativos em dosséis vegetais, incluindo dispersão e reflexões difusas.

Determinação da evapotranspiração e dos fluxos de calor sensível para e a partir da planta, incluindo a simulação completa de todos os parâmetros físicos da planta (por exemplo, taxa fotossintética). Simulação dos processos de retroalimentação entre o teor de água do solo e o estresse hídrico da planta.

Cálculo dinâmico das temperaturas de superfície e parede para cada elemento de fachada e telhado, com até três camadas de materiais e sete pontos de cálculo dinâmico na parede. Saída de dados detalhados para análises avançadas e geração de dados de entrada a serem utilizados em software de simulação de energia de edifícios, como o Energy Plus.

Consideração do uso de vegetação em fachadas e telhados em relação a todos os fluxos de energia. Simulação detalhada de sistemas de vegetação, incluindo tipo de construção, propriedades do substrato e da cobertura vegetal. Processos complexos, como transmissão e reflexão de radiação ou evaporação das plantas e do substrato, são considerados.

Simulação da troca de água e calor dentro do sistema do solo. Simulação tridimensional da transferência de calor, dependendo dos materiais do solo e do teor de água. Cálculo avançado da troca hidráulica de água no solo, incluindo a absorção de água pelas raízes e o suprimento de água para as plantas.

Representação tridimensional de árvores utilizando modelos de esqueleto para simular o carregamento biomecânico e a deformação devido às forças do vento. Ajuste dinâmico dos efeitos sazonais (de sem folhas a copa completa), incluindo simulação detalhada dos processos radiativos dentro da copa.

Dispersão de gases e partículas considerando componentes particulados e gasosos. Para as partículas, os processos de sedimentação e deposição nas folhas e superfícies são incluídos. Poluentes gasosos podem ser simulados, incluindo a transformação fotoquímica no ciclo de reação NO-NO₂-Ozônio.

Simulação de vários Índices de Conforto estáticos, como a Temperatura Fisiologicamente Equivalente (PET), SET* ou o Índice Universal de Clima Térmico (UTCI), utilizando o pós-processador BIO-met.

Simulação do conforto térmico dinâmico, calculando os processos biometeorológicos transitórios de pedestres virtuais caminhando pelo modelo ENVI-met. Visão detalhada dos processos fundamentais, como mudança na temperatura da pele, impressões de frio/calor ou taxa de transpiração, levando em consideração a “história térmica” do pedestre virtual.

Programas completos para o gerenciamento e processamento de dados digitais, para a criação de “gêmeos digitais” e para a avaliação gráfica. Utilize o poder do Python para analisar e visualizar dados ou para criar scripts diretamente na interface do ENVI-met.

Leading software for high-resolution 3D modeling of urban microclimate to analyze the impact of buildings, vegetation, etc. on the urban climate with the aim of planning climate-friendly cities and improving the quality of life in metropolitan areas - designed for professional use by architects, landscape architects, urban planners etc., as well as for research at universities.

Perguntas Frequentes sobre o Software ENVI-met

Encontre respostas para as perguntas mais comuns sobre o software ENVI-met em nossa abrangente seção de perguntas frequentes (FAQ). Se você tiver dúvidas sobre instalação, configuração ou recursos específicos, nossa página de perguntas frequentes (FAQ) fornece informações valiosas e soluções para alguns problemas.

Conheça o ENVI-met (Em inglês)

Principais programas

Monde

Construa um gêmeo digital do seu sistema urbano e gerencie todos os dados. Importe dados vetoriais do Open Street Map ou software GIS. Exporte um arquivo INX do ENVI-met com gradeamento.

Spaces

Edite o seu modelo ENVI-met em uma base de grade por grade e adicione recursos avançados, como materiais ou paredes individuais. Gere os arquivos de entrada de área (.INX) para executar a simulação.

ENVI-guide

Crie novos arquivos de configuração de simulação (.SIMX) ou edite arquivos existentes de forma interativa. Selecione configurações básicas do modelo e controle uma ampla gama de parâmetros para a sua simulação ENVI-met.

ENVI-core

O “coração” do sistema ENVI-met: execute suas simulações em seu computador local e gere o microclima em seu domínio de modelo.

BIO-met

Simule e avalie o conforto térmico humano com base nas suas simulações ENVI-met. Fornece índices de conforto térmico estáticos (como PET, SET* ou UTCI), bem como o módulo de Conforto Térmico Dinâmico, que permite caminhadas virtuais pelo ambiente do modelo.

Leonardo

Analise os resultados do seu modelo e crie mapas bidimensionais e tridimensionais, bem como animações.

LEONARDO oferece uma ampla gama de ferramentas de análise diferentes de forma interativa. Além disso, todos os módulos podem ser acessados usando scripts Python.

Programas adicionais

Database Manager

Visualize, gerencie e adicione diferentes tipos de materiais de superfície, componha paredes de edifícios ou defina a estrutura do sistema de vegetação da fachada. O Gerenciador de Banco de Dados ajuda você a acompanhar os diferentes itens do banco de dados usados em sua simulação do ENVI-met.

Albero

Albero é especializado em criar e gerenciar vegetação tridimensional complexa, como árvores ou estruturas similares. Edite a estrutura das copas das árvores ou gere árvores inteiras usando regras procedurais, como os sistemas de Lindenmayer baseados em fractais.

TreePass

Previsão de lançamento: 2024

Calcule e simule a biomecânica e as condições do local para árvores com uma resolução de alguns centímetros. O TreePass avalia o risco específico do local de danos causados pelo vento e analisa as condições locais de crescimento.

Project Manager

Ajuda a organizar seus projetos em diferentes espaços de trabalho, atribuir diferentes bancos de dados ou definir configurações individuais para trabalhar com o ENVI-met.

ENVI-met validado mundialmente

Nosso software é o resultado de quase 30 anos de pesquisa e desenvolvimento, sendo o modelo microclimático mais aplicado no mundo. Mais de 3.000 estudos e publicações técnicas independentes validaram os resultados científicos obtidos por meio do ENVI-met.

Análise do desenho urbano dos espaços abertos como uma ferramenta para a melhoria do conforto térmico dos pedestres no clima marroquino

Marrocos, Norte da África

Clima Quente de Deserto

Um estudo abrangente focado em diferentes estratégias de projeto urbano para melhorar o conforto térmico das pessoas, nas quatro regiões climáticas do Marrocos (sub-úmida e úmida, árida fria, clima árido de inverno e clima saariano), usando simulações numéricas.

O modelo microclimático ENVI-met foi utilizado e validado em relação aos dados medidos (temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento) para dois pontos com diferentes propriedades de superfície no verão e no inverno. Os dados de saída do modelo indicaram boa concordância com os dados medidos.

 

Comparação das análises realizadas através de modelagens de mesoescala (WRF) e microescala (ENVI-met)

Toronto, Canadá

Climate Continetal Úmido

Um abrangente estudo comparativo foi desenvolvido, com o uso de modelagens numéricas, para avaliar às estratégias verdes urbanas na modificação do microclima urbano da região da Grande Toronto durante eventos de ondas de calor, utilizando tanto modelos de microescala (ENVI-met) quanto de mesoscala (WRF).

Foram realizadas validações robustas dos dois modelos comparando os dados de saída do modelo (temperatura do ar) com os dados medidos. Os resultados mostraram que os dados simulados de ambos os modelos têm boa concordância com os dados medidos. Além disso, ambos os modelos confirmam resultados similares em como a vegetação pode melhorar o conforto térmico das pessoas em um clima continental.

 

 

Impacto microclimático da localização e arranjos das árvores em ambientes abertos e no conforto térmico das pessoas em um ambiente residencial urbano

Phoenix, Estados Unidos da América

Clima Tropical e Subtropical de Deserto

Um estudo abrangente sobre a avaliação dos impactos da localização e disposição das árvores foi desenvolvido, visando maximizar o potencial de resfriamento no microclima externo e melhorar o conforto térmico humano usando ENVI-met.

Os dados simulados pelo ENVI-met (temperatura do ar) foram validados com dados experimentais medidos. Os resultados mostraram que o modelo simulou adequadamente a temperatura do ar, indicando as localizações que obtiveram  valores máximos para temperatura do ar na vizinhança, considerando transectos feitos de manhã e de tarde.

Projetos de um bairro voltado para eficiência energética de habitações sociais de baixa densidade: Estudo de caso de uma cidade árida na Argentina

Mendoza, Argentina

Clima Tropical e Subtropical de Deserto

Um estudo abrangente que avalia o potencial de resfriamento de diferentes projetos de conjuntos habitacionais de interesse social para reduzir o consumo de energia no verão e melhorar a eficiência energética na escala do bairro sobre um clima desértico.

O modelo microclimático ENVI-met foi aplicado e validado por meio da comparação de seus resultados com uma série de medições de temperatura do ar. O estudo mostrou que os resultados simulados pelo ENVI-met apresentaram uma boa concordância com os dados medidos.

Processo de calibração e parametrização de plantas tropicais usando ENVI-met V4– estudo de caso para São Paulo

São Paulo, Brasil

Clima Subtropical Úmido

O estudo de caso visou melhorar o processo de calibração do modelo ENVI-met V.4 para temperatura do ar, tanto em áreas construídas quanto em áreas com vegetação, considerando vários parâmetros e tipos de árvores.

Foram realizadas medições de campo na cidade de São Paulo para monitorar as condições microclimáticas representativas para um dia quente, dentro de um parque urbano e em uma área sem vegetação no entorno próximo. Após um processo de calibração no qual os parâmetros de modelagem do ENVI-met foram testados e várias simulações foram executadas, foi alcançada uma alta concordância entre os resultados da simulação e as medições no local com um RMSE de 0,7K.

Como as estratégias de pavimentação e plantio de árvores afetam as condições microclimáticas e o conforto térmico em um complexo de apartamentos?

Seul, Coréia do Sul

Clima Continental com Verão Quente

Foi desenvolvido um estudo detalhado sobre o impacto no conforto térmico de diferentes desenhos urbanos e estratégias de mitigação com vegetação em um clima continental com verão quente.

Para testar a credibilidade do ENVI-met, foi feita uma simulação de 24 h e os dados de saída (temperatura do ar) foram comparados com as medições de campo de uma estação meteorológica próxima. Os resultados mostraram uma boa concordância entre os dados simulados e medidos.

Avaliação do desempenho do resfriamento vertical em cenários com vegetação urbana em um ambiente residencial

Changsha, China

Clima Subtropical Úmido

Um estudo extensivo que apresenta uma nova abordagem sobre o potencial de resfriamento da vegetação na vertical, utilizando o modelo microclimático ENVI-met.

Os dados de saída simulados (temperatura do ar) foram validados em relação aos dados medidos. Os resultados mostraram que a margem de erro está dentro do limite aceitável e que o ENVI-met é uma ferramenta confiável para investigar a influência da vegetação sobre o ambiente térmico urbano.

 

Avaliação do modelo de vegetação do ENVI-met para quatro espécies de árvores comuns em uma área subtropical úmida quente

Guangzhou, China

Clima Subtropical Úmido

Um estudo abrangente que avalia a confiabilidade e robustez dos dados simulados pelo modelo de vegetação do ENVI-met, em relação ao potencial de resfriamento para quatro espécies diferentes de árvores em um ambiente subtropical úmido.

Os dados simulados pelo ENVI-met foram validados com os dados medidos. O resultado mostrou que a temperatura do ar na vegetação, a umidade absoluta do ar, a radiação solar e o fluxo de vapor d’água tiveram uma boa concordância com os dados medidos.

Estudo do impacto dos principais fatores da ilha de calor urbano em um pátio de clima quente: O caso da universidade de Sharjah, EAU

Sharjah, EAU

Clima Quente de Deserto

Um estudo abrangente que visou explorar os principais fatores que influenciam a ilha de calor urbana em condições climáticas quentes, adotando uma análise subjetiva por meio do Analytical Hierarchy Process (AHP) e análise objetiva feita pelas simulações do ENVI-met.

Para a validação do software, as simulações do modelo ENVI-met foram ajustadas com medições feitas no local na mesma data e hora em que o experimento foi conduzido. Os resultados mostraram uma boa concordância entre a temperatura medida no local e as simulações do ENVI-met.

O efeito de ambientes naturais sobre o microclima urbano utilizando o modelo de simulação ENVI-met 4.3

Shah Alam city, Malásia

Zona climática da Floresta Tropical

O estudo mostrou o impacto de vários elementos da paisagem sobre o microclima urbano, usando o modelo microclimático ENVI-met na análise dos cenários.

Os dados de saída do modelo ENVI-met (temperatura do ar) foram validadas em relação aos valores medidos. Os resultados mostraram que o ENVI-met simulou adequadamente esses dados de temperatura.

Modelos microclimáticos para prever a contribuição dos materiais de fachada na ilha de calor da camada do dossel em áreas quentes e úmidas

Yogyakarta, Indonésia

Zona climática da Floresta Tropical

Pesquisa detalhada sobre os impactos microclimáticos dos materiais de fachada na mitigação do efeito de ilha de calor urbano, no ambiente quente e úmido de Yogyakarta, Indonésia.

O modelo ENVI-met foi empregado e validado em relação a variáveis medidas. Os resultados da calibração mostraram que a temperatura do ar simulada, a velocidade do vento, a umidade relativa e a temperatura radiante média tiveram uma boa correlação com os dados medidos.

Avaliação dos efeitos da infraestrutura verde no contexto urbano tropical do Sri Lanka como uma estratégia de adaptação à ilha de calor urbana

Colombo, Sri Lanka

Zona Climática de Savana Tropical

Um estudo paramétrico que examina o potencial de resfriamento da infraestrutura verde na mitigação de ilhas de calor urbano em um clima tropical quente e úmido.

O modelo microclimático ENVI-met foi aplicado para simular o impacto de diferentes projetos de infraestrutura verde urbana. O dado de saída do modelo (temperatura) foi validado em relação aos valores medidos em três superfícies diferentes em alturas de 0 m e 1,5 m. Os resultados mostraram que o ENVI-met previu de forma adequada as variáveis. Assim, o estudo confirma a adequação do ENVI-met para a região.

 

Abordagem holística para avaliar os co-benefícios da mitigação do clima local em uma região quente e úmida da Austrália

Darwin, Austrália

Zona Climática de Savana Tropical

Um estudo muito abrangente, que apresenta uma abordagem inovadora e holística de mitigação do superaquecimento urbano através de uma combinação de diferentes estratégias de redução do calor, e que quantifica o benefício da mitigação do calor para a saúde humana, consumo de energia e pico de demanda de eletricidade em uma cidade tropical úmida.

O modelo microclimático ENVI-met foi empregado e validado através da comparação dos dados de saída do modelo com dados experimentais obtidos de uma rede de 14 sensores de temperatura na cidade. Os resultados mostraram uma boa concordância entre os dados simulados e aqueles observados nas estações meteorológicas em geral.

Avaliação de estratégias sustentáveis e soluções de projeto voltadas para assentamentos urbanos em altas latitudes visando melhorar o conforto térmico em espaços abertos

Trondheim, Noruega

Climate Continetal Úmido

Um estudo específico para uma área de alta latitude, dedicado à avaliação de estratégias de projeto urbano no combate aos impactos do aquecimento das cidades e na melhora do conforto térmico em espaços abertos, por meio de simulações numéricas.

O modelo microclimático ENVI-met foi utilizado para as simulações numéricas. Os resultados das simulações foram validados em três fases, nas quais um número alternado de grades de aninhamento foi utilizado enquanto se ajustava as condições meteorológicas de borda. Em cada caso, os dados de saída das simulações (temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento) foram comparadas com os dados medidos. Os resultados mostraram que os resultados gerados pelo ENVI-met apresentaram uma boa concordância com os dados medidos experimentalmente.

O impacto do aumento do albedo das superfícies urbanas no conforto térmico em espaços abertos no verão em um campus universitário

Delft, Bixes Baixos

Clima Marítimo da Costa Oeste

Foi elaborado um estudo abrangente que indica o impacto das modificações da superfície urbana e das estratégias de projeto voltadas ao conforto térmico em ambientes abertos, usando uma abordagem de modelagem numérica.

Os dados de saída do modelo ENVI-met (temperatura do ar) foram validados em relação aos dados medidos. Os resultados mostraram uma boa concordância entre a temperatura do ar medida e a simulada, confirmando assim a eficácia do modelo para esse clima.

Os corpos d’água urbanos estão realmente resfriando?

Países Baixos

Clima Marítimo da Costa Oeste

Foi realizado um estudo abrangente do projeto REALCOOL que demonstra o potencial de resfriamento dos corpos d’água urbanos na escala local durante um dia típico de onda de calor, no verão da Holanda, usando o modelo microclimático ENVI-met.

Os resultados da simulação da temperatura da água em uma versão antiga do ENVI-met e de uma versão mais recente (v4.1.3) foram comparados com medições experimentais. Os resultados mostraram que o ENVI-met v4.1.3 produziu um resultado mais preciso devido à flexibilidade na definição da mistura turbulenta e das propriedades de absorção de luz pela água.

 

Modelagem numérica e validação experimental dos impactos microclimáticos do resfriamento por névoa de água em áreas urbanas

Roma, Itália

Clima Mediterrâneo Temperado e Quente

O artigo demonstra a possibilidade de resfriamento por um sistema de aspersão de água para mitigar o impacto do calor urbano, avaliando a capacidade do modelo ENVI-met de prever adequadamente as condições microclimáticas na área em questão.

Os dados de saída do modelo ENVI-met (temperatura do ar e umidade relativa do ar) foram validadas em relação aos dados medidos. Os resultados mostraram que a temperatura e a umidade relativa do ar foram bem estimadas e, portanto, foram adequadas para o experimento.

 

Condições de conforto em ambientes abertos nas áreas urbanas: A perspectiva do cidadão sobre a mitigação do microclima em áreas de tráfego urbano

Perugia, Itália

Clima Mediterrâneo Temperado e Quente

Foi desenvolvido um estudo experimental e computacional abrangente com intervenções microclimáticas adequadas para a melhoria o conforto térmico dos pedestres no verão em um clima Mediterrâneo temperado e quente.

Os dados de saída gerados pelo modelo ENVI-met (temperatura do ar, umidade relativa, radiação solar global, radiação de onda curta refletida e temperatura de superfície) foram validados em relação aos dados medidos. Os resultados da simulação estão de acordo com os dados medidos, e a margem de erro foi considerada aceitável para o experimento.

 

Modelagem da transpiração e temperatura da folha em árvores urbanas – Um estudo de caso avaliando o modelo microclimático ENVI-met em relação aos dados medidos

Mainz, Alemanha

Clima Continental com Verão Quente

Um estudo detalhado que avalia a capacidade do modelo de vegetação do ENVI-met de simular adequadamente a taxa de transpiração das plantas e a temperatura das folhas sombreadas.

Os dados de saída do modelo ENVI-met foram validados em relação à temperatura da folha medida e ao fluxo da seiva. Os resultados mostraram que o modelo de vegetação do ENVI-met indicou adequadamente a magnitude e as variações no curto prazo da taxa de transpiração, considerando as variações na cobertura de nuvens, obtendo uma boa concordância com os valores de temperatura da folha medida.

Avaliação do desempenho do modelo ENVI-met em ciclos diurnos para diferentes condições meteorológicas

Bilbao, Espanha

Climate Temperado Úmido

Um estudo extenso de validação sobre a eficácia do modelo ENVI-met para simular adequadamente as variáveis microclimáticas sob diferentes condições meteorológicas em um clima temperado úmido.

Os dados de saída do ENVI-met (temperatura do ar, umidade relativa, velocidade do vento e temperatura média radiante) foram validadas em relação aos dados de medição. Os resultados mostraram uma boa concordância entre os resultados simulados e os medidos.

Validação de modelagem numérica para a condição térmica microclimática de pátios semi-fechados entre edifícios

Hannover, Alemanha

Climate Temperado Úmido

Um estudo detalhado que valida o potencial preditivo do modelo de vegetação do ENVI-met em um pátio semi-fechado. Os dados de saída simulados (temperatura do ar, umidade relativa, velocidade do vento e temperatura radiante média) foram validados em relação aos valores medidos e estimados.

Foi obtido um bom resultado entre os dados simulados e os medidos. O estudo proporciona uma maior confiança na capacidade preditiva do modelo ENVI-met para simulações com variáveis microclimáticas dentro de pátios semi-fechados.