ENVI-met V4 Preview - FAU - USP · • Fluxos de radiação de onda curta e onda longa,...

ENVI-met V4 Preview

Carolina dos Santos GussonPaula Shinzato

Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de So PauloAUT5823 - Conforto Ambiental em Espaos Urbanos Abertos

14/04/2016

1. Introduo

2. Viso geral do modelo

3. Etapas da simulao

4. Visualizao dos Resultados

5. Referncias

Modelo microclimtico tridimensional criado para simular as interaes

superfcie vegetao atmosfera.

Sistema de modelagem microclimtica holstica abrangendo as dinmicas

atmosfricas, processos fsicos no solo, respostas da vegetao e do clima

no interior dos edifcios.

Resoluo a partir de 0.5 m no espao.

reas de aplicao: Arquitetura, Paisagismo, Planejamento Urbano.

INTRODUO

Modelo prognstico baseado nas leis fundamentais de dinmica dos fluidos e termodinmica.

Clculos do modelo:

Fluxos de radiao de onda curta e onda longa, considerando o sombreamento, reflexes pelos edifcios e vegetao.

Transpirao, evaporao e fluxo de calor sensvel das reas vegetadas.

Temperatura de superfcie e das paredes para cada fachada e elementos de cobertura suportando at 3 camadas de

materiais.

Trocas de calor e umidade no solo

Representao 3D da vegetao incluindo o balano hdrico de cada espcie.

Disperso de gases e partculas.

Clculo dos ndices biometeorolgicos pela temperatura radiante media (PMV/PPD, PET ou UTCI)

INTRODUO

VISO GERAL

Modelo Atmosfrico

Ventilao

CFD

Temperatura e umidade do ar

Turbulncia

E-epsilon ou

k-epsilon

Fluxos

Radiativos

Disperso

de poluentes

VISO GERAL

Modelo de solo

Temperatura

do solo e de

superfcie

At 4 m

Contedo de gua no solo

(umidade do solo)

Darcys law

Disponibilidade de

gua para vegetao

Corpos dgua e lagos

VISO GERAL

Modelo de vegetao

Geometria 3D

das plantas

Temperatura das folhas

Processos de troca com o

ambiente

VISO GERAL

Ambiente Construdo

Geometria 3D e elementos

de sombreamento

Detalhamento dos materiais

construtivos

Trocas de calor com a

envoltria

VISO GERAL

VISO GERAL

ENVI-met Layout

Modelo 3D: eixos x ,y, z.

rea da simulao reduzida em

grades.

Modelo adicional 1D: acoplar

dados da camada limite

(boundary layer) a 2500m.

Area de Aninhamento: borda do

modelo.

Modelo de solo

VISO GERAL

Sistema

www.model.envi-met.com

-> Downloads -> ENVI-met V4 Preview

Pode ser usado apenas para fins no comerciais (pesquisa, educao organizaes governamentais

e no-governamentais).

Como baix-lo?

Windows

Processador i5 ou equivalente

8 GB de RAM

http://www.model.envi-met.com/

SIMULAO

Manage Database

(Gusson, 2014)

SIMULAO

Manage Database

(Gusson, 2014)

SIMULAO

Manage Database

No modelo do ENVI-met v.3.1 para mudar o posicionamento da vegetao deve-se primeiro apagar a

planta existente e definir um outro ponto para inseri-la novamente. No ENVI-met 4 possvel mudar

posio da vegetao diretamente na modelagem com uso do mouse.

VEGETAO NO ENVI-MET 3.1 X VEGETAO NO ENVI-MET 4

VEGETAO NO ENVI-MET 4.0 PREVIEW

ALBERO is your toolbox to define the new 3Dplant geometries introduced in ENVI-Met V4.It supports you with data management, plantgeneration and modification and directlyintegrates into the new ENVI-met databasesystem.

BANCO DE DADOS DE VEGETAO MODELO 3D



ENVI-met Albero Main Interface

DB UserNovas tipologias

Tipo de Vegetao7 rvores conferas30 rvores decduas



ENVI-met Albero Main Interface

ID

Name

Alternative name

Plant Geometry: height, width, cells, resolution.

Basic properties: CO2 fixation type, leaftype, albedo

Root settings

Tree calendar*

LAD valores para cada clula

Cortes no eixo YZ, XZ, XY



ENVI-met AlberoMain Interface




BANCO DE DADOS DE VEGETAO

Banco de dados:

- Profiles (perfil de solo e materiais)- Soil (tipos de solo)- Materias (tipos de revestimentos)- Walls (materiais de fachada)- Single walls* (no habilitado)- Source (calor antropognico)- Location*- Plants- 3D Plants*- LSys Blumchen*- Treepass

* no habilitado

User DB Plants- Cria novas tipologias

Sytem DB Plants- Agriculture (2) tipos de

culturas soja e alfafa).- Deciduos trees (1)

clima temperado, perdem folhas no outono)

- Gramnea(1)- Hedges and others (10)

arbreas



ID identificar na modelagem

Name descrio da tipologia

Alternative name: pode ter outro nome

CO2 Fixation Type: C3 para arbreas/ C4 para gramneas, culturas (milho, cana de acar) e parte das bromlias

Leaf Type: grass/ deciduous/ conifers

Albedo: 0.2 valor do albedo para radiao de onda curta

Plant height: altura em metros

Root zone depth: profundidade e, metros

Leaf Area (LAD) profile: perfil vertical da vegetao

Root Area (RAD) profile: perfil vertical das raizes

Season Profile: fator de crescimento dinmico do LAD para hemisfrio norte e para os trpicos sugere o valor 1

Plant category: gramneas, arbustivas, rvores decduas, rvores conferas, outros


BANCO DE DADOS DE VEGETAO -MODELO 1D

CONCEITO DO DAF- DENSIDADE DE REA FOLIAR

Definido como: the total one-

sided leaf area (m) per unit layer

volume (m) in each horizontal

layer of the tree crown.

Perfil do DAF pelos estudos de

Lalic and Mihailivic (2004). Eles

definiram uma equao para o

clculo do valor de DAF para uma

altura h com trs principais

fatores: a altura da rvore h, o

valor mximo de DAF Lm e a

altura zm correspondente ao

valor mximo.

CONCEITO DO IAF- NDICE DE REA FOLIAR

Quantidade que expressa a

rea da superfcie foliar (apenas

1 lado da folha) por unidade de

rea de solo sobre ela.

O IAF um nmeroadimensional

Esse ndice um parmetro-chave para se determinar umasrie de processos ecolgicos efisiolgicos

SIMULAO

ENVI-met 4

Desenhar a rea a ser simulada

Inserir dados de entrada

Iniciar a simulao

Visualizar dos dados de sada

SIMULAO

Space

(Huttner, 2012)

SIMULAO

Space

Bela VistaBrasilandia

(Gusson, 2014)

SIMULAO

Space

Cenrio Paramtricos (Gusson, 2014)

SIMULAO

Config Wizard

(Gusson, 2014)

SIMULAO

Config Wizard

(Gusson, 2014)

SIMULAO

Config Wizard

(Gusson, 2014)

RESULTADOS

Resultados

Leonardo 2014

(Gusson, 2014)

RESULTADOS

Leonardo 2014

(Gusson, 2014)

RESULTADOS

Leonardo 2014

(Gusson, 2014)

RESULTADOS

Leonardo 2014

(Huttner, 2012)

RESULTADOS

Temperatura de superfcie

Referncias Bibliogrficas:

https://www.model.envi-met.com

DEARDORFF, J.W. Efficient Prediction of Ground Surface Temperature and Moisture with a Inclusion of a Layer of Vegetation.Journal of Geophysical Research, Colorado, v.83, n.C4, 1978.

GUSSON, Carolina dos Santos. Efeito da densidade construda sobre o microclima urbano: construo de diferentes cenrios possveis e seus efeitos no microclima para a cidade de So Paulo, SP. 2014. Dissertao (Mestrado em Tecnologia da Arquitetura) - Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de So Paulo, So Paulo, 2014. Disponvel em: . Acesso em: 2015-10-22.

HUTTNER, Sebastian. Further development and application of 3D microclimate simulation ENVI-met. Mainz, 2012. Tese (Doktor der Naturwissenchaften) Fachbereich Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften, Johannes Gutenberg-Universitt, Mainz, 2012.

JACOBS, C.M.J. Direct Impact of Atmospheric CO2 Enrichment on Regional Transpiration. Tese.Wageningen AgriculturalUniversity, Netherland, 1994.

LALIC, B; MIHAILOVIC, D. T. An empirical relation describing leaf-area density inside the forest for environmental modelling, J.Appl. Met., 2004

REFERNCIAS

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