envi-met v4 preview - fau - usp · • fluxos de radiação de onda curta e onda longa,...
TRANSCRIPT
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
VEGETAO NO ENVI-MET 4.0 PREVIEW
BANCO DE DADOS DE VEGETAO MODELO 3D
ENVI-met Albero Main Interface
DB UserNovas tipologias
Tipo de Vegetao7 rvores conferas30 rvores decduas
VEGETAO NO ENVI-MET 4.0 PREVIEW
BANCO DE DADOS DE VEGETAO MODELO 3D
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
VEGETAO NO ENVI-MET 4.0 PREVIEW
BANCO DE DADOS DE VEGETAO MODELO 3D
ENVI-met AlberoMain Interface
VEGETAO NO ENVI-MET 4.0 PREVIEW
BANCO DE DADOS DE VEGETAO MODELO 3D
VEGETAO NO ENVI-MET 4.0 PREVIEW
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
VEGETAO NO ENVI-MET 4.0 PREVIEW
BANCO DE DADOS DE VEGETAO MODELO 3D
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
VEGETAO NO ENVI-MET 4.0 PREVIEW
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
https://www.model.envi-met.com/