Abstract The water table apparatus allows the qualitative visualization of natural ventilation in reduced physical models. The quality of the results depends on several parameters, such as the obstruction rate of the reduced physical model in the test area. However, there is a lack of scientific research that analyzes the influence of this rate on the quality of results. The objective of this article is to qualitatively evaluate the fluid behavior at different values of clogging rate of the reduced physical model of the test area on the water table. The research method was divided into four stages: model selection; construction of reduced physical models; experimental tests on the water table and simulations of Computational Fluid Dynamics. In general, the behavior of the fluid in the experimental and simulation results is similar. However, the models with low and high obstruction rates present difficulties in handling and visualizing the behavior of the fluid. Thus, it is concluded that frontal obstruction rates (in cross section) between 24.14% and 30.49% and in-plan obstruction rates between 4.16% and 3.26% showed better performance. However, it is not possible to determine an exact scale for carrying out tests, as the scale will vary according to the proportions of the model to be studied.

Resumo Amesa d’água possibilita a visualização qualitativa da ventilação natural em modelos físicos reduzidos. A qualidade dos resultados depende de diversos parâmetros, tais como a taxa de obstrução do modelo físico reduzido na área de ensaio. No entanto, faltam pesquisas científicas que analisam a influência dessa taxa na qualidade dos resultados. O objetivo do artigo é avaliar, qualitativamente, o comportamento do fluido para diferentes valores de taxa de obstrução do modelo físico reduzido na área de ensaio da mesa d’água. O método foi dividido em quatro etapas: seleção dos modelos; construção dos modelos físicos reduzidos; ensaios na mesa d’água e simulações Computational Fluid Dynamics (CFD). De forma geral, o comportamento do fluido nos experimentos e nas simulações são similares. No entanto, os modelos com baixa e alta taxa de obstrução apresentam dificuldade de manipulação e visualização do comportamento do fluido. Nota-se que as taxas de obstrução entre 24,14% e 30,49% (corte) e as taxas entre 4,16% e 3,26% (planta) apresentaram melhor desempenho. Entretanto, não foi possível determinar uma escala exata para os ensaios, pois esta irá variar conforme proporções do modelo a ser estudado.

Resumo A ventilação natural é uma importante estratégia passiva para manutenção da qualidade do ar e do conforto térmico em espaços internos. O diferencial de pressão nas fachadas das edificações, quantificado a partir dos coeficientes de pressão (Cps), impacta diretamente no desempenho da ventilação natural. Fatores como direção do vento, entorno, tipo de terreno, geometria da edificação e detalhamentos nas fachadas influenciam a distribuição de pressão. Muitas investigações utilizam-se de ensaios em túneis de vento ou simulações fluidodinâmicas para avaliar os Cps em geometrias lisas e regulares. Neste artigo, objetiva-se avaliar o impacto de dispositivos de sombreamento externos nos Cps em um modelo genérico isolado de 3,0 m x 3,0 m x 2,7 m com duas aberturas (de 1 m2 cada uma) centralizadas e dispostas em faces opostas a 1,1 m do piso. Assim, a partir de sua versão reduzida (escala 1:7,5), cinco configurações (sem dispositivos, modelo selado e com aberturas e tipologias com sombreamentos horizontal, combinados e verticais) foram ensaiadas em túnel de vento para oito incidências de vento (de 0° a 90° e 180°). Os resultados indicarammaiores discrepâncias nos Cps nas tipologias com componentes verticais expostas às incidências de 45°, 60° e 75°.

Abstract Natural ventilation in buildings is an important passive strategy to maintain indoor air quality and comfortable thermal environments. The pressure differential on buildings’ façades, quantified by the wind pressure coefficients (WPCs), directly impacts the performance of natural ventilation. Several factors, as wind direction, surroundings, terrain type, building geometry and facades’ details influence wind pressure distribution. Many investigations use wind tunnel tests or computational fluid dynamics simulations to evaluate the Cps in regular geometries. This paper aims to evaluate the impact of external shading devices on the WPCs of a generic isolated model with 3.0 m x 3.0 m x 2.7 m with two openings (with 1.0 m 2 each), centralised and placed on opposite façades with a windowsill measuring 1.1 m. Thus, from its reduced version (scale 1:7.5), five configurations (model without shadings, sealed model and model with openings, and typologies with horizontal, combined and vertical shading devices) are tested in a wind tunnel with eight wind attack angles (0° to 90° and 180°). The results show greater differences in cases with vertical shading devices exposed to wind attack angles of 45°, 60° and 75°.