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Problema de vazamento em janelas e portas
Descrição 
Quando o vento flui ao redor de um obstáculo, ele é desviado, criando áreas de velocidades diferentes. Em particular, podemos observar o seguinte:
• Quando o fluxo é perpendicular ao obstáculo, ocorre uma bifurcação no fluxo. Há uma corrente que se desvia para a esquerda (zona azul - velocidade perpendicular para cima) e outra para a direita (zona vermelha - velocidade perpendicular para baixo). Entre essas zonas, há uma zona verde correspondente a uma área sem velocidade.
• Quando o obstáculo é girado em direção ao fluxo, a bifurcação é menos pronunciada. Especificamente, não há uma área verde sem fluxo.
Para entender o efeito do fluxo, é importante compreender que a pressão é menor quando o fluxo é mais rápido e é máxima em áreas sem velocidade. Portanto, no primeiro obstáculo, é criada uma zona de alta pressão na frente do obstáculo. Essa pressão empurra a janela para dentro da residência, criando vazamentos pelos quais a água penetra.
Por isso, existem duas estratégias para combater a infiltração:
Evitar situações de fluxo frontal que criam zonas de alta pressão. Isso é alcançado através do estudo dos fluxos de ar e do projeto adequado.
Garantir que a pressão dentro da casa seja alta para criar uma força contrária àquela que empurra a janela/porta para dentro. Isso é conseguido vedando a casa e evitando a fuga de ar do interior para o exterior.
Ao modelar esses efeitos, é importante ter em mente que:
O fluxo de ar é turbulento e podem se formar vórtices na parte de trás da casa.
Esses vórtices podem gerar pontos de alta pressão em áreas que intuitivamente não deveriam estar expostas.
ID:(481, 0)
Classificação da estanqueidade da janela
Descrição
A classificação de estanqueidade da janela é medida expondo-a a uma diferença de pressão e borrifando-a com água, enquanto se mede o tempo em que a água é retida sem penetrar na janela. A norma EN 12208:2001 define como realizar a medição e estabelece as seguintes classes:
| Pressão [Pa] | Classe | Tempo [min] |
| 0 | 1A | 15 |
| 50 | 2A | 20 |
| 100 | 3A | 25 |
| 150 | 4A | 30 |
| 200 | 5A | 35 |
| 250 | 6A | 40 |
| 300 | 7A | 45 |
| 450 | 8A | 50 |
| 600 | 9A | 55 |
| 750 | 10A | 60 |
| 900 | 11A | 65 |
| 1050 | 12A | 70 |
ID:(756, 0)
Pressão na superfície
Conceito
O pressão na superfície ($p_z$), que atua verticalmente à superfície:
e geralmente é menor que o pressão atmosférica ($p_0$) devido aos efeitos do deslocamento do ar de la densidade do ar ($\rho_a$) com la velocidade do vento com altura ($V_z$).
Neste caso, podemos modelá-lo usando a equação de Bernoulli com seu termo de energia cinética:
$\displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_Z^2$
Este fator é corrigido com um fator que depende da forma do corpo, o fator de forma aerodinâmica ($C_a$), e um fator que se origina de flutuações devido a vórtices de turbulência, o redução da pressão superficial ($q_z$), resultando em:
| $ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$ |
Assim, o pressão na superfície ($p_z$) pode ser calculado resultando em:
| $ p_z = p_0 - q_z $ |
ID:(768, 0)
Mecanismo de filtragem
Conceito
Janelas e portas estão expostas a o diferença de pressão superficial ($\Delta p$) entre o redução da pressão superficial ($q_z$) existente do lado de fora e o pressão mínima ($p_{min}$) dentro.
Quando ocorrem quedas de pressão ao redor da casa e ela não é hermética, a pressão dentro tende a cair abaixo dos valores de pressão externa. Portanto, o diferença de pressão superficial ($\Delta p$) é definido como:
| $ \Delta p = p_z - p_{min} $ |
o diferença de pressão superficial ($\Delta p$) flutua ao longo do tempo e, às vezes, pode exceder o limite de pressão que define a estanqueidade da janela.
Cada vez que isso ocorre, a janela ou porta começa a vazar, e o volume de água pode ser estimado assumindo um fluxo laminar através de um canal entre duas superfícies com um comprimento microscópico da vedação e uma largura igual ao perímetro da janela ou porta.
ID:(770, 0)
Modelo
Conceito
Parâmetros
Variáveis
Cálculos
para 
, depois, selecione a variável: 
para 
Cálculos
Cálculos
Variáve 
Dado Calcular 
Objetivo : Equação A ser usado 
Equações
$ C_a = 0.3445 \theta ^2 - 1.4961 \theta + 0.8$
C_a = 0.3445* theta ^2 - 1.4961* theta + 0.8
$ \Delta p = p_z - p_{min} $
Dp = p_z - p_min
$ J_V = \displaystyle\frac{ h ^3 L }{12 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ d }$
J_V = h ^3* L * Dp /(12* eta * d)
$ p_z = p_0 - q_z $
p_z = p_0 - q_z
$ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$
q_z = rho_a * V_z ^2* C_d * C_a /2
$ V_z = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z }{ z_o }\right)$
V_z = 2* u * log( z / z_o )/5
ID:(767, 0)
Velocidade com altura
Equação
La velocidade do vento com altura ($V_z$) depende de la altura acima do solo ($z$). Geralmente, é praticamente nulo na superfície e alcança o valor relatado nos relatórios meteorológicos a uma altura de 10 metros. Sua variação é influenciada pela rugosidade do terreno, expressa por la comprimento de rugosidade ($z_o$), e por la velocidade de fricção ($u$), da seguinte forma:
| $ V_z = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z }{ z_o }\right)$ |
ID:(757, 0)
Modelo de fator de forma aerodinâmico
Equação
O fator de forma aerodinâmica ($C_a$) pode ser modelado como uma função de o ângulo do vento ($\theta$) para estimar as contribuições para a pressão das diferentes superfícies do objeto. Esse modelo se baseia em constantes derivadas de medições realizadas em vários objetos diferentes:
| $ C_a = 0.3445 \theta ^2 - 1.4961 \theta + 0.8$ |
ID:(761, 0)
Redução da pressão na superfície
Equação
O redução da pressão superficial ($q_z$) é a pressão por unidade de área pela qual ela diminui na superfície do corpo. É modelada como uma modificação do princípio de Bernoulli, caracterizada por la densidade do ar ($\rho_a$) e la velocidade do vento com altura ($V_z$), corrigindo a dinâmica com la fator de resposta dinâmica ($C_d$) e a geometria com o fator de forma aerodinâmica ($C_a$):
| $ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$ |
ID:(759, 0)
Pressão na superfície de um corpo
Equação
O pressão na superfície ($p_z$) é igual a o pressão atmosférica ($p_0$) reduzido em o redução da pressão superficial ($q_z$):
| $ p_z = p_0 - q_z $ |
ID:(776, 0)
Diferença de pressão superficial
Equação
A pressão no interior tende a ser igual a o pressão mínima ($p_{min}$), então o diferença de pressão superficial ($\Delta p$) é obtido subtraindo o pressão mínima ($p_{min}$) de o redução da pressão superficial ($q_z$):
| $ \Delta p = p_z - p_{min} $ |
ID:(769, 0)
Fluxo de água nas janelas
Equação
Se estima o fluxo de filtragem ($J_V$) assumindo um modelo onde a estanqueidade é alcançada com duas superfícies de uma espessura la distância na direção do fluxo ($d$) de uma distância entre contatos ($h$) com uma largura correspondente a la perímetro de superfície ($L$). O fluxo é impulsionado por o diferença de pressão superficial ($\Delta p$) para mover a água com uma viscosidade ($\eta$) e é calculado por meio de:
| $ J_V = \displaystyle\frac{ h ^3 L }{12 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ d }$ |
ID:(771, 0)