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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA VENTILAÇÃO O QUE É VENTO? CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA QUAL A IMPORTÂNCIA DA VENTILAÇÃO? CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA A ventilação na arquitetura tem diversas funções. Para o conforto térmico, a ventilação influencia na renovação de ar, ou seja, na redução da umidade interna, e ainda na redução da temperatura do corpo. Além disso, pode remover o excesso de calor contido em um ambiente. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA VENTILAÇÃO SUPRIMENTO DE OXIGÊNIO DILUIÇÃO DO GÁS CARBÔNICO PURIFICAÇÃO DO AR REMOÇÃO DO EXCESSO DE CALOR REMOÇÃO DA UMIDADE DO INTERIOR MELHORIA NA SENSAÇÃO DE CALOR Quando a temperatura interna está mais elevada que a temperatura externa, a ventilação possibilita a troca de massas de diferentes temperaturas, reduzindo a temperatura interna do edifício. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA TEMPERATURA EXTERIOR INFERIOR SAÍDA DO AR QUENTE CLIMAS QUENTES: ÚMIDOS OU SECOS DURANTE A NOITE, OU COM EXCESSO DE GANHO DE CALOR DURANTE O DIA Deve-se ter em mente que a ventilação pode aumentar a temperatura interna, caso o ar exterior esteja com temperatura mais elevada que o interior. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA TEMPERATURA EXTERIOR SUPERIOR AQUECIMENTO DO INTERIOR CLIMAS QUENTES: ÚMIDOS OU SECOS DURANTE O DIA A ventilação da edificação permite que o ar externo entre em contato com as superfícies internas da edificação modificando sua temperatura, aproximando a temperatura interior da exterior. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA SEM VENTILAÇÃO COM VENTILAÇÃO TEMPERATURAS DIFERENTES TEMPERATURAS PRÓXIMAS REDUZ A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA INTERNA AUMENTA A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA INTERNA Apesar da entrada de ventilação durante o dia aumentar a temperatura interna do edifício, quando essa ventilação entra em contato com o usuário, melhora a sensação de calor através da evaporação do suor e redução da temperatura da pele. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA REDUZ A SENSAÇÃO DE CALOR DO USUÁRIO AUMENTO DA TEMPERATURA DO AMBIENTE DURANTE O DIA COM USUÁRIOS SEM USUÁRIOS ESSENCIAL ! CLIMA QUENTE E ÚMIDO Quanto mais aberto for o interior da edificação e quanto maior o número de aberturas na envoltória do edifício, maior será a possibilidade de ventilação do ambiente. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA Contato com o máximo de superfícies Aberturas em alturas diferentes Divisórias elevadas ou com altura reduzida Divisórias e portas vazadas VENTILAÇÃO COMO FATOR CLIMÁTICO CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA A rotação da Terra sobre seu eixo faz com que os deslocamentos de ar sejam desviados. São criados cintos de alta e baixa pressão atmosférica. O cinto equatorial é a principal região de baixa pressão e é mantido o ano todo. Existem outros cintos, agora de alta pressão, em cada hemisfério que se deslocam no verão em direção aos pólos e no inverno em direção ao equador. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA Durante o dia, o ar frio que está próximo da superfície da água se desloca para o continente, e o ar quente que estava sobre a superfície quente se eleva e se desloca em direção ao corpo d’água. Durante a noite, o sentido é inverso, ou seja, a brisa próxima a superfície se desloca do continente, mais frio, em direção ao corpo d’água. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA AR QUENTE AR QUENTE AR FRIO AR FRIO TERRA COM TEMPERATURA REDUZIDA TERRA COM TEMPERATURA ELEVADA DIA NOITE Pode-se observar que para o caso de Fortaleza, a frequência da ventilação varia durante o ano mas é predominantemente vinda do Sudeste (SE) durante todo o ano, existindo ainda uma quantidade considerável de ventilação ocorrendo no Leste (L) e no Sul (S). CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA FORTALEZA FREQUÊNCIA DE VENTILAÇÃO DEZEMBRO MARÇO JUNHO SETEMBRO N S O L NENO SESO 50% 20% 10% 30% 40% As exigências das dimensões das aberturas podem ser encontradas nas normas NBR 15575/2013 e NBR 15220/2005, como também no código de obras dos municípios. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA Aberturas mínimas para ventilação (Edifícios Residenciais) Zonas 1 a 7 Zona 8 7% da área do piso 8% da área do piso Fonte: NBR 15575/2013 Região Nordeste e Sudeste 12% da área do piso Região Norte Aberturas mínimas para ventilação (Interesse Social) – Zonas 7, 5, 8 Zonas 7 Entre 10% e 15% da área do piso Fonte: NBR 15220/2005 Pequenas Grandes Zonas 5 Zonas 8 Médias Entre 15% e 25% da área do piso Acima de 40% da área do piso Janelas mínimas (metade da área apenas para ventilação) Permanência prolongada ~ 17% (total) ! 8,5% (ventilação) Fonte: Código de Obras de Fortaleza 1/6 da área do piso Permanência reduzida 1/8 da área do piso ~ 13% (total) ! 6,5% (ventilação) VENTILAÇÃO POR AÇÃO DOS VENTOS CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA O vento, quando atinge um obstáculo, cria uma zona de alta pressão na superfície que atinge diretamente desviando seu percurso original, e criando nas demais superfícies zonas de baixa pressão. A tendência é que a ventilação volte a sua direção original. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA VENTILAÇÃO EM LÂMINAS TENTATIVA DE VOLTAR À SITUAÇÃO ORIGINAL Se considerarmos apenas uma abertura no modelo, e considerando que no interior já existe ar, o vento tem seu deslocamento semelhante a situação anterior. Ele é impedido de entrar pelo ar que já se encontra no interior, e desvia alterando as pressões no seu entorno. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA VENTILAÇÃO EM LÂMINAS TENTATIVA DE VOLTAR À SITUAÇÃO ORIGINAL AR A ventilação cruzada somente ocorrerá se duas aberturas existirem em regiões com pressões diferentes. E o deslocamento sempre ocorrerá a partir das zonas com maior pressão para os de menor pressão. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA VENTILAÇÃO EM LÂMINAS TENTATIVA DE VOLTAR À SITUAÇÃO ORIGINAL Obstáculos podem ser criados para criar zonas com pressões maiores, obrigando o ar a se deslocar em busca de uma zona com menor pressão. No exemplo acima, se não existisse o obstáculo, o vento não entraria no ambiente. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA VENTILAÇÃO EM LÂMINAS TENTATIVA DE VOLTAR À SITUAÇÃO ORIGINAL Dependendo da localização das aberturas e da velocidade do vento, o sentido da ventilação pode ser invertido no interior do modelo. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA SOLO VENTILAÇÃO EM LÂMINAS TENTATIVA DE VOLTAR À SITUAÇÃO ORIGINAL Quanto mais recortada for a volumetria da edificação e a essa volumetria for associada um grande número de aberturas, maior capacidade de ventilação existirá nos ambientes internos. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA MENOR CAPACIDADE DE VENTILAÇÃO MAIOR CAPACIDADE DE VENTILAÇÃO MAIS COMPACTO MENOS ABERTURAS MAIS ESPALHADO MAIS ABERTURAS Exemplo de modelo experimental em um túnel de vento (Fonte: Olgyay) CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA Exemplo de modelo experimental em um túnel de vento (Fonte: Olgyay) CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA1 ! UGO SANTANA Exemplo de modelo experimental em um túnel de vento (Fonte: Olgyay) CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA VENTILAÇÃO POR EFEITO CHAMINÉ CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA É importante notar que espaços com maior pé-direito permitem uma melhor sensação térmica, tendo em vista que a massa de ar quente estará mais distante dos usuários. Além disso, quanto maior o volume de ar, mais difícil é de aquecê-lo. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA AR QUENTE AR QUENTE A partir do seu aquecimento, a massa de ar se desloca no sentido ascendente, criando zonas de maior pressão no topo e zonas de menor pressão na base de um determinado espaço. Quando aberturas são feitas, dá-se início a entrada e a saída de ar. A linha neutra indica a região de neutralidade da pressão do ar. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA LINHA NEUTRA ENTRADA DE AR FRIO SAÍDA DE AR QUENTE O efeito chaminé ocorre a partir da diferença de densidade do ar e também da criação de zonas com diferentes pressões, fazendo com que o ar no interior do ambiente se desloque de modo ascendente. Para esse efeito ocorrer é necessário a existência de entradas e saídas de ar com diferentes alturas. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA SAÍDA DE AR QUENTE ENTRADA DE AR FRIO ENTRADA DE AR FRIO Apesar de não ser tão eficaz como o efeito chaminé, a exaustão de um espaço com apenas uma janela é realizada também pela mudança de densidade do ar interno. O ar aquecido sai pelo espaço superior e o ar externo entra pelo espaço inferior. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA LINHA NEUTRA ENTRADA DE AR FRIO SAÍDA DE AR QUENTE Vários fatores podem influenciar o desempenho do efeito chaminé: a dimensão das aberturas e a distância vertical entre elas, e ainda a diferença de temperatura entre o interior e o exterior. Dimensão das aberturas de entrada e de saída Distância vertical entre aberturas Diferença entre as temperaturas interna e externa Afetam o Efeito Chaminé CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 ! UGO SANTANA