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Ventilação natural
Arq. Dr. Renan Cid Varela Leite
 
Condicionamento Ambiental I
Sumário
Introdução
A ventilação natural
A visualização da ventilação natural
Ventilação natural urbana
Ventilação natural no interior de edificações
Ventilação unilateral
Ventilação cruzada
Ação dos ventos
Efeito chaminé
Combinação dos efeitos
Geotermia
Efeito das esquadrias
Introdução
A ventilação natural – o que é?
A ventilação natural constitui o acesso intencional de fluxo de ar do exterior para o interior do edifício através de aberturas (ASHRAE, 2001)
O fenômeno ocorre devido ao vento ou pressões estáticas criadas pela diferença de temperatura entre o ambiente externo e interno ou pela combinação dos dois (BS 5925, 1991)
Introdução
A ventilação natural
É uma das mais antigas estratégias de resfriamento passivo
É resultante de movimentos de ar, através de trocas entre ar interno e externo ou pela própria circulação de ar interior
Introdução
A ventilação natural e economia de energia
A ventilação natural pode ser considerada a mais simples estratégia de projeto para prover condições de conforto térmico quando a temperatura interna é elevada (GIVONI, 1994)
Sobretudo em edificações situadas em localidades de clima quente e úmido, em que há pouca variação diária da temperatura do ar e elevados níveis de umidade relativa, a ventilação natural em associação à proteção solar das aberturas constitui a mais valiosa estratégia para obtenção de conforto térmico
Introdução
Funções da ventilação natural
A técnica, onde é possível a sua aplicação, proporciona a renovação do ar interior, contribuindo para a higiene dos espaços internos, com papel fundamental no suprimento de oxigênio e diluição dos gases, odores e contaminantes, e reforça a sensação de resfriamento através da aceleração das trocas térmicas entre o indivíduo e o ambiente
O resfriamento do corpo humano pela convecção ocorre quando o ar que o circunda encontra-se mais frio do que a pele e, então, retira calor do corpo, diminuindo a temperatura efetiva devido à evaporação do suor sobre a pele
Permite o resfriamento das superfícies interiores e exteriores dos edifícios, removendo o calor por convecção
Introdução
Funções da ventilação natural
Qualidade do ar interior:
Estudos apontam que os edifícios podem deixar os usuários doentes (pessoas que permanecem em locais mal ventilados – 80 a 90% do tempo;
SED – Síndrome do edifício doente:
 Fatores de risco: contaminantes ambientais, odores, e ventilação insuficiente; Doenças respiratórias, dores de cabeça;
Introdução
Projetando para utilizar a ventilação natural
Projetar um sistema de ventilação natural significa dimensionar um sistema de aberturas, umas destinadas a funcionar como entradas de ar e outras, como saída. 
Pressão dinâmica do ar em movimento (vento)
Introdução
A chamada “ventilação cruzada”
 
Consiste em favorecer o movimento do ar de um espaço ou mais espaços conectados por meio de aberturas em fachadas opostas, cujas condições de exposição ao vento sejam diferentes.
Renovações horárias mais altas.
Introdução
Projetando para utilizar a ventilação natural
Quando o objetivo é ventilar um ambiente como um todo, é indispensável que as entradas de ar sejam baixas, de modo a beneficiar a região próxima ao piso, onde estão as pessoas e muitas das fontes de calor ou de outros alteradores da qualidade do ar. 
As saídas de ar devem ocupar as posições as mais elevadas possíveis - na cobertura ou até na cumeeira, de preferência - para que, em conjunto com as aberturas de entrada se obtenha o melhor funcionamento do sistema. 
É também importante que as aberturas estejam distribuídas de modo a beneficiar todo o ambiente, procurando evitar ao máximo a formação de zonas mal ventiladas ou até de ar estagnado. 
Introdução
Diferença entre renovação de ar (higiênica) e resfriamento (conforto)
A ventilação natural
Objetivos da ventilação natural
Ventilação higiênica – salubridade do ambiente
Baixa quantidade de renovações de ar por hora
Diluição do gás carbônico
Remoção dos poluentes
Manutenção de níveis satisfatórios de oxigênio
27 m³/h, diretriz normativa, portaria 3523; 
Quando da existência de temperaturas mais amenas
(1 renovação do ar por hora);
A ventilação natural
Objetivos da ventilação natural
Ventilação para conforto térmico 
Remoção da carga térmica
Várias renovações de ar por hora
Resfriamento da envoltória e do corpo humano
Várias renovações por hora; 
Ventilação total do ambiente;
Velocidade máxima do ar – entre 0,25 m/s e 2,5 m/s
A ventilação natural
A ventilação natural por ação dos ventos
A ventilação por ação dos ventos considera apenas as diferenças de pressões causadas pela ação dos ventos
.
A ventilação natural
A ventilação natural por ação dos ventos
A ventilação por ação dos ventos considera apenas as diferenças de pressões causadas pela ação dos ventos
.
A ventilação natural
A ventilação natural
A ventilação natural por efeito chaminé
Considera-se apenas as diferenças de pressões originadas das diferenças de temperaturas do ar interno e externo ao edifício.
A ventilação natural
A ventilação natural por efeito chaminé
Considera-se apenas as diferenças de pressões originadas das diferenças de temperaturas do ar interno e externo ao edifício.
A ventilação natural
A combinação dos dois efeitos
A atuação conjunta tende a apresentar melhores resultados para a ventilação de ambientes
A Visualização da ventilação natural
A visualização da ventilação natural
Existem diversos meios que permitem a visualização da ventilação natural
São ferramentas que auxiliam na previsão ou estudo dos fluxos
Com base nesses é possível determinar as posição de aberturas, áreas deficientes ou que recebem muita incidência de vento
A Visualização da ventilação natural
A mesa d’água
A Visualização da ventilação natural
A mesa d’água
A Visualização da ventilação natural
Túnel de vento do IPT
A Visualização da ventilação natural
Túnel de vento
A Visualização da ventilação natural
Túnel de vento da UFMG
A Visualização da ventilação natural
Túnel de vento da Unicamp
A Visualização da ventilação natural
Túnel de vento
A Visualização da ventilação natural
Túnel de vento
A Visualização da ventilação natural
Túnel de vento
A Visualização da ventilação natural
Túnel de vento
A Visualização da ventilação natural
Túnel de vento
	 Castelão
				 Morumbi
A Visualização da ventilação natural
Outras técnicas
A Visualização da ventilação natural
CFD
Ventilação natural urbana
A ventilação natural na escala urbana
A redução significativa da intensidade da ventilação natural pode comprometer a eficiência da ventilação no interior das edificações
Ventilação natural urbana
A ventilação natural na escala urbana
A redução significativa da intensidade da ventilação natural pode comprometer a eficiência da ventilação no interior das edificações
Ventilação natural urbana
A ventilação natural na escala urbana
Ventilação natural urbana
A formação de vórtices
Ventilação natural urbana
Efeito de barreira
Ventilação natural urbana
O corredor de vento
Ventilação natural urbana
Ventilação natural urbana
Ventilação natural no interior das edificações
Requisitos para o bom desempenho da ventilação natural em edificações
Presença de dispositivos de entrada e de saída de ar;
Permeabilidade da edificação;
Controle dos fluxos de ar;
Adequado projeto das esquadrias
Ventilação natural no interior das edificações
A ventilação natural no interior de edificações
A forma da edificação influencia diretamente o movimento do ar
A orientação das aberturas deve aproveitar as brisas (ângulo de incidência)
Ventilação natural no interior das edificações
Projetar espaços fluidos
Permitem a circulação de ar entre os ambientes internos e a
circulação de ar entre os ambientes e o exterior
Ventilação natural no interior das edificações
Projetar espaços fluidos
Permitem a circulação de ar entre os ambientes internos e a circulação de ar entre os ambientes e o exterior
Ventilação natural no interior das edificações
Projetar espaços fluidos
Venezianas e elementos vazados permitem a circulação de ar sem comprometer a privacidade
Ventilação natural no interior das edificações
Promover a ventilação vertical
Sabe-se que o ar quente tende a subir
A retirada desse ar aquecido pode ser feita por aberturas em diferentes níveis, gerando um fluxo ascendente
Lanternins, exaustores eólicos, aberturas zenitais, no telhado são alguns dos elementos utilizados
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
São elementos que se sobressaem da volumetria do edifício ou do entorno, direcionando o fluxo para o interior da edificação
São beiras, pérgolas e quaisquer barreiras que direcionem o ar, aproveitando para ventilar os ambientes internos
A vegetação como elemento orientador dos fluxos
Dimensionamento de aberturas
Área de entrada menor do que a área de saída
Velocidades mais altas porém com distribuição ruim
Ventilação natural no interior das edificações
Dimensionamento de aberturas
Área de entrada maior do que a área de saída
Velocidade e distribuição mais uniformes
Ventilação natural no interior das edificações
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
Ventilação natural no interior das edificações
Elementos que direcionam a ventilação para o interior da edificação
Ventilação natural no interior das edificações
Ventilação natural no interior das edificações
Avaliar os propósitos no projeto de ventilação natural
Ventilação natural no interior das edificações
Avaliar os propósitos no projeto de ventilação natural
Ventilação natural no interior das edificações
Combinação dos efeitos
Ventilação natural no interior das edificações
Combinação dos efeitos
Ventilação natural no interior das edificações
Geotermia
Ventilação natural no interior das edificações
Ventilação natural no interior das edificações
Ventilação natural no interior das edificações
Ventilação natural no interior das edificações
Efeito das esquadrias
Ventilação natural no interior das edificações
Efeito das esquadrias
Ventilação natural no interior das edificações
Efeito das esquadrias – de correr
Ventilação natural no interior das edificações
Efeito das esquadrias – de correr
Ventilação natural no interior das edificações
Efeito das esquadrias - de correr
Ventilação natural no interior das edificações
Efeito das esquadrias – maxim-ar
Ventilação natural no interior das edificações
Efeito das esquadrias – maxim-ar
Ventilação natural no interior das edificações
Efeito das esquadrias - pivotante
Ventilação natural no interior das edificações
Efeito das esquadrias – pivotante (corte)