Ventilação Natural: Princípios, Aplicações e Otimização

Importância da Ventilação Natural

• Necessária por questões térmicas e higiênicas.
• Necessidades diferentes no verão e inverno.

Importância da Ventilação Natural para o Brasil

• Após o sombreamento, é a estratégia mais importante para o Brasil.
• Recomendada para temperaturas entre 20°C e 32°C, pois a partir daí os ganhos térmicos aquecem o ambiente.
• Entre 27°C e 32°C, a ventilação só é eficiente para Umidade Relativa (UR) entre 15% e 75%.

Ocorrência dos Ventos

• Movimentos convectivos do ar na camada mais baixa da atmosfera (troposfera).
• A circulação de ar na atmosfera é classificada em movimentos horizontais e verticais (aquecimento do ar na faixa equatorial).
• O vento pode ser desejável no verão e indesejável no inverno. Nesses dois períodos, o vento pode variar dependendo de cada local.
• Fatores como topografia, vegetação e as edificações alteram a direção e intensidade do vento.

Influência da Implantação e Orientação

• Elementos como vegetação e superfícies edificadas influenciam no ângulo de incidência e na intensidade com que o vento atinge a edificação.
• Copas altas são melhores para sombrear o sol indesejável no verão e para facilitar o acesso do vento à edificação.
• Uso da vegetação como forma de direcionamento do vento para otimizar a ventilação natural em uma edificação.
• Fluxo de vento ao redor de diversas configurações volumétricas, segundo simulações feitas em túnel de vento.

Ventilação na Escala Urbana

• O tecido urbano pode reduzir drasticamente a velocidade do vento devido à alta rugosidade da estrutura urbana e deflexões causadas por estruturas localizadas no local de estudo.

Mecanismos de Ventilação

• Ventilação Natural:
  • Ação dos ventos (cruzada): diferença de pressão.
  • Efeito chaminé: diferença de temperatura.
• Ventilação Forçada:
  • Equipamentos.

Ventilação por Ação dos Ventos

• Não basta que a edificação seja simplesmente exposta ao vento. É necessário que os ambientes sejam atravessados transversalmente pelo fluxo de ar.
• A ventilação ocorre, essencialmente, devido à existência de zonas com diferentes pressões: zona de alta pressão na face de incidência e zona de baixa pressão na face oposta.

Ventilação por Efeito Chaminé

• Baseia-se na diferença entre as temperaturas interior e exterior, provocando um deslocamento da massa de ar da zona de maior para a de menor pressão.
• Quando, nestas condições, existem duas aberturas em diferentes alturas, estabelece-se uma circulação de ar da abertura inferior para a superior, denominado efeito chaminé.
• Configurações de aberturas:
  • Diferentes aberturas.
  • Mesma abertura.
  • Efeito conjugado.

Procedimentos de Cálculo

• Ventilação Necessária:
  • Mínima (higiênica).
  • Máxima (remoção de carga térmica).
• Ventilação por Efeito Chaminé.
• Ventilação por Ação dos Ventos.