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Desempenho Térmico de edificações

Ventilação Natural

PROFESSOR Roberto Lamberts

ECV 5161 UFSC FLORIANÓPOLIS

estrutura

2 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts

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• Importância
• Ocorrência dos ventos
• Implantação e orientação

introdução mecanismos

• Mecanismos
• Diferenças de temperatura
• Diferença de pressão

cálculo

• Coeficiente de pressão
• Correção da velocidade
• Área útil
• Fluxo ventilação cruzada
• Fluxo ventilação unilateral
• Redução do fluxo de ar
• Fluxo de calor sensível
• Exemplos

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(^) – (^) mecanismos

(^) – (^) cálculo

Após sombreamento, é a estratégia bioclimática mais importante para o Brasil.

Importância da ventilação natural

As cidades em azul têm necessidade de ventilação natural em mais de 50% das horas do ano e as cidades em amarelo têm necessidade de ventilação somente no verão, porém em mais de 50% das horas do período Percentual de necessidade de ventilação natural em algumas cidades brasileiras. Fonte: Lamberts et al (2014) 54

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Importância da ventilação natural

Importante lembrar que a ventilação natural é recomendada para temperaturas entre 20oC e 32oC (carta bioclimática), pois a partir daí os ganhos térmicos por convecção funcionariam mais como aquecimento do ambiente que como resfriamento. E que entre 27 oC e 32oC, a ventilação só é eficiente se a umidade relativa do ar tiver valores entre 15% e 75%

(^) – (^) mecanismos

(^) – (^) cálculo

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O vento, tal como o sol, também pode ser desejável no verão e indesejável no inverno. Nesses dois períodos, o vento pode ser diferente dependendo de cada local. Fatores como topografia, vegetação e as edificações alteram a direção e intensidade do vento

Ocorrência do ventos

Gerada a partir do programa Analysis SOL-AR

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Ocorrência do ventos

Fonte: Lamberts et al (2014)

Ventos ausentes por estação (%). Dados gerados a partir do programa Analysis SOL-AR

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(^) – (^) cálculo

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A ventilação natural em ambientes é indissociável da orientação e da implantação do edifício no terreno

Influência da implantação e da orientação na ventilação natural

Elementos como vegetação e superfícies edificadas influenciam no ângulo de incidência e na intensidade com a qual o vento atinge a edificação

Efeito da vegetação como barreira do vento indesejável, reduzindo perdas de calor do ambiente por infiltração

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Influência da implantação e da orientação na ventilação natural

Copas altas são melhores para sombrear o sol indesejável no verão e para facilitar o acesso do vento à edificação

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Influência da implantação e da orientação na ventilação natural

Redução obtida na velocidade do vento incidente e também aumento da sombra de vento proporcionado por barreiras mais densas, como edifícios, e mais porosas, como vegetação

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Influência da implantação e da orientação na ventilação natural

Fluxo de vento ao redor de diversas configurações volumétricas, segundo simulações feitas em túnel de vento

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Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts

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

Ventilação natural por diferenças de temperatura

(^) – (^) mecanismos

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Ventilação natural por diferenças de temperatura

Pei-Chun Liu , et al. Evaluation of buoyancy-driven ventilation in atrium buildings usingcomputational fluid dynamics and reduced-scale air model`. Building and Environment 44 (2009) 1970– 1979

Air flows through upper dormer between office rooms and the atrium due to temperature difference

Flow intake due to temperature difference

Flow exhausts from dormer due to stack effect

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Ventilação natural por diferença de pressão causada pelo vento

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Ventilação natural por diferença de pressão causada pelo vento

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(^) – (^) cálculo

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