o homem e suas necessidades higrotérmicas - ventilaÇÃo · 2012-04-02 · os condicionadores de...

O homem e suas necessidades O homem e suas necessidades higrothigrotéérmicas rmicas -- VENTILAVENTILAÇÇÃOÃO

Arq. Cláudia Barroso-Krause, D.ScMariana Rodrigues de SouzaLudmila

PROARQFAU/UFRJ

Trocas por ConvecTrocas por Convecçção ão -- 11

O que são Trocas por O que são Trocas por ConvecConvecçção?ão?

O movimento do ar possibilita trocas de calor entre diferentes O movimento do ar possibilita trocas de calor entre diferentes massas de ar e entre um smassas de ar e entre um sóólido e o seu ar circundante. lido e o seu ar circundante.

Essas trocas podem ocorrer naturalmente, como por exemplo: Essas trocas podem ocorrer naturalmente, como por exemplo:

•• quando hquando háá uma diferenuma diferençça de temperatura a de temperatura entre um sentre um sóólido e um glido e um gáás: s:

EX: Quando perdemos calor em EX: Quando perdemos calor em um ambiente com ar mais frio!um ambiente com ar mais frio!

•• quando hquando háá uma diferenuma diferençça de pressão entre dois pontos gasosos a de pressão entre dois pontos gasosos distintos: distintos:

EX: Quando o calor acumulado no interior das EX: Quando o calor acumulado no interior das construconstruçções consegue ser dissipado!ões consegue ser dissipado!

CV


Ou seja Trocas por Ou seja Trocas por ConvecConvecçção...ão...

São trocas de calor entre diferentes massas de ar ou entre um São trocas de calor entre diferentes massas de ar ou entre um ssóólido e o seu ar circundante, decorrentes da movimentalido e o seu ar circundante, decorrentes da movimentaçção de ão de massas de ar com diferentes temperaturas.massas de ar com diferentes temperaturas.

Para resfriar Para resfriar éé necessnecessáário que a massa de ar em movimento esteja rio que a massa de ar em movimento esteja em uma temperatura mais baixa que a nossa pele ou mesmo a superfem uma temperatura mais baixa que a nossa pele ou mesmo a superfíície cie em estudo.em estudo.

Isto pode ser observado quando em momentos muito Isto pode ser observado quando em momentos muito quente, o uso do ventilador não quente, o uso do ventilador não éé suficiente para amenizar o calor para o suficiente para amenizar o calor para o usuusuáário.rio.

DeveDeve--se saber tambse saber tambéém...m...O ventoO vento pode trazer a sensapode trazer a sensaçção de ão de frescorfrescor mas tambmas tambéém de m de desconfortodesconforto a medida que se torna mais forte do que nossa a medida que se torna mais forte do que nossa necessidade de eliminanecessidade de eliminaçção de calor ou atrapalha nossas atividades.ão de calor ou atrapalha nossas atividades.

A VentilaA Ventilaçção ão -- 33

Desconforto em qualquer atividade.>25

Andando rápido ou correndo.25

Andando.15

Estado de pouca mobilidade - conversando em pé, dando pequenos passos...

10

Sentado ou em pé - Imóvel.5

Situação do usuário - AtividadeVelocidade

Máxima Tolerada (m/s)

( Fonte: FERNANDEZ )( Fonte: FERNANDEZ )

E tambE tambéém em funm em funçção das nossas atividades ão das nossas atividades –– escritescritóório versus papel rio versus papel voandovoando


O Vento é o principal responsável pelas Trocas por Convecção na Natureza.

-- Este fenômeno acontece graças às Correntes de Convecção:

A medida que o ar se aquece, ele fica menos denso e sobe. Cria-se assim uma zona de sucção que irá “puxar” o ar mais frio – que por ser mais denso tende a descer.

Como isto acontece?

DepressãoDepressãoPressãoPressão

Direção do vento

O ar frio desce O ar quente sobeO ar quente sobe


O Vento é o principal responsável pelas Trocas por Convecção na Natureza.

Aonde isto pode acontecer?

•• Nas montanhas e encostas, durante o dia, e Nas montanhas e encostas, durante o dia, e durante a noite.durante a noite.

Direção do vento


... as ... as trocas trocas convectivasconvectivas tambtambéém podem m podem ser observadas no interior das construser observadas no interior das construçções.ões.Isto porque...Isto porque...

O ar aquecido sobe, e uma vez sem ter para onde se deslocar, O ar aquecido sobe, e uma vez sem ter para onde se deslocar, cria uma camada quente estacioncria uma camada quente estacionáária, aquecendo o ambiente.ria, aquecendo o ambiente.


As As Trocas Trocas ConvectivasConvectivas tambtambéém podem ser m podem ser observadas no interior das construobservadas no interior das construçções.ões.

Mas como isto acontece?Mas como isto acontece?O ar aquecido sobe, e uma vez sem ter para onde se deslocar, criO ar aquecido sobe, e uma vez sem ter para onde se deslocar, cria uma camada quente a uma camada quente estacionestacionáária, aquecendo o ambiente ...ria, aquecendo o ambiente ...

Se deixarmos aberturas o ar quente se deslocarSe deixarmos aberturas o ar quente se deslocaráá pelo pelo interior da edificainterior da edificaçção buscando por uma saão buscando por uma saíída na parte superior.da na parte superior.


Outros Exemplos de Outros Exemplos de Trocas por ConvecTrocas por Convecçção:ão:

1.1. Os Condicionadores de ar, fazem o condicionamento mecânico Os Condicionadores de ar, fazem o condicionamento mecânico dos ambientes dos ambientes –– resfriando ou aquecendoresfriando ou aquecendo--o o –– utilizando as utilizando as trocas de calor por convectrocas de calor por convecççãoão

Trocas de Calor com o Trocas de Calor com o Homem Homem –– resfria o resfria o usuusuááriorio

Trocas de calor com a Trocas de calor com a edificaedificaçção ão -- resfriando as resfriando as paredes.paredes.

Ar gelado

Ar quente

Ar mais frio

Ar frio

Portanto seria ideal que em regiões onde predomina o clima quentPortanto seria ideal que em regiões onde predomina o clima quente, o ar e, o ar refrigerado fosse introduzido na parte superior, enquanto que emrefrigerado fosse introduzido na parte superior, enquanto que em regiões regiões onde a necessidade maior onde a necessidade maior éé por aquecimento, o aparelho estivesse por aquecimento, o aparelho estivesse localizado na parte inferior do cômodo.localizado na parte inferior do cômodo.


Outros Exemplos de Outros Exemplos de Trocas por ConvecTrocas por Convecçção:ão:

1.1. Cuidados de projeto: quando o ar frio que sai do refrigerador Cuidados de projeto: quando o ar frio que sai do refrigerador encontra uma superfencontra uma superfíície e cai.cie e cai.

Ar frio

Ar gelado

Ar quente

Ar mais frio atinge o usuário antes de realizar as trocas de calor.

O ar que iria se esquentado aos poucos atéencontrar com o usuário muda o seu percurso por encontrar um obstáculo.

Em projetos de restaurante, e outros similares Em projetos de restaurante, e outros similares éé muito importante a definimuito importante a definiçção ão da altura da sada altura da saíída do da do splitsplit ou Ar Condicionado bem como da altura e formato ou Ar Condicionado bem como da altura e formato do forro.do forro.

Estudo do VentoEstudo do VentoA VentilaA Ventilaçção ão -- 11

DeveDeve--se saber que :se saber que :

•• O vento possui movimento predominantemente horizontal,O vento possui movimento predominantemente horizontal,

•• A A velocidadevelocidade do vento aumenta do vento aumenta àà medida que a altitude aumenta.medida que a altitude aumenta.

Estudo do VentoEstudo do VentoA VentilaA Ventilaçção ão -- 22

•• Quando o vento encontra grandes obstQuando o vento encontra grandes obstááculos, ele os ultrapassa culos, ele os ultrapassa criando uma zona de criando uma zona de TurbulênciaTurbulência..

Movimento desordenado do Movimento desordenado do vento provocado pela vento provocado pela rugosidade em grande escala rugosidade em grande escala ––prpréédios, morros...dios, morros...

DeveDeve--se saber que:se saber que:

+-+

+--

Portanto, é importante saber destas localizações para projetar aberturas de maneira a otimizar a ventilação na edificação.

•• Em um mesmo pavimento podem ser encontrados diferentes pontos de atração e repulsão das massas de ar.

VentilaVentilaçção e o meio urbano ão e o meio urbano Geralmente a temperatura, bem como a velocidade do vento Geralmente a temperatura, bem como a velocidade do vento éé menor menor na cidade do que no campo.na cidade do que no campo.

VentilaVentilaçção e Urbano ão e Urbano -- 11

Porque isto acontece?Porque isto acontece?

1 1 -- As As superfsuperfíícies de pedra, asfalto e concretocies de pedra, asfalto e concreto da cidade da cidade armazenam armazenam muito maismuito mais calorcalor que a vegetaque a vegetaçção e a terra.ão e a terra.

2 2 -- Os Os edifedifíícioscios tendem atendem a barrar as correntes de arbarrar as correntes de ar nos centros urbanos, nos centros urbanos, diminuindo assim, as possibilidades de esfriamento do entorno podiminuindo assim, as possibilidades de esfriamento do entorno por r convecconvecççãoão

A este quadro, deuA este quadro, deu--se o nome de se o nome de Ilhota TIlhota Téérmicarmica, e pode ser observado em um , e pode ser observado em um dia de verão nas dia de verão nas ááreas de maior concentrareas de maior concentraçção urbana.ão urbana.


Esta situaEsta situaçção de precão de precáária ventilaria ventilaçção urbana pode ser ão urbana pode ser atenuada!atenuada!

11-- Se considerarmos a Se considerarmos a disposição dos edifícios,

É importante evitar que a sua implantação funcione como barreira àventilação.

Esta barreira acontece quando se tem Esta barreira acontece quando se tem edifedifíícios de grande altura alinhados.cios de grande altura alinhados.


...Solu...Soluçções!ões!Como resolver o problema do efeito “barreira” ao vento?

Zonas de Baixa Pressão

Barreira ao vento

Vento dominante

11

Zonas de Baixa Pressão

Vento dominante

33Zonas de Baixa Pressão

Vento dominante

22

Maior distância entre os volumes

Esta situação pode ser atenuada alternando-se a posição dos edifícios. Com isto, aumentaCom isto, aumenta--se, as zonas de baixa pressão se, as zonas de baixa pressão –– que irão que irão ““puxarpuxar”” as as turbulênciasturbulências..


TambTambéém devem deve--se saber que...se saber que...• Quanto mais alta a edificação, mais afastada será a zona de turbulência na fachada oposta à direção dos ventos dominantes;

Esses prEsses préédios geram zonas de dios geram zonas de pressão e sucpressão e sucççãoão ao redor da ao redor da áárea rea construconstruíídada, surgindo assim, correntes turbulentas ao n, surgindo assim, correntes turbulentas ao níível do solo vel do solo –– mais mais propriamente, nas ruas que os ladeiam.propriamente, nas ruas que os ladeiam.

Ponto de atração

Zona de turbulência

+-

-+

- +

Vento DominanteVento Dominante


...Solu...Soluçções!ões!Uma boa solução para o problema da turbulência gerada pela grande altura dos edifícios é o uso do térreo livre – como por exemplo, de pilotis.

O uso de pilotis direcionam o fluxo a nível do solo, afastando a zona de turbulência da fachada posterior do edifício.

+

+

-- +

+

-

-

-

VentilaVentilaçção e a Edificaão e a Edificaçção ão

VentilaVentilaçção e a Edificaão e a Edificaçção:ão:Durante o estudo de implantaDurante o estudo de implantaçção de um projeto arquitetônico, ão de um projeto arquitetônico, algumas consideraalgumas consideraçções devem ser feitas:ões devem ser feitas:

1. 1. Quanto ao Local da Quanto ao Local da ImplantaImplantaççãoão;;

2.2. Quanto ao tipo de Quanto ao tipo de VolumetriaVolumetria adotada;adotada;

3. 3. Quanto a Quanto a OrientaOrientaçção das Fachadasão das Fachadas que recebe o que recebe o vento em relavento em relaçção ão àà diredireçção dos mesmos;ão dos mesmos;

..4. 4. Quanto aos Quanto aos Elementos da EdificaElementos da Edificaççãoão adotados adotados em projeto em projeto -- Tipo de Esquadria (em corte dos Tipo de Esquadria (em corte dos elementos melementos móóveis), Parede e Telhado.veis), Parede e Telhado.

VentilaVentilaçção e Edificaão e Edificaççãoão / Local de Implanta/ Local de Implantaçção ão -- 11

11 -- Quanto ao Local de ImplantaQuanto ao Local de Implantaçção:ão:

-- A orientaA orientaçção solar favorão solar favoráável vel ( sabendo que o Sol esquenta e o vento pode ( sabendo que o Sol esquenta e o vento pode esfriar),esfriar),

-- A orientaA orientaçção em funão em funçção dos ventosão dos ventos( como mostrado em pr( como mostrado em próóximo slide)ximo slide)

NN

SS

LLOO

Lembrando que deveLembrando que deve--se atentar para:se atentar para:

!!!!!! AtenAtenççãoão

Estas consideraEstas consideraçções estão associadas ao local de ões estão associadas ao local de implantaimplantaçção e a seu uso, jão e a seu uso, jáá que que a necessidade do calora necessidade do calordo sol ou de resfriamento com o vento do sol ou de resfriamento com o vento variavaria de acordo de acordo com o tipo de clima da região e o horcom o tipo de clima da região e o horáário de uso.rio de uso.


...Para melhor aproveitamento dos ventos locais deve...Para melhor aproveitamento dos ventos locais deve--se:se:1. Obter dados na Estação Meteorológica mais próxima;

Atenção!!!Deve-se saber que a topografia, a cobertura vegetal ou mesmo a densidade urbana podem obstruir ou modificar o sentido e a velocidade dos ventos dominantes!

2. Fazer uma pesquisa no terreno:Com isto pode-se determinar a velocidade real e a direção dos ventos no sítio e entorno.

MusgoMusgoDireDireçção do ventoão do vento

DireDireçção do Ventoão do Vento

3.3. A Tabela de Beaufort é um instrumento que fornece dados sobre a intensidade do vento – como exemplificado no próximo slide.


normalmente snormalmente sóó ocorre no mar. Quando ocorre na terra, pode arrancar ocorre no mar. Quando ocorre na terra, pode arrancar áárvores com a raiz.rvores com a raiz.

24,5 a 28,4 m/s1010

as telhas dos telhados comeas telhas dos telhados começçam a ser arrancadas, ocorrem pequenas am a ser arrancadas, ocorrem pequenas catcatáástrofes com relastrofes com relaçção ão àà casa.casa.

20,8 a 24,4 m/s99

os pequenos ramos das os pequenos ramos das áárvores se quebram e não se pode andar rvores se quebram e não se pode andar normalmente sem um esfornormalmente sem um esforçço terro terríível, de frente para o vento.vel, de frente para o vento.

7,2 a 20,7 m/s88

as as áárvores ficam completamente agitadas e fica muito difrvores ficam completamente agitadas e fica muito difíícil de se cil de se andar de frente para o vento.andar de frente para o vento.

13,9 a 17,1 m/s77

fios elfios eléétricos cometricos começçam a se mexer e fica muito difam a se mexer e fica muito difíícil usar guardacil usar guarda--chuvachuva

10,8 a 13,8 m/s66

as pequenas as pequenas áárvores comervores começçam a balanam a balanççar e comear e começça a fazer espumas a a fazer espumas nas ondinhas dos lagos.nas ondinhas dos lagos.

8,0 a 10,7 m/s55

o vento tira a poeira do chão e levanta folhas de papel.o vento tira a poeira do chão e levanta folhas de papel.5,5 a 7,9 m/s44

as folhas e os pequenos ramos das as folhas e os pequenos ramos das áárvores se mexem de forma rvores se mexem de forma contcontíínua e o vento faz as bandeiras se mexerem.nua e o vento faz as bandeiras se mexerem.

3,4 a 5,4 m/s33

o ser humano percebe o vento no rosto, as folhas das o ser humano percebe o vento no rosto, as folhas das áárvores e do rvores e do catacata--vento comevento começçam a se mexer.am a se mexer.

1,6 a 3,3 m/ss22

o vento faz a fumaça se inclinar, mas ainda não consegue girar um cata-vento.

0,3 a 1,5 m/s11

a fumaça (churrasqueira, chaminé, cigarro, etc.) sobe de forma vertical.0 a 0,2 m/s00

Fenômenos comumente observadosVelocidade Velocidade dos Ventosdos Ventos

Escala de Escala de BeaufortBeaufort’’

Tabela de Tabela de BeaufortBeaufort


VentilaVentilaçção e a Edificaão e a Edificaçção:ão:

Durante o estudo de implantaDurante o estudo de implantaçção de um projeto arquitetônico, ão de um projeto arquitetônico, algumas consideraalgumas consideraçções devem ser feitas:ões devem ser feitas:

1. 1. Quanto ao Local da ImplantaQuanto ao Local da Implantaçção;ão;

2.2. Quanto ao tipo de Quanto ao tipo de VolumetriaVolumetria adotada;adotada;

3. 3. Quanto a Quanto a OrientaOrientaçção das Fachadasão das Fachadas que recebe o que recebe o vento em relavento em relaçção ão àà diredireçção dos mesmos;ão dos mesmos;

..4. 4. Quanto aos Quanto aos Elementos da EdificaElementos da Edificaççãoão adotados adotados

em projeto em projeto -- Tipo de Esquadria (em corte dos Tipo de Esquadria (em corte dos elementos melementos móóveis), Parede e Telhado.veis), Parede e Telhado.

-- Quanto a Quanto a Volumetria AdotadaVolumetria Adotada::22VentilaVentilaçção e Edificaão e Edificaççãoão / Volumetria / Volumetria -- 11

A forma da casa deve ser o menos compacta possível, com as menores paredes para Leste e Oeste – quando existir a necessidade de resfriamento da edificação;Quando se tratar de obra de ampliaQuando se tratar de obra de ampliaçção de uma edificaão de uma edificaçção existente, ão existente, certifiquecertifique--se de se de não obstruir o caminho do vento da edificanão obstruir o caminho do vento da edificaçção originalão original, e se , e se posspossíível favel façça um segundo andar, com as mesmas recomendaa um segundo andar, com as mesmas recomendaçções; ões;



Durante o estudo de implantaDurante o estudo de implantaçção de um projeto ão de um projeto arquitetônico, algumas consideraarquitetônico, algumas consideraçções devem ser feitas:ões devem ser feitas:


2.2. Quanto ao tipo de Volumetria adotada;Quanto ao tipo de Volumetria adotada;

3. 3. Quanto a Quanto a OrientaOrientaçção das Fachadas ão das Fachadas que recebe o que recebe o vento em relavento em relaçção ão àà diredireçção dos mesmos;ão dos mesmos;



-- Quanto a Quanto a OrientaOrientaçção das Fachadasão das Fachadas::33VentilaVentilaçção e Edificaão e Edificaççãoão / Orienta/ Orientaçção Fachada ão Fachada -- 11

As fachadas permitem a colocação de janelas que irão administrar a ventilação disponível no entorno construído.

NN

Solução com maior aproveitamento dos ventos!

NN

Solução com aproveitamento de até97% dos ventos!

Com fachadas variando até 45° do eixo dos ventos, pode-se aproveitar até 97% de sua intensidade – e também conciliar com uma melhor orientação solar

Atenção na hora de especificar os materiais para a fachada e com aberturas projetadas sem um estudo prévio das zonas de pressão em uma edificação e da direção do vento.

pode ajudar a transformar a edificação em uma caixa concentradora de calor.



Durante o estudo de implantaDurante o estudo de implantaçção de um projeto arquitetônico, ão de um projeto arquitetônico, algumas consideraalgumas consideraçções devem ser feitas:ões devem ser feitas:


2.2. Quanto ao tipo de Volumetria adotada;Quanto ao tipo de Volumetria adotada;

3. Quanto a Orienta3. Quanto a Orientaçção das Fachadas que recebe o vento ão das Fachadas que recebe o vento em relaem relaçção ão àà diredireçção dos mesmos; ão dos mesmos;



VentilaVentilaçção e Edificaão e Edificaçção / Elementos da Casa ão / Elementos da Casa -- 11

Os muros e as esquadrias são os Os muros e as esquadrias são os ““equipamentosequipamentos”” que administram a que administram a ventilaventilaçção disponão disponíível no entorno construvel no entorno construíído.do.

-- Os elementos da casaOs elementos da casa: telhado, paredes e : telhado, paredes e janelasjanelas

44

O telhado tambO telhado tambéém pode contribuir para o conforto tm pode contribuir para o conforto téérmico no interior rmico no interior de uma edificade uma edificaçção.ão.

Altura = h

Distância à casa = 2h

Fonte: Hertz, J. Fonte: Hertz, J. EcotEcotéécnicascnicas em Arquiteturaem Arquitetura


Ver no Ver no proximoproximo 4 4 -- Os elementos da casaOs elementos da casa... ... e a e a VentilaVentilaççãoãoA ventilação natural entre o exterior e interior de um projeto de arquitetura deve atender a, tecnicamente, 3 funções:

Abertura Localizada em mesma alturaà realização de nossas atividades

1. Ventilação de Conforto – facilita as trocas por convecção do nosso corpo, resfriando-nos;

2. Ventilação Higiênica – tem a função de fazer a renovação mínima do ar local;

Abertura deve estar localizada fora do alcance do corpo.

3. Ventilação para Resfriamento dassuperfícies internas do local – especialmente do forro!


ColcoarColcoar as duas dividindo os slidesas duas dividindo os slides Segunda opSegunda opççãoão 4 4 -- Os Os elementos da casaelementos da casa... ... e a Ventilae a VentilaççãoãoA ventilação natural entre o exterior e interior de um projeto de arquitetura deve atender a, tecnicamente, 3 funções:

Abertura Localizada em mesma alturaà realização de nossas atividades

Abertura deve estar localizada fora do alcance do corpo.

1. Ventilação de Conforto – facilita as trocas por convecção do nosso corpo, resfriando-nos;

2. Ventilação Higiênica – tem a função de fazer a renovação mínima do ar local;

3. Ventilação para Resfriamento das superfícies internas do local – especialmente do forro!

VentilaVentilaçção e Edificaão e Edificaçção / Elementos da Casa ão / Elementos da Casa -- Janela Janela -- 33

4 4 -- Os elementos da casa: Os elementos da casa: JanelasJanelasAs janelas terão maior eficiência na captaAs janelas terão maior eficiência na captaçção dos ventos quando orientadas para ão dos ventos quando orientadas para Norte ou Sul.Norte ou Sul.

No entanto, assim como dito em slide sobre a orientação das fachadas, consegue-se um aproveitamento de até 97% do vento incidente quando sua inclinação varia até 45º NE ou NO.

Vale atentar que se esta inclinação for superior a 45º, perde-se muito quanto ao aproveitamento do vento – como comprovado em tabela nesta apresentação.

SN

Vento Dominante

Janelas voltadas para Norte e Sul

45°

45°

Vento Dominante

SN

O

L

Janelas voltadas para Nordeste e Sudeste

Ventilação e Edificação / Elementos da Casa - Janela - 4

4 - Os elementos da casa: JanelasSão muitos os tipos de janelas disponíveis. Dentre elas:Dentre elas:

1 Janela de abrir

Área para entrada do vento

A opção nº 1 e a nº 2 tem um aproveitamento de 100% do vento, sendo que a de nº 2 ainda oferece ao usuário a possibilidade da Ventilação higiênica.

A opção nº 3 tem uma área reduzida para entrada de vento porém oferece a possibilidade de direcionar o fluxo de acordo com o interesse do usuário. Esta ainda ode funcionar como brise, barrando a entrada do sol sem com isto impedir a ventilação.

A opção nº 4 e a 5 tem somente 50%, no total, de área livre para a entrada do vento

4 Janela de correr

2 Janela veneziana e bandeira

5 Guilhotina3 Janela tipo Basculante

Ventilação e Edificação / Elementos da Casa - Janela - 5

4 - Os elementos da casa: JanelasConsiderações importantes a respeito do projeto das janelas de uma edificação:

11-- As janelas constituem o segundo ator mais importante de um projeto bioclimático.

22-- Para uso com obscuridade ( quarto, auditórios), ela deve ter venezianas externas, para impedir a luz, mas não o vento;

33-- Deve-se optar pelas janelas de abrir e não de correr – por proporcionar maior área livre para a entrada ou saída do vento.

44-- Deve-se optar por um modelo com basculantes - para os momentos de chuva diurna ( luz + vento sem chuva).

55-- Os banheiros e cozinhas devem ter vãos em basculantes para garantir o mínimo de luz acesa durante o dia.

Ventilação e Edificação / Elementos da Casa - Parede - 6

2 - Os elementos da casa: Paredes

– Paredes externas feitas de tijolo de barro vazados, assentados deitados, podem ser uma boa opção.

– Arbustos podem funcionar como um divisor, ou até mesmo como uma barreira ao vento dependendo da sua densidade. No entanto esta opção contribui para umidificar o ar ao redor – necessário em regiões de clima seco como Brasília.

As paredes externas de um projeto - inclusive muros - não necessariamente precisam impedir a ventilação local!Por exemplo:

Arbusto Parede de Cobogó Muxarabis

Grade

Ventilação e Edificação / Elementos da Casa – Paredes - 7

2 2 -- Os elementos da casa: Os elementos da casa: ParedesParedesContinuando...

–– Paredes de Paredes de CobogCobogóó –– elemento vazado originalmente brasileiro elemento vazado originalmente brasileiro -- éé uma boa uma boa opopçção por filtrar a luz tropical mas não impedir a ventilaão por filtrar a luz tropical mas não impedir a ventilaçção entre os ambientes.ão entre os ambientes.

Projeto de autoria desconhecida


Residência King (1980),Paulo Mendes da Rocha


Ventilação e Edificação / Elementos da Casa - Paredes - 8

2 2 -- Os elementos da casa: Os elementos da casa: ParedesParedesContinuando...Continuando...

–– PParedes externasaredes externas revestidas com revestidas com trepadeiras ou outros tipos de vegetatrepadeiras ou outros tipos de vegetaççãoão, , assim como arbustos, contribuem com a assim como arbustos, contribuem com a umidificaumidificaççãoão da da áárea, no entanto rea, no entanto obstruem a passagem do vento.obstruem a passagem do vento.


2 2 -- Os elementos da casa: Os elementos da casa: ParedesParedes

Continuando...Continuando...

–– Paredes de Paredes de MuxarabisMuxarabis tambtambéém são uma boa opm são uma boa opçção quando se quer filtrar a ão quando se quer filtrar a luz natural sem impedir o fluxo do vento.luz natural sem impedir o fluxo do vento.

Na fachada: muxarabis no piso superior Piso superior: painéis de muxarabis protegem a parte íntima

Projeto de Manoel Balbino e Mônica Torminn CrosaraResidência, Goiânia-GO


2 2 -- Os elementos da casa: Os elementos da casa: ParedesParedesContinuando...Continuando...

–– Exemplo de uso de diferentes materiais na composiExemplo de uso de diferentes materiais na composiçção da parede de uma ão da parede de uma fachada. fachada.

Projeto de Roberto ArquitetosColônia de férias do IRB, 1943

VentilaVentilaçção e Edificaão e Edificaçção / Elementos da Casa ão / Elementos da Casa –– Telhado Telhado -- 1111

2 2 -- Os elementos da casa: Os elementos da casa: TelhadoTelhado– O telhado mais fresco é o de várias águas, de telha de barro tipo colonial.A telha de barro não deve ser envernizada!!

O ar aquecido sobe

Calor do sol

Ar fresco entre pelas telhas

- Uso de telhas de fibrocimento – ou onduline - com lanternins e forros

VentilaVentilaçção e Edificaão e Edificaçção / Elementos da Casa ão / Elementos da Casa –– Telhado Telhado -- 1212

2 2 -- Os elementos da casa: Os elementos da casa: TelhadoTelhado–– O telhado mais fresco O telhado mais fresco éé o de vo de váárias rias ááguas,guas, de telha de barro tipo colonialde telha de barro tipo colonial. .

São muitas as novidades que o mercado oferece para otimizar as trocas de calor pelo telhado. Basta, então, procurar pela que mais convém com o seu projeto.

Exemplo de telhado “Tégula Roof Sistem” da Lafarge Roofing

VentilaVentilaçção e Edificaão e Edificaçção / Elementos da Casa ão / Elementos da Casa -- Telhado Telhado -- 1313

2 2 -- Os elementos da casa: Os elementos da casa: TelhadoTelhado

-- AA pior oppior opçção seria a laje. ão seria a laje. Isto porque ela deixa passar o dobro de Isto porque ela deixa passar o dobro de calor que a telha de calor que a telha de fibrocimentofibrocimento e três vezes mais que a telha de barro e três vezes mais que a telha de barro colonial.colonial.

Calor do sol

O ar aquecido fica armazenado aquecendo o interior do ambiente

Ventilação e Edificação / Elementos da Casa - Telhado - 14

2 - Os elementos da casa: Telhado

Os telhados devem ter beirais protetores e sempre que possível deve ser especificado um forro para esta cobertura.O forro pode ser de compensado, gesso, palha trançada, dentre outros.

O forro ventilado é ainda mais vantajoso quando se quer proteger a edificação do calor vindo do telhado. Este pode ser feito com a última fiada de tijolo de barro deitada para fora ou com uma veneziana de madeira.

Ventilação e Edificação / Elementos da Casa - Telhado - 15

2 - Os elementos da casa: Telhado

Ventilação e Edificação / Elementos da Casa – Telhado - 16

4 - Os elementos da casa: Telhado - Forro Ventilado- A Intensidade do Fluxo Térmico

De uma maneira geral, o uso de FORRO VENTILADO em climas quentes ésempre uma boa estratégia a qualquer horário.

Isto pode ser explicado com a equação da Intensidade do Fluxo Térmico:

Q= hc × ∆T• hc é um coeficiente de trocas térmicas e varia segundo a posição da

troca – vertical ou horizontal – e com a sua velocidade.

• ∆T é a diferença de temperatura das superfícies onde ocorre a troca porradiação – neste caso, entre a superficie do telhado e a do forro.

Alta Temperatura do Telhado

Temperatura Externa mais baixa

Calculo da Renovação do Ar- 1

Cálculo aproximado da Renovação de ar dos ambientes face aos obstáculos de projeto ao vento:

entorno, aberturas e tipos de esquadria.

Cálculo inicial:

Onde:

S- área mínima entre entrada e saída de ar do ambiente; possível de ser modificado no projeto

V - valor da velocidade do vento em campo livre (obtido junto às estações meteorológicas)

C1 - coef. de redução segundo a obstrução urbana no entorno da edificação - ver quadro 2

C2 - coef. de redução segundo o ângulo entre a direção do vento e a normal à fachada considerada – possível de ser modificado no projeto - ver quadro 3

C3 - coef. de redução segundo o tipo de esquadria – possível de ser modificado no projeto--ver quadro 4

R parcial (m³/h) = S entrada / saída (m²) * v (m/s) * c1 * c2 * c3 * 3600 s/h

(Fonte: Van Straten)


Quadro 1Valores de referência: Indicadores de projeto para cálculo de necessidades

mínimas de renovação de ar:

45 m3/h.m2

piso23 m3/h.m2

piso16 m3/h.m2

pisoCompensar iluminação

artificial

670 m3/h. pessoa

330 m3/h. pessoa

220 m3/h. pessoaAtividade

400 m3/h. pessoa

200 m3/h. pessoa

130 m3/h. pessoa

Atividade bastante sedentária

ExcelenteBoaRazoávelAtividade / Qualidade da

Renovação do Ar

( Fonte FERNADEZ, P )( Fonte FERNADEZ, P )

Com essas tabelas fazCom essas tabelas faz--se o cse o cáálculolculo estimativo da renovaestimativo da renovaçção de ar provão de ar prováável em vel em um ambiente porum ambiente por diferendiferençça de pressão a de pressão -- uso para compensar ganhos internos de uso para compensar ganhos internos de ocupantes e iluminaocupantes e iluminaçção.ão.


Quadro 2Variações de acordo com o entorno da edificaçãoCoeficiente C2:

Tipo de entorno % de Aproveitamento

Planície, zona rural de plantio, lagos, etc.. 100

Subúrbio de casas, urbanismo de pouco porte 66

Centro de cidade, áreas densamente construídas 33

Cuidado com a observaCuidado com a observaçção do entorno. ão do entorno. Ainda em regiões muito densas podem existir Ainda em regiões muito densas podem existir ááreas de baixa ocupareas de baixa ocupaçção populacional.ão populacional.

0,331,00Direção do Vento

Área Livre – Lago, Campo...


Quadro 3Ângulo ( em planta ) do eixo das aberturas com a direção dos ventos incidentes - Coeficiente C2:

SituaçãoÂngulo com o

eixo da abertura %Vento normal à fachada 0 100

--- 45 97

--- 60 87

--- 70 31

Vento paralelo à fachada 90 0

SN

O

L

S

45°0,97

N

1,000º


Quadro 4Tipo de esquadria ( descrito via ângulo dos elementos móveis horizontais da janela) – Coeficiente C3:

0,5

0,16

0,03

------090Vertical

------380---

------1070---

------1660---

------2645---

------3630---

------4025---

------4220---

45494710---

4655500Horizontal

d=5,4 md=1,8m%AnguloSituação


Exemplo de aplicação: Edificação em região muito construída, e velocidade do vento estimada em 3,5 m/s;

Corte

45o

S =2m²S =6m²

30o

Planta

Cálculo: Relação de áreas = 6/2 = 3

C 1 - 0,33

C 2 - 0,97

C 3 - 0,26

portanto...

R parcial = 2 * 3,5 * 0,33 * 0,97 * 0,26 * 3600

R parcial= 2097,3 m³/h

Incremento= 30%

R total = 2726,1 m³/h

R parcial= S * v * c1 *c2 * c3* 3600s/h


GrGrááfico de correfico de correçção da vazão para aberturas desiguais ão da vazão para aberturas desiguais ... Em caso de diferente área útil entre as aberturas de entrada e saída de ar, complementa-se ao resultado obtido anteriormente o seguinte cálculo:

R total = R parcial + percentual vindo da tabela de correção abaixo.

1 2 3 4 5 6POR

CEN

TAG

EM

DE

AU

MEN

TO

RELAÇÃO SAÍDA / ENTRADA DE AR OU VICE-VERSA

4040

3030

2020

1010

FonteFonte: JORGENSEN, R. Fan : JORGENSEN, R. Fan EngeneeringEngeneering, in , in QueirozQueiroz, T., T.

< 2 A+ +

-

-

+ A

A = altura média das edificações da primeira linha

( Fonte: HERTZ )( Fonte: HERTZ )

VentilaVentilaçção Cruzadaão Cruzada•• Como acontece?Como acontece?

A ventilaA ventilaçção Cruzada são Cruzada sóó acontece quando um espaacontece quando um espaçço tem aberturas o tem aberturas para uma para uma áárea de pressão e para uma rea de pressão e para uma áárea de depressão/sucrea de depressão/sucçção do ão do exterior.exterior.

+

-

VentilaVentilaçção Cruzada ão Cruzada -- 11

++--

--++

--++

VentilaVentilaçção Cruzada ão Cruzada -- 22

VentilaVentilaçção Cruzadaão Cruzada

AtravAtravéés dela consegues dela consegue--se equilibrar a temperatura do interior com se equilibrar a temperatura do interior com a do exterior.a do exterior.

Por isto em regiões de clima quente, não Por isto em regiões de clima quente, não éé interessante permitir interessante permitir que estas trocas de calor aconteque estas trocas de calor aconteççam quando o ar externo estiver am quando o ar externo estiver mais aquecido que o interno.mais aquecido que o interno.

23°C 32°C

Exemplos de Projetos Executados - 1

Residência Residência Jacobs HouseJacobs House –– ““HEMICICLO SOLARHEMICICLO SOLAR””ArquitetoArquiteto:: Frank Lloyd WrightFrank Lloyd WrightAno:Ano: 19481948

O cO corte transversal da residência, mostra a eficiência da orte transversal da residência, mostra a eficiência da ventilaventilaçção cruzadaão cruzadadurante o perdurante o perííodo de verão e a proteodo de verão e a proteçção dos ventos na face norte durante o ão dos ventos na face norte durante o inverno.inverno. Mostra tambMostra tambéém as diferentes inclinam as diferentes inclinaçções solares (inverno e verão) e ões solares (inverno e verão) e a eficiência do beiral nestas situaa eficiência do beiral nestas situaçções.ões.

Esta casa serve como exemplo de como se consumir pouca energia nEsta casa serve como exemplo de como se consumir pouca energia na arquitetura.a arquitetura.

Exemplos de Projetos Executados - 2

Projeto de autoria desconhecidaO átrio central do edifício permite a ventilaçãopelo efeito chaminé. A solução é ideal para prédioscom grande área de laje

Projeto de Renzo Piano, Berlim. A fachada funciona como zona de transição e apresenta peitoril, pele de vidro e madeira para o controle da iluminação e da ventilação naturais

Bibliografia consultadaBibliografia consultada

1.1. Como funciona Como funciona unun edifedifíício cio -- PrincipiosPrincipios ElementaresElementares

Edward AllenEdward Allen

4.4. Manual de Conforto TManual de Conforto Téérmico rmico ––

AnAnéésia Barros Frota e Sueli Ramos sia Barros Frota e Sueli Ramos SchifferSchiffer

3.3. Obra de Obra de mascarmascaróó????????

4.4. Apostila da disciplina de conforto ambientalApostila da disciplina de conforto ambiental

2.2. www.google.com.br/imagenswww.google.com.br/imagens

3.3. www.arcoweb.com.brwww.arcoweb.com.br

http://www.google.com.br/imagens

http://www.arcoweb.com.br/

o homem e suas necessidades higrotérmicas - ventilaÇÃo · 2012-04-02 · os condicionadores de...

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