Ventilação natural induzida pela ação combinada do vento e da temperatura em edificações

Abstract

A Ventilação Natural é o emprego do fluxo normal do ar com o propósito de se obter um bom condicionamento térmico do ambiente, proporcionando condições favoráveis de conforto aos ocupantes, além da melhoria da qualidade do ar interno. A diferença de pressões exercidas pelo ar sobre um edifício pode ser causada pelo vento ou pela diferença de densidade do ar interno e externo, ou por ambas as forças agindo simultaneamente. A força dos ventos promove a movimentação do ar através do ambiente, produzindo a ventilação denominada ação dos ventos e o efeito da diferença de densidade do ar, função da diferença de temperatura, provoca o chamado efeito chaminé. Quando utilizada como estratégia arquitetônica e bioclimática, a ventilação natural pode proporcionar projetos mais espaçosos e iluminados, o que pode reduzir significativamente o custo energético da edificação. Neste trabalho faz-se um estudo numérico da ventilação natural em ambientes construídos utilizando o método dos elementos finitos, por meio do software ANSYS. O modelo numérico é utilizado na determinação dos efeitos das forças do vento e das forças térmicas combinadas, obtendo-se o fluxo de ar e a distribuição de temperatura dentro do ambiente. Analisa-se a influência das fontes internas de calor do ambiente na eficiência da ventilação unilateral e cruzada. Os resultados obtidos são comparados com os resultados de modelos empíricos. Observa-se que o aumento da fonte interna de calor influencia diretamente a circulação do ar interno e que a eficiência da ventilação cruzada é de 3.5 vezes maior do que a ventilação unilateral, aumentando os vórtices no interior do ambiente.