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Title: Ventilação natural induzida pela ação combinada do vento e da temperatura em edificações
Authors: Rodrigues, Luciano Souza
metadata.dc.contributor.advisor: Souza, Henor Artur de
Keywords: Edifícios - ventilação
Ventilação natural
Conforto térmico
Soluções numéricas
Construção civil
Issue Date: 2008
Publisher: Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: RODRIGUES, L. S. Ventilação natural induzida pela ação combinada do vento e da temperatura em edificações. 2008. 71 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Engenharia Civil) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2008.
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.
metadata.dc.description.abstracten: The natural ventilation is the use of the normal airflow with the aim of getting a good conditioning thermal environment, providing favorable conditions of comfort to the occupants, in addition to improving indoor air quality. The pressure differences exerted by the air on a building can be caused by the wind or by the density difference of internal and external air, or by both forces acting simultaneously. The force of the winds promotes the movement of air through the environment, producing the ventilation called winds action and the effect of the density difference of the air, a function of the temperature difference. Moreover, this force also causes the so-called thermal buoyancy effect. When used as an architectural and bioclimatic strategy, the natural ventilation can provide more spacious and illuminated designs, which can significantly reduce the building’s energy cost of energy. In this work, we made a numeric study of the natural ventilation in built environments using the method of the finite elements with the software ANSYS. The numeric model is used to determine the effects of the force of the winds and the combined thermal forces, resulting in the airflow and the distribution of temperature inside the environment. We analyzed how the internal heat sources of the environment influenced the single sided and cross ventilation efficiency. The results obtained are compared with the results of empiric models. We observed that the increase of the internal heat source directly influences the circulation of the internal air. In addition, we noticed that the efficiency of cross ventilation is 3.5 times higher than the single sided ventilation, increasing the vortexes inside the environment.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2361
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