Ana Clara de Almeida Xavier

Resumo A ventilação natural é uma importante estratégia para o conforto térmico e a melhoria da qualidade do ar interno, principalmente em ambientes com alta ocupação, como enfermarias de hospitais. Diante disso, o objetivo desta pesquisa foi analisar o impacto das alterações no projeto original desenvolvido pelo arquiteto João Filgueiras Lima para o Hospital Universitário da UFSCar (São Carlos, SP) no desempenho da ventilação natural. Além disso, alterações para a melhoria da ventilação natural foram analisadas. O método baseou-se em simulações por dinâmica dos fluidos computacional e os resultados foram analisados de forma qualitativa (distribuição do fluxo de ar interno) e quantitativa (velocidade do fluxo de ar interno e sua correspondência com a percepção da ventilação pelos usuários; valores de Cps e da velocidade média do ar nas aberturas). A partir dos resultados, nota-se que as alterações realizadas impactaram significativamente no desempenho da ventilação natural nos ambientes internos (redução de 90% na velocidade do ar interno), comprovando a necessidade de aumento da área efetiva dos sheds, assim como garantir o funcionamento previsto originalmente dos forros basculantes para a eficiência da ventilação. Alterações, como a inclusão de abertura de saída a sotavento, juntamente com o aumento da área dos sheds, são efetivas.

A ventilação natural é uma estratégia projetual eficiente para o alcance do conforto térmico por meios passivos, em climas quente e úmido, além de possibilitar uma melhora na qualidade do ar interno, principalmente em ambientes com alta densidade ocupacional, tais como as salas de aula. O projeto dos Centros de Integração de Apoio à Criança e ao Adolescente – CIAC, criado em 1990, foi desenvolvido por João Filgueiras Lima, Lelé. No entanto, muitas unidades foram implantadas com alterações no que foi proposto originalmente por Lelé, descaracterizando a concepção inicial do projeto. Um desses exemplos é o Colégio de Aplicação Pedagógica localizado na Universidade Estadual de Maringá (CAP/UEM). Diante disso, o objetivo deste artigo é analisar a ventilação natural nas salas de aula no CAP/UEM, propondo alterações projetuais nos sheds, em relação ao projeto original. O método foi dividido em cinco etapas: caracterização do objeto de estudo; construção dos modelos físicos reduzidos; experimentos na mesa d´água; simulações computacionais e forma de análise dos resultados. Os resultados mostram que os sheds são eficazes para a ventilação e juntamente com as aberturas pivotantes, proporcionam uma ventilação cruzada adequada para as salas de aula. No entanto, a ventilação natural nas salas localizadas na região a sotavento tem um desempenho reduzido, apresentando uma pequena melhora através da alteração da dimensão dos sheds, tornando os dispositivos captadores mais altos do que os extratores. Além disso, a retirada do muro próximo à edificação ou a substituição por uma opção permeável possibilitaria uma ventilação adequada ao térreo da edificação.

A ventilação natural nas edificações é uma importante estratégia de condicionamento térmico passivo, possibilitando o conforto térmico e a salubridade do ar para os usuários, principalmente em regiões de clima quente e úmido, como o Brasil. A discussão sobre o uso desta estratégia, principalmente em ambientes de ensino, vem sendo bastante discutida após a pandemia da COVID-19. Diante disso, o objetivo deste artigo é avaliar a influência do parâmetro de abertura na velocidade do fluxo de ar interno e nas taxas de renovação de ar/hora em uma sala de aula existente na Universidade Estadual de Maringá (UEM). A metodologia utilizada foram simulações CFD e foram analisados o caso de referência e 4 casos com alterações projetuais nas aberturas. Dentre os principais resultados, destaca-se que a ventilação natural do caso de referência e no caso 1 e 2 são inadequadas e insuficientes para manter a qualidade do ar interno. Em contrapartida, percebe-se que as alterações nos demais casos, que permitem uma ventilação cruzada no ambiente, apresentaram melhores resultados quanto a velocidade e quantidade de fluxo do ar na sala de aula, aumentando, também, as taxas de renovação de ar/hora.

A ventilação natural é uma estratégia eficiente para o condicionamento térmico passivo de edificações. No entanto, muitas vezes esse recurso é subutilizado em habitações de interesse social (HIS), caracterizadas por projetos padrões sem considerar as características climáticas da região. Além disso, essas habitações são implantadas em lotes pequenos com a presença de muros para segurança e privacidade dos moradores, impactando significativamente no aproveitamento dos ventos externos. O artigo aborda como os projetos das HIS são muito subutilizados do ponto de visto da ventilação natural, visto que o uso de estratégias simples e de baixo custo ajudam no conforto térmico além de manter a segurança e a privacidade dos moradores, tais como o uso de muros permeáveis.

No processo de projeto nota-se a existência de uma lacuna entre a teoria e a prática, principalmente com relação à ventilação natural. Isso requer o uso de métodos que auxilie a visualização do fluxo de ar nos edifícios e sua transferência para os projetos. Muitas das ferramentas confiáveis de predição da ventilação natural, como o túnel de vento e os softwares de Dinâmica dos Fluídos Computacional (Computational Fluid Dynamic – CFD), são complexas e caras, dificultando o seu uso durante o ensino e na prática dos projetistas. Diante disso, o objetivo dessa pesquisa é verificar se ferramentas simplificadas representam o escoamento do ar no projeto arquitetônico de maneira fiel. Para isso, a visualização da ventilação natural através de experimentações simplificadas é comparada com ferramentas complexas e de alta confiabilidade, como simulações CFD. O método foi dividido em 3 etapas. Primeiramente, foi construído um modelo físico modular, baseado na literatura especializada. Em seguida, ensaios na mesa d'água foram executados. Por fim, simulações computacionais em uma ferramenta simplificada (software Fluxovento) e em uma mais complexa baseada na Dinâmica dos Fluídos Computacional (software CFX) foram realizadas. Os resultados demonstram a compatibilidade entre as simulações CFD e os ensaios na mesa d´água, indicando que o ensino com essa ferramenta torna acessível o entendimento de conceitos básicos da ventilação natural. Já no Fluxovento, diferenças significativas foram registradas na análise do fluxo de ar, dificultando o entendimento da ventilação natural. Ressalta-se a característica modular do modelo para elaborar novos casos em estudo de ventilação natural.