Ventilação Natural + Inércia Térmica para Resfriamento

Ventilação Natural:

A ventilação pode exercer três diferentes funções em relação ao ambiente construído:

• Renovação do ar;
• Resfriamento psicofisiológico;
• Resfriamento convectivo.

Os sistemas passivos de ventilação baseiam-se em diferenças de pressão para mover o ar fresco através dos edifícios.

As diferenças de pressão podem ser causadas pelo vento ou por diferenças de temperatura, o que configura dois tipos principais de ventilação passiva: a ventilação cruzada e a ventilação por efeito chaminé.

Estas estratégias também podem ser adotadas conjuntamente em diferentes ambientes de uma mesma edificação.

Pelo chamado efeito chaminé, o ar mais frio, mais denso, exerce pressão positiva, o ar mais quente, por tornar-se menos denso, exerce baixa pressão e tende a subir criando correntes de convecção.

Na ventilação cruzada exploram-se os efeitos de pressão negativa e positiva que o vento exerce sobre a edificação ou qualquer outro anteparo. Para proporcionar uma boa ventilação natural é preciso posicionar as aberturas em zonas de pressão oposta.

A ventilação cruzada promove a remoção do calor por acelerar as trocas por convecção e também contribui para melhoria da sensação térmica dos ocupantes por elevar os níveis de evaporação.

A taxa na qual o ar flui através de um ambiente retirando o calor, é função da área de entrada e saída de ar, da velocidade do vento e da direção do vento em relação às aberturas.

A quantidade de calor removido por determinada taxa de fluxo de ar depende da diferença de temperatura entre o interior e o exterior. Por isso a geração de calor interna também é decisiva no desempenho do edifício naturalmente ventilado.

Os objetivos e o projeto de sistemas passivos de ventilação devem variar de acordo com o padrão de uso da edificação e com o clima local, considerando a variação das condições de vento em função do relevo e obstruções vizinhas.

Na edificação a qualidade do projeto dos sistemas passivos de ventilação está intimamente ligada ao projeto dos espaços internos e do tamanho e colocação das aberturas. É importante salientar que a ventilação natural é ineficaz para reduzir a umidade do ar que penetra no ambiente. Isto limita a eficiência da aplicação da ventilação natural em climas de umidade relativa do ar muito elevada.

Inércia Térmica Resfriamento:

Uma edificação de elevada inércia térmica proporcionará uma diminuição das amplitudes térmicas internas e um atraso térmico no fluxo de calor devido a sua alta capacidade de armazenar calor, fazendo com que o pico de temperatura interna apresente uma defasagem e um amortecimento em relação ao externo. De fato, componentes de alta inércia térmicafuncionam como uma espécie de bateria térmica: Durante o verão absorvem o calor, mantendo a edificação confortável; no inverno, se bem orientado, pode armazenar o calor para liberá-lo à noite, ajudando a edificação a permanecer aquecida. Essa característica é particularmente benéfica em regiões de clima mais seco onde há uma grande diferença entre as temperaturas diurnas e noturnas externas (acima de 7ºC).

A inércia térmica total da edificação depende das características do envelope (do tipo de piso, parede e cobertura) que devem ser compostos por materiais geralmente densos, de elevada capacidade térmica. Além dela a admitância térmica do material vai influenciar na sua capacidade de absorver e armazenar calor. Um material de alta admitância térmica absorve e libera o calor rapidamente.

O uso da estratégia de alta inércia no envelope só tem efeito se a ventilação natural através dos ambientes internos for restringida ao longo do dia, uma vez que com a ventilação a temperatura interna aumenta varia de acordo com o meio externo diretamente, sem o atraso térmico característico do fluxo de calor através das paredes e teto.

Deve-se ter cuidado ao usar a estratégia de alta inércia térmica nos componentes de cobertura e de paredes à oeste, pois a elevada exposição à radiação solar durante a maior parte do ano, pode transformar-se em acumuladores de calor e provocar elevado desconforto térmico interno no período de verão. Este tipo de estratégia deve ser aplicado a estes componentes com muito critério, procurando minimizar os ganhos solares através de isolamento térmico externo ou sombreamento no período diurno.

 

Materiais com capacidade térmica elevada:

O concreto e a alvenaria cerâmica são os materiais que apresentam capacidade térmica elevada. A capacidade térmica do material e seu respectivo atraso térmico são propriedades importantes na escolha do material a ser selecionado para os componentes do envelope, de acordo com suas respectivas orientações solares e a resposta térmica desejada.

No item Componentes Construtivos são apresentados a transmitância, capacidade térmica e atraso térmico calculados para alguns componentes construtivos de parede e cobertura.

A alta inércia térmica é particularmente benéfica em regiões de clima mais seco onde há uma grande diferença entre as temperaturas diurnas e noturnas externas.

Em climas quentes e úmidos o resfriamento passivo é geralmente mais eficaz em edifícios com pequena inércia térmica.