O estudo a seguir foi desenvolvido para uma edificação já existente, na cidade de Monte Mor – SP.
A empresa nos procurou para solucionar o problema existente com o calor: A edificação é muito quente e abafada por dentro, o que prejudica o conforto e a produtividade de todos, além de gerar altos custos de ventilação e refrigeração todos os meses.
Referências
O estudo foi desenvolvido baseando-se na planta e fotos fornecidas pela empresa.
Dados retirados do Windfinder no período entre 2010-2020 e do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) no período 1981-2010 foram utilizados para fundamentar o projeto.
Os dados colhidos nas duas instituições nos permitiram entender os efeitos dos ventos no local. Ambas as instituições nos indicaram que, predominantemente, o vento está no sentido Leste – L, com velocidade média de 11km/h e umidade do ar de 40%.
Venezianas Industriais de PRFV – Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro
Como solução para o conforto térmico, este estudo considera, nas aberturas, as venezianas de PRFV (Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro), que garante a máxima eficiência da troca de ar interno com o externo.
A inclinação necessária para evitar a entrada de água durante os períodos de chuva e o ganho de iluminação natural também são características das venezianas de fibra de vidro, por ser um material que possibilita a passagem de luz externa.
Projeto 3D
A edificação existente consiste em um galpão com fechamentos laterais, telhados e as estruturas em metais diversos, com apenas uma abertura, e alvenaria na base inferior no perímetro da edificação.
De acordo com o sentido do vento, nós desenvolvemos três possíveis disposições diferentes, adequadas ao local, com área de veneziana (“A”) entre 48 m² e 52 m²:
As simulações vão apresentar em cada modelo o sentido, fluxo e velocidade do vento dentro da edificação de acordo com cada opção apresentada.
Metodologia
A modelagem 3D foi executada com as ferramentas computacionais Sketchup 2018 e AutoCAD 2019 seguindo a planta e fotos fornecidas, além de fotos de satélite retiradas do software Google Earth Pro.
Também utilizamos para as simulações do comportamento dos ventos, CFD (Fluidodinâmica computacional) e fluxo do ar, o Software ANSYS Life 2019 R3.
A partir daí, construímos e simulamos três modelos de disposições diferentes para as aberturas responsáveis pela passagem de vento, conforme a sequência abaixo:
Figura 01: Aberturas verticais similar ao galpão feito mais recente no local.
Figura 02: Aberturas horizontais no perímetro superior.
Figura 03: Aberturas horizontais atendendo as áreas inferiores e superiores
Concentração do vento – Opção 01
OPÇÃO 01 – A= 50m² – Vento Predominante – sentido Leste
As imagens ilustram a rota, sentido e velocidade do ar em cada região da edificação.
Onde a velocidade do vento é maior, ocorre maior troca de ar quente de dentro com o ar frio de fora da edificação, diminuindo a temperatura e sensação térmica interna.
Locais com velocidade do vento próximas do zero, tendem a manter o ar quente parado, causando maior sensação térmica.
Concentração do vento – Opção 02
OPÇÃO 02 – A=48m² – Vento Predominante – sentido Leste
As imagens ilustram a rota, sentido e velocidade do ar em cada região da edificação.
Onde a velocidade do vento é maior, ocorre maior troca de ar quente de dentro com o ar frio de fora da edificação, diminuindo a temperatura e sensação térmica interna.
Locais com velocidade do vento próximas do zero, tendem a manter o ar quente parado, causando maior sensação térmica.
Concentração do vento – Opção 03
OPÇÃO 03 – A= 52m² – Vento Predominante – sentido Leste
As imagens ilustram a rota, sentido e velocidade do ar em cada região da edificação.
Onde a velocidade do vento é maior, ocorre maior troca de ar quente de dentro com o ar frio de fora da edificação, diminuindo a temperatura e sensação térmica interna.
Locais com velocidade do vento próximas do zero, tendem a manter o ar quente parado, causando maior sensação térmica.
Comparação
Podemos observar que no pavimento Superior (pavimento com aberturas em todas as opções), a Opção 01, apresenta a menor eficiência térmica, por possuir maior concentração de ar em baixa velocidade ou parado:
A Opção 02 apresenta ser a opção com maior eficiência na troca de ar no pavimento Superior, e a menor no pavimento Inferior, por possuir apenas uma abertura na parte de baixo a troca de ar é mais lenta nesse pavimento.
O maior conforto térmico é apresentado pela Opção 03, conforme simulação, o efeito do ar na saída da edificação prova que a velocidade é maior em todos os pavimentos, provocando maior troca de ar, redução de calor e diminuição da sensação térmica.
Conclusão
Para uma melhor interpretação da conclusão, considerando um dia com condição climática semelhante à simulada (ar sentido Leste, Umidade relativa de 40%, com velocidade do ar de 11km/h, com temperatura externa em 30°C), e a edificação com telhado estrutura e coberturas laterais metálicas, temos os seguintes resultados.
A edificação sem nenhuma opção de abertura (opção existente), devido a baixa circulação de ar, que por sua vez causa o aumento da umidade relativa do ar, apresenta um média de sensação térmica de 37 °C no pavimento inferior e 39°C no superior por estar próximo ao telhado e na concentração de ar quente que vai para cima.
A Tabela abaixo apresenta os valores médios de sensação térmica para cada pavimento de acordo com a opções de disposição de aberturas.
Conforme valores acima a Opção 03 apresentar ter a disposição de aberturas de ventilação com maior eficiência térmica entras as outras opções.
