Métodos de aplicação da simulação computacional em edifícios naturalmente ventilados no clima quente e úmido

Ano: 2010 | Volume: 10 | Número: 4

Autores: Sileno Cirne Trindade, Aldomar Pedrini, Raimundo Nonato Calazans Duarte

Palavras-chave: ventilação natural, simulação computacional, projeto arquitetônico

Resumo Português:

A ventilação natural é o principal recurso passivo para a obtenção do conforto térmico em climas quentes e úmidos, reduzindo também o consumo energético com condicionamento artificial. Entretanto, arquitetos fazem restrição a seu uso por não haver garantias de solução dos problemas de conforto térmico, quando comparada aos sistemas artificiais. Nesse sentido, decidiu-se investigar formas de prever o comportamento da ventilação natural em edifícios através de ferramentas de simulação computacional, visando apoiar a tomada de decisão no projeto de arquitetura. O objeto de estudo é o edifício pré-fabricado, do tipo galpão, considerado como típico na cidade de Natal, RN. Utilizaram-se um programa de dinâmica de fluidos computacional (CFD) e um de simulação térmica e energética de edificações. O artigo tem como foco a discussão dos procedimentos necessários para viabilizar as análises da ventilação, indicando como o método teve de ser adequado à complexidade de sucessivas abordagens, resultando em simplificações e incertezas de resultados. Para exemplificar a abordagem apresentam-se alguns resultados de simulações. Ao final, as limitações e potencialidades do método são discutidas com base nas características dos códigos de simulações utilizados, das condições de simulação e da representatividade dos modelos.

Resumo Inglês:

Natural air ventilation is the most important passive strategy to provide thermal comfort in hot-humid climates, also promoting a reduction in energy consumption on air-conditioning. However, architects tend to resist using it because it is a less reliable solution for thermal comfort problems than air conditioning systems in conventional buildings. Hence, the aim of this study is to investigate ways to predict the performance of natural ventilation in buildings, using computer-modelling tools to support decision making in architectural design. A typical pre-fabricated building of the City of Natal, State Rio Grande do Norte, Brazil. The study emphasized the use of a computational fluid dynamics software to simulate the airflow outside and inside the building, and a thermal and energy simulation program. The article focuses on a discussion of the procedures required to allow the analysis of natural air ventilation, showing how the method had to be adjusted to the complexity of different approaches, leading to simplification and compromising the reliability of results. Some results of the simulations are presented in order to illustrate the approach. Finally, the limitations and potential advantages of the method are discussed, based on the characteristics of the simulation codes used, the simulation conditions and the representativeness of the models.