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Ventilação cruzada? Efeito chaminé? Entenda alguns conceitos de ventilação natural

Ventilação cruzada? Efeito chaminé? Entenda alguns conceitos de ventilação natural
Hospital Sarah Kubitschek Salvador / João Filgueiras Lima. Image © Nelson Kon
Hospital Sarah Kubitschek Salvador / João Filgueiras Lima. Image © Nelson Kon

Nada mais racional que utilizar o vento, um recurso natural, gratuito, renovável e saudável, para melhorar o conforto térmico de nossos projetos. A consciência da finitude dos recursos e a demanda pela redução no consumo energético tem retirado o protagonismo dos sistemas de ar condicionado, fazendo com que arquitetos e engenheiros voltem-se ao sistemas passivos para melhoria do conforto térmico nos interiores. É evidente que há climas extremos em que não há escapatórias, senão o uso de sistemas artificiais, mas em grande parte da superfície terrestre é possível proporcionar um fluxo de ar agradável através dos ambientes por meio de sistemas passivos, principalmente se as ações forem consideradas durante a etapa de projeto. 

O tema é altamente complexo e abrangente, mas abordaremos sinteticamente alguns conceitos, exemplificando-os com projetos construídos. Uma série de sistemas de ventilação pode auxiliar nos projetos: ventilação natural cruzada, ventilação natural induzida, efeito chaminé e resfriamento evaporativo, que combinados à correta utilização de elementos construtivos possibilita melhoria no conforto térmico e diminuição no consumo de energia. 

A ventilação natural cruzada é aquela cujas aberturas em um determinado ambiente ou construção são dispostos em paredes opostas ou adjacentes, permitindo a entrada e saída do ar. Indicado às construções em zonas climáticas com temperaturas mais elevadas, o sistema permite trocas constantes do ar dentro do edifício, renovando-o e ainda, diminuindo consideravelmente a temperatura interna.

Tomando como estudo de caso a Casa Lee, pelo Studio MK27, por meio do emprego de caixilhos que permitem abertura total, quando embutidos dentro das paredes, a solução projetual possibilitou que o volume tivesse grandes aberturas em duas empenas posicionadas opostas uma à outra, proporcionando uma ventilação abundante e ocasionando equilíbrio térmico pelas constantes trocas de ar.

Casa Lee / Studio MK27. Image © Fernando Guerra
Casa Lee / Studio MK27. Image © Fernando Guerra

Já a ventilação natural induzida diz respeito àquela em que sistemas de indução térmica são utilizados na condução do resfriamento do ar. O ar quente é mais leve que o ar frio, fazendo com que no ambiente externo ou interno, o ar quente suba e o ar frio, desça. Sendo assim, neste sistema de ventilação, aberturas são posicionadas próximas ao solo para que o ar fresco adentre o espaço empurrando a massa de ar quente acima, onde são posicionadas saídas de ar no teto – sheds ou lanternins.

Hospital Sarah Kubitschek Salvador / João Filgueiras Lima. Image © Nelson Kon
Hospital Sarah Kubitschek Salvador / João Filgueiras Lima. Image © Nelson Kon

Excelente exemplo deste modelo é o Hospital da rede Sarah Kubitschek em Salvador, projetado pelo arquiteto brasileiro João Filgueiras Lima, o Lelé, que por meio de sheds metálicos curvos, de grandes e diferentes extensões, repetidos sucessivamente, ventilam os ambientes pela liberação do ar quente e impurezas pelas aberturas superiores, que ainda garantem iluminação natural. Vale destacar que em projetos ligados à Saúde, evita-se o uso de sistemas que se apropriem de ventilações cruzadas, dado que a mesma pode acarretar transmissão de bactérias pela propagação do ar.

Reichstag / Norman Foster. Image<a href='https://www.flickr.com/photos/dorena-wm/4751295490/in/photostream/'>© Renate Dodell via Flickr </a> Licença CC BY-ND 2.0
Reichstag / Norman Foster. Image© Renate Dodell via Flickr Licença CC BY-ND 2.0

Em edifícios verticais, é recorrente a utilização de fluxos verticais de ventilação pelo efeito chaminé, no qual o ar frio exerce pressão sob o ar quente forçando-o a subir, assim como na ventilação induzida. Porém, neste caso, áreas abertas pelo centro do projeto ou torres permitem que o mesmo circule pelo ambiente, saindo pela cobertura, através de lanternins, aberturas zenitais ou exaustores eólicos. O domo do Novo Parlamento Alemão, Reichstag, com projeto concebido por Norman Foster é um exemplo deste sistema de ventilação. Por meio de uma cúpula com fechamento externo em vidro e cone invertido com painéis espelhados ao centro permite circulação do ar no prédio, que é liberado pela abertura no topo.

Estratégias bioclimáticas do Edifício da Empresa de Desenvolvimento Urbano (EDU) em Medellin. Image Cortesia de EDU
Estratégias bioclimáticas do Edifício da Empresa de Desenvolvimento Urbano (EDU) em Medellin. Image Cortesia de EDU
Edifício da Empresa de Desenvolvimento Urbano (EDU) em Medellin. Image © Alejandro Arango
Edifício da Empresa de Desenvolvimento Urbano (EDU) em Medellin. Image © Alejandro Arango

Na construção da nova sede da Empresa de Desenvolvimento Urbano (EDU) em Medellin, uma pele exterior composta por elementos pré-fabricados de alta qualidade permitem conduzir a uma chaminé solar interna para refrescar o ar frio exterior. Isso é feito com materiais simples que geram o controle da massa térmica e por conceitos termodinâmicos - convexão e forças térmicas - gerando uma mudança de temperatura do ar de fluido constante, do frio para o quente, criando correntes de ar nos espaços de trabalho dos funcionários da empresa.

Palácio da Assembléia de Chandigarh / Le Corbusier. Image © Laurian Ghinitoiu
Palácio da Assembléia de Chandigarh / Le Corbusier. Image © Laurian Ghinitoiu

O resfriamento evaporativo, muito difundido na obra de Le Corbusier em Chandigarh e Oscar Niemeyer em Brasília, faz com que pela disposição de extensos espelhos d’água ou lagos, estrategicamente posicionados na direção das correntes de ar predominantes, frente aos edifícios com aberturas, permite que ao passar pela água, o vento siga com certa porcentagem de umidade, garantindo frescor a climas áridos.

Além dos sistemas de ventilação, fatores e mecanismos construtivos também devem ser considerados.

Esquema ventilação por brises. Image © Matheus Pereira
Esquema ventilação por brises. Image © Matheus Pereira

Brises são exímios mecanismos à garantia de ventilação natural, que além do controle lumínico e solar, se designados e posicionados corretamente em união às situações solar e dos ventos locais, podem garantir excelente qualidade térmica interna. Permitem ainda controle, se móveis, ou mesmo em caso de elementos vazados (cobogós, chapas perfuradas, muxarabis, entro outros) ocasiona ventilação direta com a possibilidade de cálculo em porcentagem pela dimensão das aberturas.

Esquema aberturas janelas. Image © Matheus Pereira
Esquema aberturas janelas. Image © Matheus Pereira

Ainda aos fatores, considerar os tipos de aberturas é imprescindível. De maneira prática, pensemos em um ambiente, que caso opte-se por uma janela com duas folhas de vidro de correr, entende-se que ao abrir, apenas 50% da abertura permitirá a entrada do vento. Com a mesma dimensão do vão, se optamos por uma janela com uma ou duas folhas de abrir, a ventilação será integral. De acordo com o tipo de janela, vedação ou porta escolhida, influenciará diretamente na direção dos ventos (vertical, horizontal ou inclinado) e porcentagem da massa de ar adentrada.

Esquema ventilação. Image © Matheus Pereira
Esquema ventilação. Image © Matheus Pereira

Barreiras também deverão ser consideradas. Pensemos num ambiente com um pé direito duplo, uma abertura (porta) na área mais baixa e outras duas aberturas (janelas) posicionadas na parede oposta no ponto médio e mais alto, e ao centro, uma parede de meia altura. Evidentemente a parede central agirá como uma barreira na direção dos ventos, tendo de desviar-se. Outros elementos construtivos poderão auxiliar na resolução da problemática, como por exemplo, a troca da alvenaria por elementos vazados – cobogós.

As diferentes alturas das aberturas e barreiras (paredes, peitoril, painéis ou mobiliário) dispostas pelo espaço também influenciam diretamente no nível e velocidade dos níveis de ventilação. Em cada projeto, deve atentar-se à disposição destes de acordo com a tipologia e nível de ventilação requerida.

Referências Bibliográficas

ABNT 15.575. Guia para arquitetos na aplicação da Norma de Desempenho. Disponível em: <http://www.caubr.gov.br/wp-content/uploads/2015/09/2_guia_normas_final.pdf>. Acesso em 31 Dez 2017.
GIVONI, Baruch. Climate Considerations in Building and Urban Design.  New York: Van Nostrand Reinhold, 1998.
ROMERO, Marta Adriana Bustos. Princípios bioclimáticos para o desenho urbano.  2ª ed. São Paulo: Pro E, 2000.
VAN LENGEN, Johan. Manual do arquiteto descalço. 1ª ed. São Paulo: B4 Editores, 2014. p.46-53.

Sobre este autor
Matheus Pereira
Autor
Cita: Matheus Pereira. "Ventilação cruzada? Efeito chaminé? Entenda alguns conceitos de ventilação natural " 04 Jan 2018. ArchDaily Brasil. Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/886541/ventilacao-cruzada-efeito-chamine-entenda-alguns-conceitos-de-ventilacao-natural> ISSN 0719-8906

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