Impacto nos coeficientes de pressão e no fluxo de ar

Os Quadros 13, 14, 15 e 16 apresentam o impacto que a colocação dos diversos dispositivos causam nos Cps das janelas (representado através do quarto 1) e consequentemente no fluxo de ar. O impacto na ventilação natural é apresentado por meio das diferenças porcentuais horárias das taxas de renovação de ar para todos os ambientes entre os casos com e sem dispositivos de proteção solar para as orientações N1 (Norte-Sul) e N2 (Leste-Oeste). Neste quadro são apresentados os resultados referentes à janela de dimensão intermediaria (1x1,6m), pois, outros tamanhos de janela apresentaram comportamentos similares.

Verifica-se nos Quadros 13 e 14, que os dispositivos de sombreamento horizontais básico (H1) e afastado (H2) reduziram na maior parte das horas do ano a taxa de renovação de ar em todos os ambientes, e em ambas as orientações, em torno de 25%. No entanto, observa-se também um aumento do fluxo de ar (de até 25%) em menor quantidade de horas. Tal fenômeno se ajusta ao observado nas figuras sobre os impactos destes dispositivos nos Cps dos Quadros 13 e 14. Tanto a

proteção horizontal básica (H1) quanto a afastada (H2), tiveram impactos similares entre si, sendo mais acentuadas as diferenças para o dispositivo horizontal básico (H1). Na maior parte dos ângulos de incidência do vento, ou há redução da sobrepressão (quando a janela encontra-se a barlavento), ou da sucção (para a janela a sotavento), o que significa menores taxas de fluxo de ar. Nota-se também que em certos ângulos de incidência do vento existe o efeito de aumento da sucção ou da sobrepressão, sendo refletido em um aumento das taxas de renovação de ar, embora em menor proporção que o de redução.

Ao se observar o impacto da proteção horizontal tipo veneziana (H3) nos Cps apresentados no Quadro 15, vê-se que essa proteção apresenta tanto o efeito de aumento da sobrepressão ou da sucção, quanto a sua redução. No entanto, o efeito do aumento da sucção e da sobrepressão abrange uma maior quantidade de direções do vento. Este comportamento se pode observar no aumento do fluxo de ar (concentrando-se na faixa de até 25%) na orientação N2 (Leste-Oeste) com as janelas dos quartos localizadas na zona a barlavento da edificação (aumento da sobrepressão) e da sala-cozinha a sotavento da mesma (aumento da sucção). Situação similar à da sala-cozinha na orientação N1 (nesta situação o ambiente é atingido pela direção do vento de maior prevalência para este local). Enquanto o efeito de redução (na faixa de 25%) pode ser notado nos quartos na orientação N1 (Norte-Sul), pois, estes ambientes em certos períodos do ano se podem posicionar a barlavento ou a sotavento da edificação.

Para o dispositivo de sombreamento tipo “L” (E1) (Quadro 16), embora, haja horários com um acréscimo das taxas de renovação de ar (de forma mais evidente para o quarto 2), o maior efeito foi o de redução do fluxo de ar (com diferença em até 25%). Fenômeno derivado da redução da sobrepressão e/ou sucção que este elemento gera nos Cps. Lembrando que este dispositivo só foi simulado para uma orientação, na qual pudesse captar os ventos de maior frequência para esta cidade.

Impacto nos Cps

Diferença entre os Cps por ângulo de incidência do vento do quarto 1 para os caso H1_1X1,6 - R_1X1,6.

Impacto no fluxo de ar

Faixas de diferença porcentual das taxas de renovação de ar para todos os ambientes nas orientações N1 (Norte-Sul) e N2 (Leste-Oeste) dos casos (a) H1_1X1,6_N1 - R_1X1,6_N1 e (b) H1_1X1,6_N2 - R_1X1,6_N2, respectivamente.

Quadro 13 - Diferenças nos Cps e nas taxas de renovações de ar dos casos com dispositivo de sombreamento horizontal básico (H1) e sem (R), com tamanho de janela intermediária

(1x1,6m). (a)

Impacto nos Cps

Diferença entre os Cps por ângulo de incidência do vento do quarto 1 para os caso H2_1X1,6 - R_1X1,6

Impacto no fluxo de ar

Faixas de diferença porcentual das taxas de renovação de ar para todos os ambientes nas orientações N1 (Norte-Sul) e N2 (Leste-Oeste) dos casos (a) H2_1X1,6_N1 - R_1X1,6_N1 e (b) H2_1X1,6_N2 - R_1X1,6_N2, respectivamente.

Quadro 14 - Diferenças nos Cps e nas taxas de renovações de ar dos casos com dispositivo de sombreamento horizontal afastado (H2) e sem (R), com tamanho de janela intermediária

(1x1,6m). (a)

Impacto nos Cps

Diferença entre os Cps por ângulo de incidência do vento do quarto 1 para os caso H3_1X1,6 - R_1X1,6

Impacto no fluxo de ar

Faixas de diferença porcentual das taxas de renovação de ar para todos os ambientes nas orientações N1 (Norte-Sul) e N2 (Leste-Oeste) dos casos (a) H3_1X1,6_N1 - R_1X1,6_N1 e (b) H3_1X1,6_N2 - R_1X1,6_N2, respectivamente.

Quadro 15 - Diferenças nos Cps e nas taxas de renovações de ar dos casos com dispositivo de sombreamento horizontal tipo veneziana (H3) e sem (R), com tamanho de janela

intermediária (1x1,6m). (a)

Para todos os casos (com proteções solares ou sem), o horário de ventilação na habitação ocorreu durante o período de menores temperaturas ao longo do dia, ou seja, desde o final da tarde até o inicio da manhã, conforme apresentado na Figura 80. Nas simulações, a ventilação foi permitida durante as 24 horas, desde que a temperatura do ar interior fosse maior que 20°C, e menor que a exterior. Desta forma, as janelas permaneceram sempre fechadas ao longo do dia, devido às altas temperaturas do local e abertas no período noturno, pois, as temperaturas do ar externo foram menores que as internas e nunca foi atingido o limite de 20°C.

Impacto nos Cps

Diferença entre os Cps por ângulo de incidência do vento do quarto 1 para os caso E1_1X1,6 - R_1X1,6

Impacto no fluxo de ar

Faixas de diferença porcentual das taxas de renovação de ar para todos os ambientes nas orientações N1 (Norte-Sul) dos casos (E1_1X1,6_N1 - R_1X1,6_N1).

Quadro 16 - Diferenças nos Cps e nas taxas de renovações de ar dos casos com dispositivo de sombreamento tipo “L” (E1) e sem (R), com tamanho de janela intermediária (1x1,6m).

Esse padrão permaneceu constante durante todo o ano, devido à uniformidade climática de Natal.

Esse efeito predominante de redução do fluxo de ar se dá em relação às taxas de renovação obtidas para a habitação no clima em questão, que podem ser consideradas altas, conforme pode ser visto na Figura 73, referente aos casos sem dispositivos (R), orientação N1 (Norte-Sul) e N2 (Leste-Oeste) com tamanho de janela de 1x1,6m. A média das máximas diárias das taxa de renovação de ar para o caso com janela intermediária (1x1,6m) na orientação N1 (Norte-Sul) foi de 49 ren/hora para a sala-cozinha, 127 para o quarto 1 e 100 para o quarto 2. Já para a orientação N2 (Leste-Oeste) foi de 14 ren/hora para sala-cozinha, 123 para o quarto 1 e 137 para o quarto 2. No período de março até agosto aproximadamente, os ambientes possuem as mais baixas renovações de ar, devido a velocidades de vento menores. Observou-se também que para a sala-cozinha na orientação N2 (Leste-Oeste) o fluxo de ar é menor por ser um ambiente com maior volume (proporcionalmente à área de abertura), e por estar na maior parte do ano a sotavento. Esses fluxos de ar foram diminuídos 13% em média para todos os ambientes aproximadamente da janela maior (1x2m) à janela intermediária (1x1,6m) e em 17% para a janela menor (1x1,2m) (em relação à janela intermediária).

Figura 80 - Valores médios horários para as temperaturas do ar externa e interna, taxa de renovação de ar, e fator de abertura da janela do quarto 1 em novembro, do caso

Figura 73 - Taxa de renovação de ar para todos ambientes durante um ano para os casos (a) R_1X1,6_N1 e (b) R_1X1,6_N2.