Ventilação Natural em Áreas Urbanas

As áreas urbanas são desafiadoras para o uso da ventilação natural. Nelas as forças motrizes da ventilação natural são reduzidas e as potenciais barreiras são aumentadas (URBVENT, 2004).

Quatro parâmetros podem ser considerados fundamentais e de grande impacto na ventilação natural no meio urbano: a temperatura, o vento (forças motrizes), o ruído e a poluição (potenciais barreiras).

A temperatura do ar no meio ambiente urbano é geralmente maior que a das áreas ao seu redor. Este fenômeno é conhecido como “ilha de calor” e se deve a diversas características tais como pouca vegetação; muitas áreas pavimentadas; pouca ventilação; entre muitas outras específicas dos ambientes urbanos. As altas temperaturas podem inviabilizar o uso da ventilação natural como recurso de resfriamento dos ambientes internos.

A velocidade do vento em um lugar depende da rugosidade do mesmo e das áreas a sua volta. A rugosidade pode ser descrita como uma medida de altura dos obstáculos. Vários modelos já foram desenvolvidos para estimar a velocidade do vento em um lugar específico de acordo como a velocidade do ar medida em áreas abertas próximas, como aeroportos, por exemplo. Infelizmente estes modelos não são sempre válidos. Para grande parte das áreas urbanas mais densas acontece um tipo de ocupação chamada de “canyon streets”. O termo “canyon streets” se refere a ruas relativamente estreitas com edifícios construídos alinhadamente nos seus dois lados, ou seja, áreas de rugosidade muito alta.

Uma pesquisa desenvolvida pela Universidade de Atenas dentro do projeto UrbVent1 foi feita com o objetivo de conhecer melhor a distribuição da velocidade do vento em canyons. Como mostra a figura 1, a velocidade do ar em um “canyon street” pode ser muito inferior em comparação à velocidade fora do canyon.

Figura 1 – Velocidade dos ventos dentro e fora de um “canyon” (Mavromihali, Athenas – Grécia). Fonte: UrbVent, 2004.

Altos níveis externos de ruído dos ambientes urbanos são freqüentemente utilizados para justificar o uso do ar condicionado em edifícios, já que o uso de ventilação natural implica em aberturas para

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URBVENT foi um projeto financiado pela “European Commission – Fifth framework programme” com a participação de nove organizações européias (seis universidades, dois

promover o fluxo de ar e, aberturas grandes ou mesmo as pequenas não contribuem para o isolamento sonoro (ALLARD, 1998).

O projeto UrbVent desenvolveu uma pesquisa com o objetivo de verificar a variação vertical do ruído nos “canyons” e avaliar a possibilidade de uso da ventilação natural sob o ponto de vista da acústica. Um modelo teórico foi desenvolvido e calibrado com dados de medição para estimar a atenuação do nível de ruído acima do nível da rua. Resumidamente os resultados demonstram que a atenuação sonora aumenta com a altura cima do nível da rua e diminui com o aumento da largura da rua. Estes resultados foram alinhados com o de outra pesquisa, o projeto Scats2, e verificou que níveis de 55 a 60 dB são aceitáveis pelos usuários. Considerando que a atenuação de uma janela aberta é de 10 a 15 dB o nível sonoro externo de 70 dB ou menor, é aceitável.

Figura 2 – Níveis de ruído para diferentes larguras de rua. Fonte: UrbVent, 2004.

É importante notar que o ruído somente incomoda quando o edifício está ocupado. Ou seja, não impede grandes taxas de ventilação natural para resfriamento durante a noite já que não há pessoas no edifício neste período.

Por outro lado, a ventilação natural nos edifícios pode acontecer de maneiras diversas das aberturas simples que conhecemos nos edifícios de escritórios brasileiros.

Existem soluções arquitetônicas para a fachada de um edifício de escritórios, sob as condições climáticas de São Paulo, que podem garantir condições de conforto por todo o período de ocupação, sem o uso de condicionamento artificial (MARCONDES, 2004).

Segundo o High Performance Commercial Building Façades, “os sistemas de ‘fachadas duplas’ são um fenômeno na arquitetura européia” eles são capazes de conciliar a ventilação natural com alto nível de isolamento acústico entre outras vantagens relacionadas à melhoria da qualidade interna do ar, segurança, etc. O segundo layer de vidro ou outro material colocado em frente a uma fachada convencional, por si só, reduz o nível de ruído interno, particularmente em áreas de altos níveis de ruído externo, pois como se trata de um elemento a mais no sistema - aumenta o isolamento. Porem a câmara existente entre os dois layers por onde circula o ar também pode ser preenchida com material de alta absorção tornado o sistema ainda mais eficiente do ponto de vista acústico e possibilitando a utilização da ventilação natural (HIGH PERFORMANCE COMMERCIAL BUILDING FAÇADES, 2005).

A poluição do ar externo em áreas urbanas é uma outra barreira à ventilação natural devido às altas concentrações de vários poluentes, principalmente durante o dia. Conseqüentemente, a entrada de ar externo no edifício, sem tratamento, pode implicar em má qualidade do ar interno causando danos à saúde dos usuários bem como aos materiais de acabamento e mobiliário. Assim a ventilação natural pode não ser uma boa opção em áreas com níveis muito altos de poluição. Nestes casos são necessários filtros para permitir a entrada de ar externo nos ambientes internos (ALLARD, 1998). A Ashrae 62 recomenda que se deve tratar o ar externo se o nível de contaminantes exceder certos limites. Porém, os sistemas de ventilação natural, tipicamente, não incluem filtragem, ao contrário da ventilação mecânica (EMMERINCH, 2001). É importante notar que esta filtragem nem sempre está garantida na simples aplicação de um equipamento de condicionamento de ar. Existem muitos edifícios com qualidade interna do ar bastante ruim devido à má qualidade de filtros ou falta de manutenção, principal motivo da chamada síndrome dos edifícios doentes.