A melhor escolha consiste na exploração da ventilação natural. Sempre que possível, fazendo uso da pressão e depressão causada pela acção do vento na superfície exterior do edifício.
No caso da pressão, é utilizado o princípio do efeito de tiragem: o ar quente, que é mais leve do que o ar frio, tende a subir e arrastar ar frio. As diferenças de temperatura entre as diferentes divisões da casa produzem ventilação, permitindo a mudança do ar, desde que existam aberturas para o exterior que permitam a entrada de ar novo.
Quanto ao fenómeno da depressão, pode ser explorado com mais frequência. Quando um edifício é fustigado pelo vento, a parede directamente exposta ao vento é sujeita a uma forte pressão, enquanto que a parede do lado oposto, é envolvida numa depressão. A diferença de pressão entre os dois lados é suficiente para gerar uma ventilação natural entre as divisões.
A ventilação natural para ser explorada de uma forma optimizada, deve existir uma corrente de ar no edifício, ou seja, devem existir pelo menos duas janelas em duas fachadas opostas.
67 Esta é de facto, a melhor maneira de estabelecer condições de diferença de pressão, que são essenciais para explorar a ventilação natural. Os apartamentos que estejam voltados apenas para um lado do edifício, têm uma capacidade muito menor de usufruir da ventilação natural.
As portas e as janelas afectam a ventilação natural. As portas e janelas estanques não permitem a entrada de ar, nem no Verão nem no Inverno, impedindo assim a ventilação natural.
A ventilação natural pode ser encontrada em quase todos os projectos de uma casa típica - é simplesmente um canal vertical revestido com barras de entrada de ventilação. O sistema de ventilação mecânica não é tão simples, mas muitas pessoas ainda tentam fazê-lo. A ventilação por gravidade é a solução mais fácil conhecida há anos. Funciona através da circulação natural do ar causada pela diferença de temperatura entre o interior e o exterior da casa. A diferença de temperatura dá origem a forças de flutuação, através das quais o ar sai das instalações por condutas verticais (Figura 5-1). O tráfego aéreo também afecta o vento, o que pode ajudar ou impedir a acção da ventilação gravitacional.
Figura 5-1 - Exemplo do regime de ventilação natural [21]
Quando a temperatura exterior é menor do que a das instalações, o ar entra na casa através de fendas ou buracos nas janelas, ou caixas-de-ar. Em seguida flui através do espaço na direcção de grelhas de ar e condutas. São colocados exaustores principalmente em cozinhas, banheiras, sanitários e vestiários.
Há países em que o tamanho do tubo de ventilação é calculado para a força de flutuação gravitacional e temperatura exterior de 12°C, sem considerar o impacto do vento. A temperaturas mais elevadas a troca do ar interior pode ser feita apenas por janelas abertas. Algumas melhorias na ventilação por gravidade podem ser obtidas alterando as saídas superiores
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dos canais de ventilação, que são movidos pelo vento. Contudo, com tempo calmo, os dispositivos não só não funcionam mas ainda criam uma resistência adicional ao fluxo de ar. A ventilação por gravidade é muito importante no desenvolvimento da ventilação de edifícios, derivando dos chamados sistemas de ventilação natural. Estes consistem no facto de o ar interior ser removido por um tubo de chaminé para exaustão de gases de escape e de admissão para quaisquer fugas nas paredes, janelas, etc. A ventilação por gravidade funciona muito bem, e.g. quando a casa é aquecida electricamente. O fluxo de ar é forçado pela diferença de temperatura entre a casa e o exterior, saindo pela chaminé de ventilação.
O princípio acima descrito de funcionamento da ventilação por gravidade é perfeito para o Inverno. Essa ventilação é projectada de tal forma a corrigir a diferença de pressão que ocorre mesmo com uma diferença de temperatura de 10°C. Infelizmente, no Verão, quando a casa está mais fria do que o exterior, a chaminé de ventilação não funciona. Então basta abrir a janela. Para a ventilação natural funcionar adequadamente, o edifício necessita de obter a quantidade adequada de ar. Antigamente, as janelas proporcionavam um abastecimento de ar sempre suficiente, e por vezes mesmo demasiado grande. As janelas modernas são equipadas com sistemas de vedação. Não permitem um fluxo de ar suficiente para a ventilação, e requerem a instalação de difusores.
O ar que entra na divisão deve passar por toda a casa, através das grades de ventilação de escape. Pode deixar-se um espaço na porta de uma divisão, com uma área de 80cm2 (cortando 1cm em baixo a toda a largura da porta). Os aquecedores a gás precisam, para funcionar correctamente, de oxigénio suficiente, e os gases de escape devem ser removidos de forma muito eficaz. É necessária a instalação de ventilação eficiente. Portanto, é preciso prestar atenção especial às necessidades de ventilação da cozinha e casa de banho assim equipadas. Para a chaminé de ventilação trabalhar correctamente, são necessárias várias condições:
a) A temperatura dentro da casa deve ser maior do que no exterior; b) No exterior deve soprar algum vento;
c) As janelas e portas devem ser "não seladas" para assegurar abastecimento de ar; d) A construção das condutas de ventilação no telhado deve ser projectada de modo a restringir fluxo inverso de ar;
e) Quando a temperatura exterior desce abaixo da temperatura da casa, a intensidade de ventilação deve variar de forma linear (o dobro do aumento da diferença de temperatura entre o interior e o exterior deve causar um factor de dois no aumento da ventilação);
f) Quando sopra um vento forte a intensidade de ventilação deve variar com o quadrado da velocidade do vento, de modo que, duplicando a velocidade, quadruplique a intensidade de ventilação.
69 A desvantagem da ventilação natural é a dependência da eficiência de operação das condições no exterior do edifício. No Inverno, quando a diferença de temperatura entre o interior e o exterior do edifício é grande, a ventoinha trabalha bem e até de uma forma mais intensa do que é necessário. A ventilação natural apenas pode trabalhar bem quando a temperatura exterior for bastante mais baixa do que a interior. O diferencial de temperatura pode ser demasiado baixo para ser efectivo na ventilação. Em casos extremos pode mesmo inverter o sentido do fluxo de ar através das condutas de ventilação. O ar exterior será introduzido numa divisão através dos respiradores. No Verão a ventilação natural, muitas vezes funciona mal. A ventilação é, naturalmente, para garantir a quantidade adequada de ar que entra na divisão. Quando as janelas são muito apertadas, sem saídas de ar, mesmo a diferença (benéfica) da densidade do ar não causará fluxo suficiente dentro das condutas de ventilação e a troca de ar é pobre. Os efeitos da ventilação gravitacional são também influenciados por soluções de projecto dos edifícios, requisitos e condições de utilização dos espaços urbanos.
A eficácia da ventilação natural depende também do comprimento da conduta de ventilação e, por isso, da distância entre a entrada da chaminé (grelhas de ventilação na sala) e a saída (final da chaminé). Não surpreendentemente, as divisões nos pisos superiores dos edifícios com coberturas planas são mal ventiladas. O mesmo acontece com apartamentos nos sótãos. O comprimento da conduta de ventilação é muito pequeno. Quando as chaminés não estão posicionadas correctamente no edifício ou têm objectos grandes na vizinhança (e.g. paredes de edifícios altos, árvores altas), há um enfraquecimento do efeito da chaminé. Também pode haver perturbações devidas aos ventos, especialmente nos planaltos e zonas costeiras. Portanto, reforça-se a impulsão no topo da chaminé.
De seguida são apresentados alguns modos de melhorar a ventilação natural:
a) Se a causa do mau funcionamento do fluxo de ar de ventilação é muito fraca (portas e janelas, apertados), em salas limpas devem necessariamente ser montados difusores (de parede ou janela). Difusores de topo são controlados para ajustar automaticamente a quantidade de ar fresco, para as condições dentro e fora do edifício;
b) Se o problema for causado por uma série demasiado fraca de condutas, a causa pode ser ventilação climática desfavorável (as temperaturas dentro e fora do edifício não são propícias à circulação de ar), mas também o comprimento da chaminé ser muito pequeno (deve ser no mínimo de 4 m);
c) Se a ventilação trabalha durante tempo ventoso, isso significa que o vento é forçado a entrar para a chaminé de ventilação. Então, os problemas podem ser corrigidos pela montagem de terminais de condutas de ventilação especiais.
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