Brise-Chaminé-Solar: Avaliação experimental e por simulação CFD/EnergyPlus de um dispositivo de ventilação

Dentre os múltiplos critérios a serem considerados na concepção do projeto de escolas, destaca-se o conforto ambiental por apresentar relação direta na eficácia do processo educativo. Esta pesquisa trata do desenvolvimento de um elemento arquitetônico e da avaliação de seu potencial de utilização em salas de aula. O objetivo deste trabalho consiste em conceber e avaliar o desempenho de um brisechaminé-solar. Investigou-se o potencial de utilização de proteções solares sob a forma de chaminés solares para promover a ventilação natural. Soluções projetuais foram avaliadas parametricamente por meio de dois pacotes comerciais de simulação computacional, cujas potencialidades e fragilidades foram discutidas. Os resultados deste estudo constatam que os programas de simulação predial e de CFD (Dinâmica de Fluidos Computacional) apresentaram discrepâncias relevantes, de modo que se torna arriscada a tomada decisões projetuais com base em resultados de simulação não validados. Em seguida, discutiu-se de forma mais aprofundada a simulação CFD, incluindo os métodos de modelagem, medição in loco, e os desafios pertinentes à validação dos resultados obtidos com ferramentas de simulação CFD. Os dados reais indicaram que os resultados da simulação CFD foram válidos. Ressalta-se a importância da realização de testes para calibração. Por fim, avaliou-se o desempenho térmico e luminoso de uma sala de aula com brise-chaminé-solar. Identificou-se que o dispositivo foi capaz de reduzir a temperatura operativa da sala de aula, alterando os percentuais de horas em conforto térmico. Com relação à renovação de ar, o brise-chaminé-solar alcançou as taxas recomendadas para a qualidade do ar interior. O brise-chaminé-solar apresentou, ainda, capacidade de reduzir os níveis de desconforto por excesso de iluminação em salas de aula, especialmente sob condições de céu encoberto.