O impacto da renovação do ar na qualidade interna do ar e no condicionamento térmico de salas de aula

Autores

DOI:

https://doi.org/10.46421/encac.v17i1.4629

Palavras-chave:

IAQ, Simulação computacional, Simulação energética, Covid-19, Escolas brasileiras

Resumo

Esta pesquisa tem como objetivo avaliar o impacto que a inserção de uma taxa de ventilação constante pode ter na Qualidade Ineterna do Ar (IAQ) e no consumo de energia para condicionamento térmico. O método experimental avalia uma sala de aula padrão brasileira de escolas do Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação - FNDE por meio de simulação computacional na cidade de Florianópolis-SC. Adotou-se o programa EnergyPlus inserido no Grasshopper por meio do plugin Honeybee e estabeleceu-se como critérios de avaliação as cargas ideais para condicionamento térmico e um percentual de horas em IAQ. Este critério foi subdividido em 2: Calculadora COVID e concentração de CO₂ em ppm. Por meio da simulação, foi avaliada a inserção de uma taxa de ventilação constante baseada em diretrizes voltadas para o controle da pandemia de COVD-19 (10 L/s para cada pessoa) e a ventilação controlada por demanda (DCV). Os resultados indicam que os cenários de ventilação natural (VN) apresentam menor consumo de energia e o modo misto apresenta os melhores resultados em ambos os critérios. O melhor resultado foi com DCV e somente taxa de ventilação constante pode garantir IAQ 100% do tempo.

Biografia do Autor

Tiago Vieira Pereira, Universidade Federal de Santa Catarina

Mestre em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Santa Catarina

Veridiana Atanasio Scalco, Universidade Federal de Santa Catarina

Pós-doutorado em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade Federal de Santa Catarina

Caio Frederico e Silva, Universidade de Brasília

Pós-Doutorado na Universidade de Harvard (Visiting Scholar 2019-2020), ligado ao Harvard Herbarium na Faculty of Arts and Sciences e à Escola de Design (Graduate School of Design - GSD), onde é pesquisador colaborador no Critical Landscapes Design Lab (Bolsista Pós-Doc FAP-DF 2019)

Diretor da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Brasília

Referências

ABNT. NBR 16401-3: Instalações de ar-condicionado — Sistemas centrais e unitários Parte 3: Qualidade do ar interior. Associação Brasileira de Normas Técnicas, p. 8, 2008.

AL-RASHIDI, Khaled; LOVEDAY, Dennis; AL-MUTAWA, Nawaf. Impact of ventilation modes on carbon dioxide concentration levels in Kuwait classrooms. Energy and Buildings, v. 47, p. 540–549, 2012. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.12.030>.

ARAÚJO, Mayna Lais Tenório De. AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO TÉRMICO EM CRECHE DO PROGRAMA PROINFÂNCIA NAS ZONAS BIOCLIMÁTICAS BRASILEIRAS. 2019.

ASHRAE. American Society of Heating Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). Standard 55. Thermal environmental conditions for human occupancy. ANSI/ASHRAE Standard - 55, v. 7, p. 6, 2017.

ASHRAE. AMERICAN SOCIETY OF HEATING REFRIGERATING AND AIR CONDITIONING ENGINEERS (ASHRAE). Standard 62.1. Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc. Atlanta. 2019. Disponível em: <http://www.techstreet.com/ashrae/products/1865968>.

BELMONTE, J. F.; BARBOSA, R.; ALMEIDA, Manuela G. CO 2 concentrations in a multifamily building in Porto, Portugal: Occupants’ exposure and differential performance of mechanical ventilation control strategies. Journal of Building Engineering, v. 23, n. October 2018, p. 114–126, 2019. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.01.008>.

CHENARI, Behrang e colab. Simulation of Occupancy and CO2-based Demand-controlled Mechanical Ventilation Strategies in an Office Room Using EnergyPlus. Energy Procedia, v. 113, p. 51–57, 2017.

DORNELLES, Kelen Almeida. Biblioteca de absortância de telhas: base de dados para análise de desempenho termoenergético de edifícios. 2021.

DUARTE, Rogério; GOMES, Maria da Glória; RODRIGUES, António Moret. Classroom ventilation with manual opening of windows: Findings from a two-year-long experimental study of a Portuguese secondary school. Building and Environment, v. 124, p. 118–129, 2017.

ELI, Letícia Gabriela e colab. Manual de Simulação Computacional de Edifícios com o Uso do Objeto Ground Domain no Programa EnergyPlus - Versão 9.0.1. 2019.

FNDE. Memorial Descritivo e Especificações Técnicas. n. 51, p. 1–20, 2015.

FNDE, © 2017. INFRAESTRUTURA FISICA (ESCOLAR). Disponível em: <https://www.fnde.gov.br/programas/par/eixos-de-atuacao/infraestrutura-fisica-escolar>.

GONZALES, Tomaz Silva e colab. Dissertação de Mestrado Integração de Estratégias Passivas de Climatização em Escolas no Contexto Climático de Brasília ( DF ). 2021.

INMETRO. Instrução Normativa Inmetro para a Classificação de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas. p. 139, 2021. Disponível em: <http://www.inmetro.gov.br/legislacao/rtac/pdf/RTAC002707.pdf>.

LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando Oscar Ruttkay. Eficiência Energética na Arquitetura. 3. ed. Rio de Janeiro, 2014.

LOPES, Adriano Felipe Oliveira. Da Simulação ao Projeto : avaliação de conforto térmico em ambiente escolar padronizado. p. 130, 2020. Disponível em: <https://repositorio.unb.br/handle/10482/38711>.

MENTEŞE, Sibel e colab. Bacteria and fungi levels in various indoor and outdoor environments in Ankara, Turkey. Clean - Soil, Air, Water, v. 37, n. 6, p. 487–493, 2009.

MUJAN, Igor e colab. Influence of indoor environmental quality on human health and productivity - A review. Journal of Cleaner Production, v. 217, p. 646–657, 2019.

NICAS, Mark; NAZAROFF, William W.; HUBBARD, Alan. Toward understanding the risk of secondary airborne infection: Emission of respirable pathogens. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, v. 2, n. 3, p. 143–154, 2005.

NOAKES, Catherine J.; ANDREW SLEIGH, P. Mathematical models for assessing the role of airflow on the risk of airborne infection in hospital wards. Journal of the Royal Society Interface, v. 6, n. SUPPL. 6, 2009.

O’NEILL, Zheng D. e colab. Energy savings and ventilation performance from CO2-based demand controlled ventilation: Simulation results from ASHRAE RP-1747 (ASHRAE RP-1747). Science and Technology for the Built Environment, v. 26, n. 2, p. 257–281, 2020. Disponível em: <https://doi.org/10.1080/23744731.2019.1620575>.

OLIVEIRA, Candi Citadini De; RUPP, Ricardo Forgiarini; GHISI, Enedir. Influence of environmental variables on thermal comfort and air quality perception in office buildings in the humid subtropical climate zone of Brazil. Energy and Buildings,, v. 243, p. 110982, 2021. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.110982>.

OMRANI, Sara e colab. Ceiling fans as ventilation assisting devices in buildings: A critical review. Building and Environment, v. 201, n. February, p. 108010, 2021. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108010>.

PENG, Zhen; DENG, Wu; TENORIO, Rosangela. Investigation of indoor air quality and the identification of influential factors at primary schools in the north of China. Sustainability (Switzerland), v. 9, n. 7, 2017.

PUNGERCAR, Vesna e colab. A new retrofitting strategy for the improvement of indoor environment quality and energy efficiency in residential buildings in temperate climate using prefabricated elements. Energy and Buildings, v. 241, p. 110951, 2021. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.110951>.

REHVA. COVID-19 Ventilation Calculator documentation. 2022.

REHVA. REHVA COVID-19 guidance document. 2021.

WHO. Roadmap to improve and ensure good indoor ventilation in the context of COVID-19. 2021.

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Publicado

2023-10-26

Como Citar

PEREIRA, Tiago Vieira; SCALCO, Veridiana Atanasio; SILVA, Caio Frederico e. O impacto da renovação do ar na qualidade interna do ar e no condicionamento térmico de salas de aula. In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., 2023. Anais [...]. [S. l.], 2023. p. 1–10. DOI: 10.46421/encac.v17i1.4629. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/encac/article/view/4629. Acesso em: 2 jul. 2024.

Edição

Seção

3. Conforto Térmico

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