Study of the efficiency of natural ventilation of sheds Sarah network in Hospitals

A ventilação natural em regiões tropicais é uma eficiente estratégia de projeto para a obtenção de conforto térmico e para a redução do consumo de energia. O aproveitamento dos recursos naturais e das condicionantes do clima melhora a integração do edifício com o entorno e a obtenção do conforto através de sistemas passivos de condicionamento. Os efeitos do vento em um edifício são analisados através da dinâmica dos fluidos computacional (CFD, Computational Fluid Dynamics) ou de estudos em túnel de vento. É importante quantificar variáveis como: velocidade, pressão, temperatura e coeficiente de pressão. Os Hospitais da Rede Sarah Kubistchek, projetados por João Filgueiras Lima, Lelé, são considerados bons exemplos de arquitetura bioclimática, devido as suas soluções passivas de conforto, como a utilização dos sheds, que promovem a iluminação e a ventilação natural. Esses hospitais foram construídos em várias capitais brasileiras, com diferentes climas. Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência da ventilação natural dos Hospitais Sarah localizados nas cidades de Brasília e Belém. Essas cidades foram escolhidas devido às características climáticas bastante diferenciadas - clima quente seco e quente úmido. Os sheds no hospital de Belém funcionam como extratores de vento, ao passo que no hospital de Brasília Lago Norte foram projetados como captadores de vento. A análise é feita através de ensaios em túnel de vento de camada limite atmosférica. Os testes incluem medições de velocidade do ar e pressão em vários pontos dentro e fora dos edifícios. O hospital de Belém é analisado em sua implantação real e na situação em que o vento predominante incide perpendicularmente à fachada. Os resultados mostram que, tanto o conjunto de aberturas e o sistema de sheds do hospital de Belém, quanto a sua implantação, proporcionaram maior velocidade do ar nos ambientes internos do que o hospital Brasília Lago Norte. Os resultados dos coeficientes de pressão permitiram confirmar que, para os dois hospitais analisados, o projeto de ventilação natural aproveita as áreas de maior pressão para posicionamento das aberturas de entrada e saída de arNatural ventilation in tropical regions is an efficient design strategy for achieving thermal comfort and reducing energy consumption. The utilization of natural resources and climate conditions improves integration of the building with its surroundings and allows comfort conditions through passive systems of conditioning. The effects of wind on a building are analyzed using computational fluid dynamics (CFD, Computational Fluid Dynamics) or wind tunnel studies. It is important to quantify variables such as speed, pressure, temperature and pressure coefficient. The Sarah Kubitschek Network hospital, designed by João Filgueiras Lima, Lelé, are considered good examples of bioclimatic architecture, due to the passive solutions for comfort, such as the use of sheds, which provide natural lighting and ventilation. These hospitals were built in several Brazilian cities with different climates. This study aims to evaluate the efficiency of natural ventilation of Sarah hospitals located in the cities of Brasília and Belém. These cities were chosen because of the different climate characteristics of the two cities - mild dry and hot humid. The sheds in the hospital of Belem act as wind extractors, while those in in Brasilia Lago Norte hospital was designed as a means of wind catchers. The analysis is done through testing in atmospheric boundary layer wind tunnel. The tests include measurements of air velocity and pressure at several points inside and outside of buildings. The Belém hospital is analyzed in its actual implantation and in the situation where the prevailing incident wind is perpendicular to the facade. The results show that both the number of openings and the shed system in the hospital in Belém, as well as its implantation, provided a higher air speed in indoor environments than the hospital Brasília Lago Norte. The results for the pressure coefficients allow to confirm that for both hospitals studied, the design of natural ventilation takes advantage of the higher pressure areas for positioning of the income and exit of ai