Análise do desempenho da ventilação natural de acordo com as diretrizes referentes às aberturas na ABNT NBR 15.575 e em Códigos de Obras e Edificações no Brasil

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2022.Ao se projetar, é necessário considerar o contexto climático regional e analisar as variáveis climáticas. Em países como o Brasil, evidencia-se a ventilação natural como uma das estratégias bioclimáticas mais recomendadas nos projetos arquitetônicos do ponto de vista do conforto térmico. Além do estudo climático, os profissionais recorrem a diretrizes legislativas e normativas de modo a alcançar melhores resultados projetuais com intuito de satisfazer os usuários. Contudo, regulamentações construtivas como o Código de Obras e Edificações e a Norma de Desempenho Habitacional carecem de mais informações relacionadas às aberturas destinadas à ventilação natural, uma vez que essas regulamentações consideram apenas a área do piso para o dimensionamento das mesmas, além de não haver menção aos fatores complementares de configuração das aberturas que influenciam diretamente no desempenho da ventilação natural nos ambientes internos. Diante disso, o presente trabalho possui como objetivo geral analisar o desempenho da ventilação natural, do ponto de vista do conforto térmico em uma Habitação de Interesse Social brasileira, considerando o dimensionamento de aberturas estabelecido pelos Códigos de Obras e Edificações brasileiros e pela Norma de Desempenho Habitacional ? ABNT NBR 15575:2021. Para tanto, a pesquisa compreendeu cinco etapas: (1) escolha e análise das regulamentações construtivas; (2) seleção e caracterização do modelo para estudo de caso; (3) avaliação qualitativa do desempenho da ventilação natural por meio da metodologia de Toledo (2006); (4) realização dos experimentos na mesa d?água; e (5) elaboração de recomendações projetuais e sugestões para regulamentações construtivas. As alterações de configuração de aberturas realizadas resultaram em um total de 24 testes, sendo 3 relacionados ao caso base (em planta baixa, um experimento para cada direção do vento: nordeste, leste e sudeste); 18 experimentos em planta baixa (grupo 1) e 3 análises em corte (grupo 2). Por meio dos resultados fica evidente a influência tanto da configuração das aberturas, quanto do ângulo de incidência dos ventos na distribuição do fluxo de ar nos ambientes internos do modelo analisado. Tal influência permitiu identificar as áreas que carecem de ventilação natural, seja pela ausência de circulação de ar significativa, seja pela ocorrência de zonas de estagnação de ar. Constatar as zonas mais sensíveis a essa carência de ventilação natural alerta aos profissionais pela busca de soluções que otimizem a ventilação natural nos ambientes internos e promovam o conforto térmico dos ocupantes. Visto que, a depender da configuração de abertura estabelecida, a disposição dos móveis do ambiente, bem como a área ocupada pelo usuário de acordo com a localização do escoamento do ar, será diferente a cada caso de teste proposto. Nesse contexto, elaborou-se recomendações projetuais para habitações conforme a análise dos resultados e literatura clássica, além de sugestões para regulamentações construtivas.Abstract: When designing, it is necessary to consider the regional climatic context and analyze the climatic variables. In countries like Brazil, natural ventilation is evidenced as one of the most recommended bioclimatic strategies in architectural projects from the point of view of thermal comfort. In addition to the climatic study, professionals resort to legislative and normative guidelines in order to achieve better design results with the aim of satisfying users. However, construction regulations such as the Building and Construction Code and the Housing Performance Standard lack more information related to openings intended for natural ventilation since these regulations only consider the floor area for their sizing, and there is no mention of complementary factors for the configuration of openings that directly influence the performance of natural ventilation in indoor environments. In view of this, the general objective of this study is to analyze the performance of natural ventilation, from the point of view of thermal comfort, in a Brazilian Social Interest Housing, considering the sizing of openings established by the Brazilian Building and Construction Codes and by the Housing Performance Standard ? ABNT NBR 15575:2021. To this end, the research comprised five stages: (1) choice and analysis of building regulations; (2) selection and characterization of the model for the case study; (3) qualitative evaluation of natural ventilation performance by means of Toledo's (2006) methodology; (4) conducting experiments on the water table; and (5) elaboration of design recommendations and suggestions for building regulations. The changes in the configuration of openings resulted in a total of 24 tests, 3 related to the base case (floor plan, and one experiment for each wind direction: northeast, east and southeast); 18 floor plan experiments (group 1) and 3 sectional analyses (group 2). Through the results, it is evident the influence of both the configuration of the openings and the angle of incidence of the winds on the distribution of airflow in the internal environments of the analyzed model. This influence allowed us to identify the areas that lack natural ventilation, either by the absence of significant air circulation, either by the occurrence of air stagnation zones. The identification of the most sensitive areas to this lack of natural ventilation alerts professionals to search for solutions that optimize natural ventilation in internal environments and promote the thermal comfort of the occupants. Since, depending on the established opening configuration, the arrangement of the furniture in the environment, as well as the area occupied by the user according to the location of the air flow, will be different for each proposed test case. In this context, design recommendations for dwellings were elaborated according to the analysis of the results and classical literature, as well as suggestions for constructive regulations