Natural ventilation

thermal comfort and energy efficiency strategy for a multi-family residential building in Formosa (GO)

Authors

  • Larissa Teixeria Angueth de Araujo Universidade de Brasília; Faculdade de Arquitetura e Urbanismo; Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo
  • Gustavo de Luna Sales Universidade de Brasília; Faculdade de Arquitetura e Urbanismo; Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo

DOI:

https://doi.org/10.18830/1679-09442024v17e44797

Keywords:

Residential buildings, Bioclimatic architecture, Air exchange rate, Comfort index, Computer simulation

Abstract

As a passive strategy, natural ventilation aims to provide comfortable and healthy environments, reducing energy consumption in buildings. This research aims to analyze the influence of natural ventilation on thermal performance and energy consumption in a multifamily residential building. The methodological procedures include computer simulations using the EnergyPlus software to assess the hours (in percentage) of comfort and the number of air changes per hour in the building's extended stay environments. The results show that the shading of the openings associated with a reduction of openings size has a positive influence on thermal comfort. Even with a reduction in the usable ventilation area, it was maintenance in indoor air quality in all analyzed environments. Furthermore, the comfort percentage found for the best scenario corresponds to a 67,9% reduction in energy consumption and represents a possibility of comfort without using air conditioning devices.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Larissa Teixeria Angueth de Araujo, Universidade de Brasília; Faculdade de Arquitetura e Urbanismo; Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo

Graduated in Architecture and Urbanism (UniCeub, Brasília, 2006). She holds a specialization in Environmental and Sustainable Rehabilitation (UnB, Brasília, 2021) and an MBA in Project Management (ESAD, Brasília, 2009). She has been working as an architect in the Brazilian Army since 2012, where she is an analyst for the Directorate of Military Works. She has experience in the development and monitoring of architectural projects. She was part of the EB Sustentável Program (Brazilian Army, Brasília, 2019), assisting in the development of work focused on energy efficiency. Currently, she is pursuing a Master's degree in Architecture and Urbanism at the University of Brasília, with a research focus on Sustainability, Quality, and Efficiency of the Built Environment.

Gustavo de Luna Sales, Universidade de Brasília; Faculdade de Arquitetura e Urbanismo; Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo

Architect graduated from the Federal University of Pará (2008). Specialist in Sustainable Environmental Rehabilitation from the University of Brasília (2010). Master’s in Landscape, Environment, and Sustainability (PPG-FAU/UnB) with a focus on passive thermal comfort and natural ventilation (2014). Ph.D. from PPG-FAU/UnB (2016) in the research line of Technology, Environment, and Sustainability, focusing on the use of natural ventilation for air quality, and thermal comfort in architectural design. Associate Professor II at FAU/UnB, at the Department of Technology. Conducts research at the Laboratory of Sustainability Applied to Architecture and Urbanism (LaSUS) and the research group SiCAC - Computational Simulation of the Built Environment. His research focuses include: natural ventilation for passive thermal comfort and air quality in built spaces; application of computational fluid dynamics in architecture and urbanism; development of computational tools to aid architectural design; environmental comfort applied to architectural design.

References

ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220-3: Desempenho térmico de edificações. Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para Habitações Unifamiliares de Interesse Social. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.

ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-1: Edificações habitacionais – Desempenho. Parte 1: Requisitos gerais. Projeto de Emenda. Rio de Janeiro: ABNT, 2021.

ALMEIDA, Alana Mello de. Conforto térmico e eficiência energética em edifício multifamiliar na cidade de Maceió-AL. 2009. 261 f. Dissertação (Mestrado em Dinâmicas do Espaço Habitado) – Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2009. Disponível em: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/707. Acesso em: 10 maio 2024.

BAGNATI, Mariana Moura. Zoneamento bioclimático e arquitetura brasileira: qualidade do ambiente construído. 2013. 132 f. Dissertação (Mestrado em Arquitetura) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2013. Disponível em: http://hdl.handle.net/10183/78378. Acesso em: 10 maio 2024.

BITTENCOURT, Leonardo; CÂNDIDO, Christhina. Introdução à ventilação natural. 2. ed. Maceió: EDUFAL, 2006.

BITTENCOURT, Leonardo; CÂNDIDO, Christhina. Ventilação natural em edificações. Rio de Janeiro: Procel Edifica, 2010.

BRASIL. Lei n° 10.295, de 17 de outubro de 2001. Dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 17 out. 2001. Disponível em: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/leis_2001/l10295.htm. Acesso em: 8 jul. 2021.

CÂNDIDO, Christhina. Ventilação natural e conforto térmico em climas quentes. In: LAMBERTS, Roberto (org.). Tópicos avançados em Conforto Térmico. Florianópolis: Universidade Federal de Santa Catarina, 2006. Disponível em: https://labeee.ufsc.br/node/555. Acesso em: 10 maio 2024.

CARMO, Adriano Trotta; PRADO, Racine Tadeu Araújo. Qualidade do ar interno. Texto técnico da Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia de Construção Civil. São Paulo, 1999.

CBIC, CÂMARA BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO. Energia nas construções: uma contribuição do setor à redução de emissões e de uso de fontes renováveis de energia. Brasília: CBIC, 2017.

CLIMATE DATA. Clima Formosa. [S.l.]: 2020. Disponível em: https://pt.climate-data.org/america-do-sul/brasil/goias/formosa-43207/. Acesso em: 15 jul. 2021.

CLIMATE ONEBUILDING. Repository of free climate data for building performance simulation. [S.l.]: [2021]. Disponível em: http://climate.onebuilding.org/WMO_Region_3_South_America/BRA_Brazil/index.html#IDGO_Goias-. Acesso em: 15 jul. 2021.

CORREA, Celina Britto. Arquitetura bioclimática: adequação do projeto de arquitetura ao meio ambiente natural. Drops, São Paulo, ano 02, n. 004.07, Vitruvius, 2002. Disponível em: https://vitruvius.com.br/revistas/read/drops/02.004/1590. Acesso em: 7 abr. 2021.

CRAWLEY, Drury B; LAWRIE, Linda. Development of global Typical Meteorological Years (TMYx). [S.l.], 2019. Disponível em: http://climate.onebuilding.org. Acesso em: 21 out. 2021.

EPE, EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Atlas da eficiência energética no Brasil 2020: Relatório de Indicadores. Brasília: MME, 2020. Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-556/Atlas%20consolidado_08_03_2021.pdf. Acesso em: 7 jul. 2021.

EPE, EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Balanço energético nacional 2021: Relatório Síntese, ano base 2020. Brasília: MME, 2021. Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-601/topico-588/BEN_Síntese_2021_PT.pdf. Acesso em: 6 out. 2021.

FARIA, Roberta Carolina Assunção; GÓES, Thiago Montenegro; AMORIM, Cláudia Naves David; CRONEMBERGER, Joára; SILVA, Caio Frederico e. O processo de projeto de edifício de balanço energético nulo (ZEB) numa perspectiva termodinâmica. In: MARTINS, Bianca Camargo (org.). Arquitetura e urbanismo: competência e sintonia com os novos paradigmas do mercado. Ponta Grossa: Atena Editora, 2020. p. 101-120.

FROTA, Anésia Barros; SCHIFFER, Sueli Ramos. Manual do conforto térmico. 5. ed. São Paulo: Studio Nobel, 2001.

KRÜGER, Eduardo Leite; MORI, Fabiano. Análise da eficiência energética da envoltória de um projeto padrão de uma agência bancária em diferentes zonas bioclimáticas brasileiras. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 12, n. 3, p. 89-106, 2012. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1678-86212012000300007. Acesso em: 10 maio 2024.

LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando. Eficiência energética na arquitetura. 3. ed. Rio de Janeiro: ELETROBRAS; PROCEL, 2014.

LIGGETT, Robin; MILNE, Murray. Software Climate Consultant. Versão 6.0 (Build 16). 2020.

MEDEIROS, Deisyane; ELALI, Gleice. Construindo no clima quente e seco do Brasil: conforto térmico e eficiência energética para a zona bioclimática, 7. Natal: Departamento de Arquitetura da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011.

MITSIDI PROJETOS. Edifícios de baixo carbono no Brasil: aspectos e subsídios para programas nacionais. São Paulo: [s.n.], 2017.

NEVES, Leticia de Oliveira. Arquitetura bioclimática e a obra de Severiano Porto: estratégias de ventilação natural. 2006. 232 f. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2006. Disponível em: https://doi.org/10.11606/D.18.2006.tde-03012007-232857. Acesso em: 10 maio 2024.

NÓBREGA, Marco Paulo Fernandes. Efeito do ar exterior na qualidade do ar interior em edifícios com ventilação natural. 2012. 114 f. Relatório (Mestrado em Equipamentos e Sistemas Mecânicos) – Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, Coimbra, 2012.

OLIVEIRA, Leonardo P.; ROMERO, Marta Bustos. Estrutura metodológica para avaliação ambiental do projeto arquitetônico. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 2020.

PEREIRA, Iraci Miranda; ASSIS, Eleonora Sad de. Avaliação de modelos de índices adaptativos para uso no projeto arquitetônico bioclimático. Ambiente Construído, Belo Horizonte, v. 10, n. 1, p. 31-51, 2010. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1678-86212010000100002. Acesso em: 10 maio 2024.

PHILIPPI JR., Arlindo; REIS, Lineu Belico dos. Energia e sustentabilidade. Barueri: Manole, 2016.

PNUD, PROGRAMA DAS NAÇÕES UNIDAS PARA O DESENVOLVIMENTO. Plataforma Agenda 2030: Acelerando as transformações para a Agenda 2030 no Brasil. [S.l.]; PNUD, [200?]. Disponível em: http://www.agenda2030.com.br/. Acesso em: 7 jul. 2021.

PROJETEEE. Estratégias bioclimáticas. [S.l.]; MMA, [2022]. Disponível em: http://projeteee.mma.gov.br/estrategias-bioclimaticas/. Acesso em: 7 maio 2021.

RODRIGUES, Luciano Souza. Ventilação natural induzida pela ação combinada do vento e da temperatura em edificações. 2008. 71 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Engenharia Civil) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2008. Disponível em: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/2361. Acesso em: 10 maio 2024.

ROMERO, Marta Adriana Bustos; TEIXEIRA, Éderson Oliveira; LIMA, Ana Carolina Cordeiro Correia; SILVA, Caio Frederico e; SALES, Gustavo de Luna; PAZOS, Valmor Cerqueira. Pesquisa e inovação em edifícios de saúde. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.26512/9786558460190. Acesso em: 10 maio 2024.

SACHT, Helenice M.; LUKIANTCHUKI, Marieli A.; CARAM, Rosana. Análise da influência do tamanho das aberturas de entrada de ar no desempenho da ventilação natural. In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO. 14., 2017, Balneário Camboriú. Anais eletrônicos [...]. Balneário Camboriú: ENCAC, 2017. Disponível em: http://www.infohab.org.br/encac/files/2017/topico3artigo13.pdf. Acesso em: 27 nov. 2021.

SALES, Gustavo de Luna. Diagrama de ventilação natural: ferramenta de análise do potencial da ventilação natural no estudo preliminar de projeto. 2016. 217 f. Tese (Doutorado) – Universidade de Brasília, Brasília, 2016. Disponível em: http://www.realp.unb.br/jspui/handle/10482/22747. Acesso em: 14 maio 2024.

SALES, Gustavo de Luna. Sistemas de controle ambiental: vento. Notas de Aula. Brasília: Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Brasília. Brasília, 2021.

SORGATO, Marcio José; VERSAGE, Rogério; LAMBERTS, Roberto. Sombrear ou não sombrear janelas. Nota Técnica N° 02/2011. Florianópolis: UFSC, 2011. Disponível em: https://labeee.ufsc.br/node/273. Acesso em: 27 nov. 2021.

SUDBRACK, Larissa; AMORIM, Cláudia Naves David. Análise do balanço energético de casa pré-fabricada ZEB em Brasília. In: SILVA, Caio Frederico e; SALES, Gustavo de Luna; CRONEMBERGER, Joára; ZANONI, Vanda Alice Garcia (org.). Simulação, ambiente e energia no espaço construído. Brasília: Editora UNB, 2020. p. 99-126. Disponível em: https://doi.org/10.26512/9786558460435.c6. Acesso em: 10 maio 2024.

TARLEY, Diego; LUIZ, Gislaine Cristina; OLIVEIRA, Ivanilton José de. Panorama dos sistemas de classificação climática e as diferentes tipologias climáticas referentes ao estado de Goiás e ao Distrito Federal/Brasil. Élisée – Revista de Geografia da UEG, v. 5, n. 2, p. 59–86, 2016. Disponível em: https://www.revista.ueg.br/index.php/elisee/article/view/5769. Acesso em: 10 maio 2024.

WEBER, Fernando da Silva; MELO, Ana Paula; MARINOSKI, Deivis Luis; GUTHS, Saulo; LAMBERTS, Roberto. Desenvolvimento de um modelo equivalente de avaliação de propriedades térmicas para a elaboração de uma biblioteca de componentes construtivos brasileiros para o uso no programa EnergyPlus. Florianópolis: UFSC, 2017. Disponível em: https://labeee.ufsc.br/sites/default/files/publicacoes/relatorios_pesquisa/Biblioteca_ComponentesConstrutivos_0.pdf. Acesso em: 27 nov. 2021.

Published

2024-05-14

How to Cite

Teixeria Angueth de Araujo, L., & de Luna Sales, G. (2024). Natural ventilation: thermal comfort and energy efficiency strategy for a multi-family residential building in Formosa (GO). Paranoá, 17, e44797. https://doi.org/10.18830/1679-09442024v17e44797

Issue

Section

Technology, Environment and Sustainability

Similar Articles

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.