A eficácia do não mecânico, métodos de baixa energia para moderar a temperatura e a umidade foram avaliados em uma série de experimentos por pesquisadores da Universidade de Cambridge.

Os pesquisadores descobriram que a diferença de temperatura entre o interior e o exterior tem um efeito notavelmente pequeno na ventilação de uma sala quando a ventilação é impulsionada principalmente pelo vento. Em contraste, o vento pode aumentar as taxas de ventilação em até 40% acima do que é impulsionado pela diferença de temperatura entre uma sala e o ambiente externo. A taxa exata de ventilação dependerá da geometria da sala.

Os resultados, relatado no jornal Construção e Meio Ambiente , pode ser usado para ajudar designers e planejadores urbanos a incorporar princípios de ventilação natural em seus projetos, para que os edifícios possam ser mantidos a uma temperatura confortável e com menos energia.

Aquecimento e refrigeração são responsáveis ​​por uma proporção significativa do uso de energia em edifícios:nos EUA, isso é tão alto quanto 50 por cento. Além disso, à medida que as temperaturas globais continuam a subir, a demanda por ar condicionado - que emite gases de efeito estufa - também aumenta, criando um loop de feedback prejudicial.

Ventilação natural, que controla a temperatura interna sem o uso de sistemas mecânicos, é uma alternativa aos métodos tradicionais de aquecimento e resfriamento, que reduz o uso de energia e as emissões de gases de efeito estufa.

"A ventilação natural é uma forma de baixo consumo de energia para manter os edifícios a uma temperatura confortável, mas para aumentar seu uso, precisamos simples, modelos precisos que podem responder rapidamente às mudanças nas condições, "disse a autora principal, Dra. Megan Davies Wykes, do Departamento de Engenharia de Cambridge.

Existem dois tipos principais de ventilação cruzada natural:impulsionada pelo vento e impulsionada por flutuabilidade. A ventilação cruzada ocorre em salas com janelas em lados opostos de uma sala. O vento soprando em um edifício pode resultar em uma alta pressão no lado de barlavento e uma baixa pressão no lado de sotavento, que impulsiona o fluxo em uma sala, trazer ar fresco de fora e ventilar uma sala. A ventilação também pode ser impulsionada por diferenças de temperatura entre o interior e o exterior de uma sala, já que o ar que entra é aquecido por pessoas ou equipamentos, resultando em um fluxo impulsionado por flutuabilidade em uma janela.

"Todos nós nos acostumamos a ter um sistema bem controlado, estreita faixa de temperatura em nossas casas e escritórios, "disse Davies Wykes." Controlar os métodos de ventilação natural é muito mais desafiador do que ligar o aquecimento ou o ar condicionado, pois você precisa levar em consideração todas as variáveis ​​em uma sala, como o número de pessoas, o número de computadores ou outros equipamentos geradores de calor, ou a força do vento. "

No estudo atual, os pesquisadores usaram uma sala modelo em miniatura colocada dentro de uma calha para recriar os movimentos do ar dentro de uma sala quando as janelas são abertas em diferentes condições de temperatura e vento.

Usando os resultados de experimentos baseados em laboratório, Davies Wykes e seus colegas construíram modelos matemáticos para prever como a diferença de temperatura entre o interior e o exterior afeta a qualidade da ventilação de uma sala.

Os pesquisadores descobriram que a taxa de ventilação depende menos da temperatura e mais do vento. Qualquer pessoa que já tentou se refrescar em uma noite quente abrindo a janela sem dúvida sabe como isso é ineficaz quando não há vento.

Isso ocorre porque, em muitas salas, as janelas estão posicionadas no meio da parede, e quando eles são abertos, o ar quente perto do teto não pode escapar facilmente. Sem o efeito de 'mistura' fornecido pelo vento, o ar quente vai ficar no teto, a menos que haja outra maneira de escapar no topo da sala.

"Foi surpreendente que, embora as diferenças de temperatura não tenham um efeito forte no fluxo de ar através de uma janela, mesmo pequenas diferenças de temperatura podem ser importantes ao tentar ventilar uma sala, "disse Davies Wykes." Se não houver aberturas perto do teto de uma sala, o ar interno quente pode ficar preso perto do teto e o vento não é eficaz para remover o ar preso. "

As próximas etapas serão incorporar os resultados ao projeto de construção, tornando mais fácil criar bem ventilado, edifícios de baixo consumo energético.