Study of the natural ventilation for thermal comfort in Block C classrooms - ICTE/UFTM

Authors

  • Anderson Antonio Ubices de Moraes Universidade Federal de São Carlos, UFSCar
  • Guilherme Azevedo Oliveira Universidade Federal do Triângulo Mineiro, UFTM
  • Juliane Cristina de Oliveira Fandi Universidade Federal do Triângulo Mineiro, UFTM
  • Simone Cristina Jesus de Moraes Universidade Federal do Triângulo Mineiro

DOI:

https://doi.org/10.18554/rbcti.v6i2.4898

Keywords:

Conforto térmico adaptativo, Energy Plus, POC, Ventilação natural.

Abstract

The use of natural ventilation is an excellent passive air conditioning technique for indoor environments. In fact, it promotes comfortable thermal conditions for its occupants and reduces the use of electrical energy by mechanical conditioning systems. In this work, the effectiveness of natural ventilation in a set of laboratories and classrooms in Uberaba-MG- Brazil are focused. The thermal simulations of the environments were carried out by the Energy Plus program. The adaptive thermal comfort approach has been evaluated throughout the evaluation of the percentage of hours occupied in thermal comfort (POC). The main parameters considered in the simulations were the internal thermal loads of the environments and the possibility of closing doors and windows in 6 different configurations. The results have highlighted that the insertion of the internal thermal loads have a straight relationship with the POC. Taking into account the 21 environments analyzed, with the best configuration of natural ventilation, 14 showed the worst possible efficiency. In fact, the simulations have indicated the performance as level E label. On the other hand, the remaining environments showed POC levels lower than 51%. This has demonstrated that artificial air conditioning systems are required to provide environments thermal comfort for such situations in the remaining occupation.

References

ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15220 partes I a V. Rio de Janeiro, 2003.

ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Desempenho Térmico de Edificações. NBR 15.220, p. 30, 2005.

ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas.. NBR 16401 I, II e III. Rio de Janeiro, 2008.

AFLAKI, A.; MAHYUDDIN, N.; MAHMOUD, Z. A.; BAHARUM, M. R. A review on natural ventilation applications through building façade components and ventilation openings in tropical climates. Energy and Buildings, v. 101, p. 153–162, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2015.04.033.

ALBUQUERQUE, P. D. Simulação Computacional de um Sistema de Ventilação Natural para uma Torre de Escritórios em Lisboa Simulação Computacional de um Sistema de Ventilação Natural para uma Torre de Escritórios em Lisboa. Dissertação (Mestrado em Engenharia da Energia e do Ambiente) - Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Lisboa, 2014.

ASHRAE 55. Standard 55 - Thermal Conditions for Human Ocuppancy. Atlanta, 2010. Disponível em: https://doi.org/10.1007/0-387-26336-5_1680.

BAVARESCO, V. M.; GHISI, E. Métodos de avaliação de eficiência energética por consumo global e energia primária. Florianopolis, 2016. Disponível em: http://cb3e.ufsc.br/sites/default/files/downloads/201602_Bavaresco_Ghisi.pdf.

BECCALI, M.; STRAZZERIB, V.; GERMANÀ, M. L.; MELLUSO, V.; GALATIOTO, A. Vernacular and bioclimatic architecture and indoor thermal comfort implications in hot-humid climates: An overview. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 82, p. 1726–1736, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.06.062.

BRASIL. ELETROBRÁS. Avaliação do mercado de eficiência energétca do Brasil - sumário executivo - ano base 2005. Avaliação do mercado de eficiência energética do Brasil. Brasília, 2007. 77 p.

BRASIL. ELETROBRÁS /PROCEL. Manual para Aplicação do RTQ-C 4.1. Brasília, 2013. 213 p.

BRASIL. MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA (MME). Balanço Energético nacional 2016: Ano base 2015. Brasilia: MME, 2016. 61 p.

BRASIL. MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE (MMA). Memorial de simulação e relatório das propriedades térmicas - Parte 2. Brasilia: MMA, 2015. 76 p. Disponível em: http://www.mma.gov.br/images/arquivos/clima/energia/edificios/retrofit/Parte 2 - simulacao.pdf

CASTAÑO, H. F. M. Impacto de dispositivos de sombreamento externos e muro na ventilação natural e no desempenho térmico de uma habitação de interesse social térrea. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) – Instituto de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017.

CREDER, H. Instalações de ar condicionado. 6. ed. Rio de Janeiro, 2012. E-book.

DE VECCHI, R. Condições de conforto térmico e aceitabilidade da velocidade do ar em salas de aula com ventiladores de teto para o clima de Florianópolis/SC. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) –Centro Tecnológico, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2011.

FROTA, A. B.; SCHIFFER, S. R. Manual de conforto Térmico. 5. ed. São Paulo: Nobel, Studio, 2001. E-book.

GUIDETTI, G. E. C. B. Estudo de climatização por compressão à vapor e resfriamento evaporativo no restaurante universitário do ICTE-UFTM. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, MG, 2016.

HUMPHREYS, M. Field studies of thermal comfort compared and applied. Journal of the Institution of Heating and Ventilating Engineers, v. 44, p. 176–180, 1976.

LEITE, L. M. et al. Desenvolvimento de banco de dados para o programa SOL-AR a partir de dados climáticos INMET 2016. In: IV WIPEX, São Carlos: IFSC, 2019. p. 8–11.

LUCAS, R. E. C.; DA SILVA, L. B. Conforto ambiental em sala de aula: análise da percepção térmica dos estudantes de duas regiões e estimação de zonas de conforto. Revista Produção Online, v. 17, n. 3, p. 804, 2017. DOI: https://doi.org/10.14488/1676-1901.v17i3.2547.

MANZANO-AGUGLIARO, F.; MONTOYA, F. G.; SABIO-ORTEGA, A.; GARCÍA-CRUZ, A. Review of bioclimatic architecture strategies for achieving thermal comfort. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 49, p. 736-755, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.095.

MITCHELL, J. W.; BRAUN, J. E. Príncipios de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar em edificações. 1a. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. E-book.

PAULSE, P. de C. Análise do desempenho termoenergético de escolas públicas segundo aplicação do RTQ-C para a envoltória. Dissertação (Mestrado em Projeto e Cidade) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2016.

PEREIRA, H. A. da C. et al. Manual de simulação computacional de edifícos naturalmente ventilados no programa EnergyPlus. In: Florianópolis: [s. n.], 2013. p. 56. E-book.

RORIZ, M. Conforto térmico em edificações. In: II Fórum Pró-Sustentabilidade. Novo Hamburgo, 2008. 63 p.

SILVEIRA, F. M. Análise Do Desempenho Térmico De Edificações Residenciais Ventiladas Naturalmente: NBR15575 E ASHRAE 55. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Arquitetura) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP, 2014.

TAVARES, L. R. Eficiência Energética em Edificações: aplicação do RTQ-C – Requisitos Técnicos da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos - na cidade de Uberlândia-MG. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) - Universidade de Brasilira, Brasilia, 2011.

Published

2021-07-07 — Updated on 2022-10-05

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How to Cite

Ubices de Moraes, A. A., Oliveira, G. A., Fandi, J. C. de O., & Moraes, S. C. J. de. (2022). Study of the natural ventilation for thermal comfort in Block C classrooms - ICTE/UFTM. BRAZILIAN JOURNAL OF SCIENCE, TECHNOLOGY AND INNOVATION, 6(2), 78–94. https://doi.org/10.18554/rbcti.v6i2.4898 (Original work published July 7, 2021)