UFV desenvolve dispositivo que melhora o conforto térmico e a renovação de ar em salas de aula e escritórios

Um projeto sustentável, limpo e voltado para o bem-estar das pessoas. Essa é a premissa para a criação da Brise Chaminé Solar, um equipamento que ajuda na renovação do ar e promove conforto térmico em salas de aula e escritórios. As estruturas são instaladas nas fachadas dos edifícios e melhoram as condições ambientais desses espaços. A equipe também realizou um estudo sobre as vantagens do uso em diferentes cidades do país e teve resultados muito positivos.

Sob a coordenação da professora Joyce Carlo, do departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Viçosa (UFV), a Brise Chaminé Solar nasceu em 2014, quando o projeto começou a ser concebido e recebeu financiamento da Fapemig (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais) para ser realizado. O primeiro protótipo ficou pronto em 2016, assim como o registro da patente e os primeiros estudos sobre as melhorias e o conforto térmico foram realizados em 2018.

A professora Joyce Carlo atua na área de Arquitetura Bioclimática, Eficiência Energética e Simulações Termo-energéticas e de Iluminação, tendo realizado consultorias e projetos arquitetônicos. Participou da elaboração dos regulamentos de etiquetagem de edifícios do Inmetro. É atualmente especialista em eficiência energética de edificações para acreditação de organismos de inspeção pelo Inmetro e participante da Rede de Eficiência Energética de Edificações (R3E) e da Secretaria Técnica do PBE Edifica. Sua formação inicial é como arquiteta e urbanista, com especialização em Análise Urbana, mestrado, doutorado e pós-doutorado em Engenharia Civil e atua no Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Viçosa desde 2009.

  O nome do equipamento surgiu de seu formato e utilização. Brise é um elemento já conhecido na arquitetura e engenharia, que protege o interior de um ambiente da incidência da luz solar. São lâminas ou aletas, que são colocadas no lado de fora de janelas ou em fachadas. O projeto da UFV utiliza placas de vidro para captar a luz solar. O equipamento suga o ar no interior do ambiente e, a partir da luz solar incidente sobre a placa, aquece a massa de ar, que sobe pelos dutos da Brise, sai e abre espaço, de forma natural, para a entrada de novos ares. Cada chaminé possui em média seis metros, sendo que a altura padrão de um ambiente é de três metros.

Hoje, com a pandemia e suas repercussões, essas chaminés solares se apresentam como uma solução ainda mais atraente para os ambientes educacionais e corporativos, pois sua função primordial é promover a renovação do ar em ambientes com muitas pessoas e o uso de ar-condicionados nem sempre se apresenta financeiramente viável e atualmente recomendável. A Chaminé Solar concilia a proteção contra a incidência de raios solares à melhoria na ventilação dos ambientes de um edifício.

Números do conforto

“Nós criamos uma Brise vertical. Uma pequena torre retangular que deve ser colocada em frente à fachada, conectada às janelas. Como é um duto vazado, aquece o ar dentro e o ar sobe e sai por cima como uma chaminé. Ele retira o ar de dentro do ambiente com esse princípio, com a ascensão do ar quente. Isso proporciona maior conforto térmico com a renovação de ar. Isso proporciona maior conforto térmico com a renovação de ar, um problema comum nas escolas, por exemplo. O ar é sempre renovado e fizemos até um estudo para verificar as condições de conforto térmico e salubridades dos ambientes conseguidos com a nossa Chaminé Solar”, explica a professora Joyce.

O estudo que a equipe realizou em diferentes cidades do país mostrou como o uso das chaminés solares aumentavam o conforto térmico e a renovação do ar em locais com diferentes temperaturas e incidências solares. As análises foram feitas para ambientes com média de 50 metros quadrados e avaliaram a renovação completa do ar de cada ambiente por hora.

“Na cidade do Rio de Janeiro, foram colocados quatros dispositivos em uma sala de 50 metros quadrados e detectamos um índice de 5,5 renovações por hora. Já o conforto térmico teve um aumento de 28%. Se tivéssemos colocado oito chaminés nessa sala, o índice subiria para 12 renovações de ar por hora. Em um escritório normal, por exemplo, sem esse sistema, há um conforto médio de 46%. Com o sistema, esse número vai para 75%. E isso, sem ar-condicionado, apenas com as renovações de ar”, enumera Joyce Carlo.

Segundo a coordenadora do projeto, há uma combinação de fatores que devem ser levados em conta, mas os números mostram claramente como o equipamento traz resultados efetivos. Em Belém, onde o clima é excessivamente quente e úmido, a melhora do conforto foi de 12%. Já em Niterói, é de 83%. Em Cuiabá a porcentagem é de 50%. Em Belo Horizonte foi detectado um aumento do conforto de 19% em escritórios e de 45% em salas de aula. Em São João Del Rei os números são 35% para escritórios e 27% para as salas de aula. “Hoje usamos vidro e alumínio, mas já estamos pesquisando e trabalhando em novos modelos e protótipos, com materiais mais leves, em um laboratório de fabricação digital”, finaliza Joyce.

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