Ventilação noturna: Novas descobertas para resfriamento com eficiência energética

Ventilação noturna: Novas descobertas para resfriamento com eficiência energética

Com o aumento das ondas de calor e o aumento das temperaturas, o isolamento térmico no verão está também a tornar-se um desafio central para a indústria da construção e para a tecnologia de construção. Os edifícios modernos, bem isolados e herméticos, em particular, tendem a sobreaquecer - especialmente onde existem grandes áreas de janelas e capacidade de armazenamento. Uma coisa é certa: soluções clássicas como sistemas de ar condicionado consomem muita energia e não seguem o espírito da construção sustentável. A ventilação noturna natural oferece uma alternativa energeticamente eficiente e económica - se for planeada e controlada de forma direcionada.

Objetivo do projeto CoolBRICK

O projeto de pesquisa CoolBRICK investigou pela primeira vez em condições reais como funcionam diferentes cenários de ventilação à noite - especialmente em combinação com alvenaria de tijolo como massa de armazenamento. O foco está no efeito de diferentes posições de janelas, tecnologias de controle e formas de ventilação no resfriamento de edifícios à noite.

Investigação em condições reais

O centro do projeto de pesquisa foram duas casas de teste idênticas com paredes de tijolos e persianas externas nas janelas da BAUAkademie Salzburg.(ver foto da capa). Estes foram monitorizados durante anos com mais de 200 sensores para registar o potencial real de arrefecimento de vários cenários de ventilação nocturna. Além disso, foram testadas diferentes tecnologias de controle e posições de abertura de janelas - desde a clássica posição de inclinação até a ventilação cruzada automatizada e utilizando modelos matemáticos. Os resultados são inovadores: “Pela primeira vez, o projeto fornece dados empíricos abrangentes sobre como a ventilação noturna natural e o resfriamento direcionado das massas de armazenamento podem ser usados ​​de forma mais eficaz”, explica Heinz Hackl, Gerente de Assuntos Públicos da Velux Áustria. "Mesmo medidas simples, como a ventilação cruzada direcionada, têm um efeito enorme. O potencial deste método de baixa tecnologia foi anteriormente subestimado em muitos casos."

Insights essenciais para a prática da construção

1. Janelas inclináveis ​​não são suficientes

A posição clássica da janela inclinada garante uma troca de ar higiénica, mas apenas reduz a temperatura ambiente em aprox. 1,6°C - com uma taxa de troca de ar máxima de 2 h⁻¹. Em edifícios modernos e bem isolados, isto muitas vezes não é suficiente para evitar o sobreaquecimento no verão.

2. A ventilação cruzada tem um efeito significativamente maior

Se a ventilação for realizada em dois lados opostos (por exemplo, fachada + parte traseira ou fachada + telhado), resultam taxas de troca de ar superiores a 4 h⁻¹ com uma abertura de janela de apenas 20 cm. A temperatura ambiente pode ser reduzida em até 5,5 °C - um efeito claramente perceptível no conforto de vida e de trabalho.

3. A ventilação da chaminé é particularmente eficaz

A combinação de janelas abertas no telhado e na fachada cria o chamado “efeito chaminé”: o ar quente sobe e escapa pelo telhado, enquanto o ar noturno mais fresco flui por baixo. Resultado: Taxas de troca de ar de até 12 h⁻¹ – mesmo com quase nenhum movimento de ar externo mensurável (< 0,5 m/s).

4. Paredes de tijolos suportam resfriamento natural

Devido à sua elevada massa térmica, as paredes de tijolo podem armazenar o calor do dia e liberá-lo novamente à noite através da ventilação. Esta descarga passiva das massas de armazenamento só é eficaz se circular ar frio suficiente - ou seja, com ventilação noturna bem planejada.

5. O controle automatizado aumenta a eficiência

Simplesmente abrir a janela não é suficiente – o momento certo é crucial. Controles inteligentes baseados em sensores ou modelos abrem e fecham janelas de forma proativa e levam em consideração dados meteorológicos, temperatura da parede e clima interno. Isto permite um efeito de arrefecimento máximo com um consumo mínimo de energia - ideal também para a utilização de janelas de sótão com controlo automático.

Importância para a prática construtiva e planejamento de construção sustentável

Os resultados do estudo sublinham a importância de conceitos de ventilação bem pensados ​​para novas construções e renovações de edifícios:

Planejando janelas de telhado

• Der Einsatz von automatisierten Dachfenstern (z. B. Velux „Integra“) kann gezielt zur Kaminlüftung beitragen.
• Fensterpositionierung wird zur entscheidenden Planungsfrage: Ideal sind Durchlüftungsachsen über Fassaden- und Dachöffnungen hinweg.
• In der Sanierung lohnt es sich, zusätzliche Öffnungsflächen nachzurüsten – insbesondere in schwer durchlüftbaren Dachgeschossen.

Integração no conceito de ventilação

• Nachtlüftung sollte als Teil eines ganzheitlichen Lüftungs- und Klimakonzepts verstanden werden – auch ohne mechanische Lüftungsanlagen.
• Low-Tech-Lösungen wie natürliche Lüftung können durch smarte Steuerungen ein neues Maß an Effizienz erreichen.

Contribuição para a sustentabilidade e eficiência energética

• Reduktion von Überhitzung ohne aktive Kühlung sorgt für geringere Betriebskosten, zusätzliche Kühlsysteme sind nicht nötig.
  
• Wichtiger Beitrag zur Erreichung von Klimazielen und Reduktion des Energiebedarfs im Sommer.
  Förderfähigkeit möglich im Rahmen nachhaltiger Bau- und Sanierungsvorhaben.

Conclusão: planeje especificamente a ventilação noturna - em vez de apenas inclinar as janelas

O projeto CoolBRICK mostra de forma impressionante que com um planejamento de ventilação bem pensado, disposição de janelas direcionada e controle automatizado, a temperatura ambiente pode ser significativamente reduzida à noite - sem qualquer resfriamento técnico. O telhado, em particular, desempenha aqui um papel crucial devido ao efeito chaminé. Isto torna as soluções inteligentes de janelas de sótão um componente central para edifícios resistentes ao clima, saudáveis ​​e energeticamente eficientes.
(tb)