Medida da taxa de ventilação natural em salas de aula: aplicação de métodos de gás traçador com CO2

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dc.contributor.advisorAtem, Camila Gregório
dc.contributor.authorDecker, Pedro Henrique Bruder
dc.contributor.bancaGiglio, Thalita Gorban Ferreira
dc.contributor.bancaLukiantchuki, Marieli Azoia
dc.coverage.extent235 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-10-04T13:22:12Z
dc.date.available2024-10-04T13:22:12Z
dc.date.issued2023-11-23
dc.description.abstractA ventilação de ambientes internos é relevante para o conforto térmico dos ocupantes, eficiência energética das edificações e tem papel fundamental na qualidade do ar interno (QAI). Um dos parâmetros mais importantes para a QAI é a taxa de renovação de ar, cuja determinação é complexa, em especial para recintos com ventilação natural e grandes áreas de abertura. Apesar dessas características serem comuns nos ambientes escolares brasileiros, este trabalho identificou carência de estudos que mediram a taxa de ventilação em salas de aula no país. A fim de preencher essa lacuna, mediu-se a taxa de renovação de ar de quatro salas de aula. Adotaram-se dois procedimentos para a execução dos ensaios. A partir do método do decaimento da concentração, conforme norma ISO 12569 (2017), com CO2 injetado a partir de cilindro, mediu-se a taxa em cenários de ventilação cruzada, unilateral e de infiltração, com total de 72 experimentos; e durante 21 aulas, aproveitando do CO2 gerado pela respiração dos ocupantes. Se identificou boa correlação entre os resultados obtidos pelos dois métodos. A taxa média registrada por configuração de abertura nos ensaios com cilindro variou entre 0,8 h-1 para INF; 2,3 h-1 para VU2; 8,5 h-1 para VU1, 8,5 h-1 para VC2 e 24,6 h-1 para VC1. A taxa média de ventilação das aulas em que a ventilação era cruzada foi de 12,3 h-1, e quando unilateral, 4,3 h-1. Nota-se que não houve correspondência entre as configurações idealizadas e as configurações adotadas durante as aulas, pois os ocupantes não abriram as esquadrias basculantes em nenhum momento. A comparação das taxas medidas com a previsão de modelos analíticos simplificados existentes na literatura identificou baixa precisão das estimativas. Avaliou-se as taxas medidas como satisfatórias, mesmo em cenários com ventilação unilateral, desde que com áreas de abertura devidamente dimensionadas e operadas pelos ocupantes.
dc.description.abstractother1Ventilation of indoor environments is crucial for the thermal comfort of occupants, energy efficiency of buildings, and plays a vital role in indoor air quality (QAI). One of the most important parameters for QAI is the air exchange rate, the determination of which is complex, particularly for spaces with natural ventilation. In such cases, the most suitable methods are those based on tracer gases. Although these characteristics are common in Brazilian school environments, this study identified a lack of research measuring ventilation rates in classrooms in the country. To address this gap, air exchange rates were measured in four classrooms. Two procedures were adopted for conducting the tests. First, the rate was measured in scenarios of cross and unilateral ventilation, and infiltration, totaling seventy-two experiments by adopting the concentration decay method, according to ISO 12569 (2017) standard, with CO2 injected from a cylinder; then, utilizing the CO2 generated by occupants' respiration, it was measured during twenty-one classes. A good correlation was identified between the results obtained by the two methods. The average airflow rate recorded per opening configuration in the cylinder tests ranged from 0.8 h-1 for INF, 2.3 h-1 for VU2, 8.5 h-1 for VU1, 8.5 h-1 for VC2, to 24.6 h-1 for VC1. The average ventilation rate for classrooms with cross-ventilation was 12.3 h-1, and for unilateral ventilation, it was 4.3 h-1. It is worth noting that there was no correspondence between the idealized configurations and the configurations adopted during the classes, as the occupants did not open the casement windows at any time. The comparison of the measured rates with the predictions of existing simplified analytical models in the literature identified a low precision of the estimates. The measured rates were assessed as satisfactory, even in scenarios with unilateral ventilation, provided that the opening areas were properly dimensioned and operated by the occupants.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17896
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCTU - Departamento de Construção Civil
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.subjectVentilação natural
dc.subjectTaxa de ventilação
dc.subjectGás carbônico
dc.subjectGás traçador
dc.subjectDecaimento da concentração
dc.subjectSalas de aula
dc.subject.capesEngenharias - Engenharia Civil
dc.subject.cnpqEngenharias - Engenharia Civil
dc.subject.keywordsNatural ventilation
dc.subject.keywordsVentilation rates
dc.subject.keywordsCarbon dioxide
dc.subject.keywordsTracer gas
dc.subject.keywordsConcentration decay
dc.subject.keywordsClassroom
dc.titleMedida da taxa de ventilação natural em salas de aula: aplicação de métodos de gás traçador com CO2
dc.title.alternativeMeasurement of natural ventilation rates in classrooms: application of tracer gas methods with CO2
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Tecnologia e Urbanismo

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