Leonardo Cunha

Esse artigo descreve a evolução do projeto arquitetônico e seus desdobramentos Está prevista sua construção no Campus da UFRN e monitoramento do seu desempenho térmico, com medições de temperatura do ar interno e externo, de temperatura das superfícies e de fluxo de calor através dos principais fechamentos.

INTRODUÇÃO O presente artigo trata dos resultados da pesquisa que aborda o desempenho da compartimentação horizontal seletiva na promoção da Segurança Contra Incêndio em Edificações-SCIE. A compartimentação horizontal é uma medida de proteção passiva de total controle por parte do arquiteto, passível de ser definida logo nas primeiras fases do processo projetual. A experiência profissional do autor permite identificar uma recorrente reconfiguração dos ambientes acadêmicos, objetivando ajustá-los à demanda surgente por espaço. Independentemente do momento em que ocorre o particionamento, seja na fase de projeto ou durante a ocupação da edificação, as normas só consideram o ambiente compartimentado quando são empregados os elementos classificados como corta-fogo. Entretanto, considerando que os minutos iniciais de um incêndio são os mais importantes na desocupação da edificação, defende-se a hipótese de que elementos ignorados pelas prescrições normativas são capazes de promover a SCIE ao favorecer a evacuação e o resgate dos ocupantes. A partir de um modelo representativo de uma sala de aula existente, utilizou-se a simulação computacional para testar o desempenho de um tipo de compartimentação horizontal seletiva com diferentes combinações de aberturas para exaustão da fumaça. Nos resultados obtidos observou-se que a compartimentação horizontal seletiva é capaz de proporcionar dois benefícios para os ocupantes da edificação em uma situação de incêndio: promover maior altura da camada livre de fumaça e retardar o instante em que a temperatura-limite para a sobrevivência humana é atingida.

Palavras-chave: Segurança contra incêndio em edificações-SCIE; Simulação computacional de incêndio; Fire Dynamics Simulator-FDS. 1. RESUMO A pesquisa da qual o presenta artigo se origina abordou o desempenho de uma forma seletiva de compartimentação horizontal na promoção da segurança contra incêndio em edificações. Para tanto, utilizou-se as medidas de uma sala de aula de médio porte para a elaboração de um modelo computacional, sobre o qual foram aplicadas diferentes configurações de aberturas para a exaustão da fumaça em uma situação de incêndio, mas com o confinamento do calor e das chamas no ambiente de origem. Durante o desenvolvimento da pesquisa, caracterizada por um aprimoramento na operacionalização do software adotado, percebeu-se resultados substancialmente distintos para diferentes níveis de aperfeiçoamento do modelo e das condições de contorno. Os resultados revelaram que os dados obtidos nos testes preliminares, realizados a partir de modelos e de condições de contorno simplificados, apresentaram-se bastante animadores. Enquanto que os resultados obtidos com os modelos e as condições de contorno aperfeiçoadas apresentavam apenas uma discreta melhoria na exaustão da fumaça proporcionada pela compartimentação horizontal seletiva.

A ventilação natural é uma estratégia bioclimática eficaz na promoção do conforto térmico, da salubridade e no arrefecimento da massa edificada. Contudo, a despreocupação com a qualidade ambiental, as incertezas envolvidas no fenômeno e a popularização dos sistemas artificiais de climatização costumam servir de argumento para os que negligenciam os benefícios do condicionamento passivo. As incertezas podem ser reduzidas quando a ventilação é contemplada em todas as etapas de processo projetual, principalmente nas fases iniciais, na qual as decisões têm grande impacto no desempenho da edificação. As ferramentas disponíveis para quantificar o impacto das decisões projetuais consistem basicamente no cálculo da taxa de renovação ou na simulação computacional de fluidos, comumente denominada CFD, sigla em inglês para 'dinâmica computacional de fluidos', ambas com algum distanciamento da prática do projeto e carentes de adaptação para que possam ser utilizadas em estudos paramétricos. O objeto de estudo consiste em um modelo resultante das recomendações do Código de Obras de Natal/ RN, cujas aberturas foram dimensionadas de acordo com a NRB 15220. A pesquisa quantificou o desempenho da ventilação cruzada considerando diferentes combinações de abertura nas fachadas para a entrada e saída do ar. Palavras-chave: Ventilação natural, Projeto arquitetônico, Simulação computacional.

ABSTRACT Natural ventilation is an efficient bioclimatic strategy, one that provides thermal comfort, healthful and cooling to the edification. However, the disregard for quality environment, the uncertainties involved in the phenomenon and the popularization of artificial climate systems are held as an excuse for those who neglect the benefits of passive cooling. The unfamiliarity with the concept may be lessened if ventilation is observed in every step of the project, especially in the initial phase in which decisions bear a great impact in the construction process. The tools available in order to quantify the impact of projected decisions consist basically of the renovation rate calculations or computer simulations of fluids, commonly dubbed CFD, which stands for "Computational Fluid Dynamics", both somewhat apart from the project's execution and unable to adapt for use in parametric studies. Thus, we chose to verify, through computer simulation, the representativeness of the results with a method of simplified air reconditioning rate calculation, as well as making it more compatible with the questions relevant to the first phases of the project's process. The case object consists of a model resulting from the recommendations of the Código de Obras de Natal/ RN, customized according to the NRB 15220. The research quantified the performance of natural ventilation considering different arrangements of the facades opening for entry and exit of air.

INTRODUÇÃO O tema tratado neste artigo originou-se incidentalmente da pesquisa que abordou o uso da simulação computacional de incêndio como ferramenta no processo projetual em arquitetura. Nota-se uma crescente disseminação dos softwares de simulação, principalmente entre os arquitetos que intencionam a aprovação de seus projetos perante os órgãos de classificação de desempenho. Os softwares desenvolvidos para utilizar a 'linguagem' do profissional que ira utilizá-lo tendem a ser destacar no ato da escolha do programa computacional a ser utilizado. Ou seja, a preferência é pelos softwares que permitam o arquiteto dedicar-se à análise dos resultados gerados, desocupando-o dos aspectos teóricos e dos complexos fenômenos físico-químicos envolvidos na simulação, bem como dos modelos matemáticos empregados na resolução do problema. Diante do exposto, defende-se que a simulação computacional de incêndio é uma ferramenta capaz subsidiar as soluções arquitetônicas voltadas para a promoção da Segurança Contra Incêndio nas Edificações-SCIE. Contudo, aspectos de ordem teórica e operacional podem desestimular, ou até mesmo inviabilizar, a integração dessas ferramentas à rotina do arquiteto. Nesse sentido, o artigo aborda as dificuldades de integração da simulação de incêndio à prática projetual do arquiteto, encontradas durante o desenvolvimento da pesquisa que tratou do estudo de uma forma alternativa de compartimentação. O software adotado nas simulações foi o Fire Dynamics Simulator [FDS] V. 6.1.2 e seu respectivo visualizador de resultados, o Smokeview [SMV], ambos desenvolvidos e disponibilizados gratuitamente pelo National Institute of Standards and Technology [NIST]. Optou-se pelo FDS-SMV em função da recorrência de indicações positivas encontradas na bibliografia pesquisada, que destacam sua vocação específica de modelagem de incêndios em contraponto aos softwares generalistas de dinâmica computacional de fluidos. Os resultados demonstraram que a desejável aproximação entre simulação de incêndio e arquitetura ainda depende de melhoramentos nos aspectos de ordem prática. OBJETIVOS Expor as potencialidades do uso da simulação computacional no desenvolvimento do projeto arquitetônico, porém apontando pontos que precisam ser trabalhados pelos programadores para tornar palatável a interação entre simulação de incêndio e processo projetual. MÉTODO A pesquisa da qual se origina o presente artigo foi conduzida seguindo o método denominado hipotético-dedutivo, proposto pelo filósofo Austríaco Karl Popper, que consiste em "buscar a verdade eliminando tudo o que é falso" (PORANTIM, 2013, p. 1). O método hipotético-dedutivo, conforme descrito por Lucena (2011), mostrou-se particularmente adequado para a pesquisa realizada, pois contempla a etapa de testes como principal forma de validação de uma hipótese inicialmente proposta. DESENVOLVIMENTO O projeto arquitetônico pode ser compreendido como o resultado de sucessivas decisões tomadas ao longo do seu processo de desenvolvimento, com o objetivo de atender a um determinado programa de necessidades. Quanto mais cedo o projetista assimilar os problemas apresentados, maiores são as chances de adotar

A ventilação natural é uma estratégia bioclimática eficaz na promoção do conforto térmico,
da salubridade e no arrefecimento da massa edificada. Contudo, a despreocupação com a
qualidade ambiental, as incertezas envolvidas no fenômeno e a popularização dos sistemas
artificiais de climatização costumam servir de argumento para os que negligenciam os benefícios
do condicionamento passivo. As incertezas podem ser reduzidas quando a ventilação é
contemplada em todas as etapas de processo projetual, principalmente nas fases iniciais, na qual
as decisões têm grande impacto no desempenho da edificação. As ferramentas disponíveis para
quantificar o impacto das decisões projetuais consistem basicamente no cálculo da taxa de
renovação ou na simulação computacional de fluidos, comumente denominada CFD, sigla em
inglês para ‘dinâmica computacional de fluidos’, ambas com algum distanciamento da prática do
projeto e carentes de adaptação para que possam ser utilizadas em estudos paramétricos. Assim,
optou-se por verificar, através da simulação computacional, a representatividade dos resultados
obtidos com o método de cálculo simplificado da taxa de renovação do ar, bem como torná-lo mais
compatível com as questões pertinentes às primeiras fases do processo projetual. O objeto de
estudo consiste em um modelo resultante das recomendações do Código de Obras de Natal/ RN,
cujas aberturas foram dimensionadas de acordo com a NBR 15220. A pesquisa mostrou a
complexidade em agregar uma ferramenta CFD ao processo e a necessidade de um método
capaz de gerar dados na mesma velocidade com que as idéias surgem e são descartadas durante
o desenvolvimento do projeto. Ao final discute-se as concessões necessárias para a realização
das simulações, a aplicabilidade e as limitações tanto das ferramentas utilizadas quanto do método
adotado e a representatividade dos resultados obtidos.

Palavras-chave: Ventilação natural, Projeto arquitetônico, Simulação computacional

No trabalho apresentam-se os resultados da pesquisa que aborda o desempenho da compartimentação horizontal seletiva na promoção da Segurança Contra Incêndio em Edificações – SCIE. A compartimentação horizontal é uma medida de proteção passiva de total controle por parte do arquiteto, passível de ser definida logo nas primeiras fases do processo projetual. Contudo, nota-se uma contínua reconfiguração dos ambientes em edificações acadêmicas, objetivando ajustá-los à demanda surgente por espaço. Assim, um determinado ambiente concebido inicialmente como uma ampla sala de aula pode se transformar em duas ou mais salas menores, por exemplo. Independentemente do momento em que ocorre a subdivisão, seja na fase de projeto ou durante a ocupação da edificação, as normas só consideram o ambiente compartimentado quando são empregados os elementos classificados como corta-fogo. Entretanto, considerando que os minutos iniciais de um incêndio são os mais importantes na proteção a vida, trabalhou-se a hipótese de que uma forma de particionamento ignorado pelas prescrições normativas é capaz de favorecer a evacuação e o resgate dos ocupantes ao promover exaustão da fumaça no ambiente incendiado. A partir de um modelo representativo de um ambiente acadêmico construído, utilizou-se a simulação computacional para testar o desempenho de um tipo de compartimentação horizontal seletiva com diferentes combinações de aberturas para exaustão da fumaça. Nos resultados obtidos demonstrou-se que a compartimentação horizontal seletiva é capaz de promover benefícios para os ocupantes durante a evacuação, tanto por promover maior altura da camada livre de fumaça, quanto por retardar o instante em que a temperatura limite para a sobrevivência humana é atingida.