Análise do desempenho da ventilação natural no Hospital Universitário de São Carlos: simulações CFD

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Xavier, Ana Clara de Almeida
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: CFD simulations; Hospital Universitário de São Carlos; João Filgueiras Lima; natural ventilation; simulações CFD; University Hospital of São Carlos; ventilação natural
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/102/102131/tde-08042025-103205/

A ventilação natural é uma das principais estratégias na arquitetura que regula o conforto térmico dos usuários, bem como potencializa a troca do ar interno e reduz o consumo energético das edificações. Atualmente, após a pandemia da COVID-19, a importância da ventilação para a qualidade do ar interno tem se destacado e diversas pesquisas apontam o potencial de transmissão deste e outros vírus em ambientes lotados e mal ventilados. Não obstante, embora existam diversas evidências da influência positiva da ventilação no conforto térmico e recuperação de pacientes, a resolução RDC n.°50/2002 recomenda o uso de sistemas de condicionamento artificial para ambientes hospitalares como enfermarias. Nesse sentido, em função da presença desta nova doença respiratória, com indícios de transmissão pelo ar, ambientes climatizados que não possuem sistema adequado de renovação e tratamento de ar tornam-se espaços de riscos, podendo contribuir para o aumento na transmissão desta e de outras doenças. Sendo assim, essa pesquisa teve por objetivo principal analisar o impacto que as alterações no projeto original desenvolvido pelo Arquiteto João Filgueiras Lima para o Hospital Universitário da UFSCar, em São Carlos, SP, ocasionaram no desempenho da ventilação natural do edifício atualmente. Além disso, alterações para a melhoria do sistema de ventilação natural foram elaboradas e reavaliadas. O método da pesquisa compreendeu 3 etapas: 1) Preparação: caracterização climática e do estudo de caso; 2) Numérica: simulação por Dinâmica dos Fluidos Computacionais; e 3) Forma de análise dos resultados. A pesquisa baseou-se em análises quantitativas e qualitativas dos dados extraídos nas simulações e os resultados demonstram que as alterações realizadas no HU impactaram drasticamente o desempenho da ventilação natural nos ambientes internos. Além disso, comprova-se a necessidade de aumento da área efetiva dos sheds, bem como do funcionamento previsto originalmente dos forros basculantes para a eficiência do sistema de ventilação. Em relação às alterações, conclui-se que a criação de uma abertura de saída orientada à sotavento é efetiva condicionada à abertura dos sheds. Por fim, o fechamento na base do shed 3 gera impacto significativo na porção direita do HU, sendo necessário a realização de estudos futuros considerando sua abertura para visualizar o potencial de um sistema de ventilação cruzada.