Distribuição espacial de CO₂
Qualidade do ar interior · Salas de aula · Ventilação natural
Análise de ventilação e CO₂ em escolas e salas de aula
Tema
Planear ar interior saudável
A ventilação pelas janelas é suficiente com ocupação total?
A concentração de CO₂ pode aumentar rapidamente em salas muito ocupadas. Uma simulação transitória combina ocupação, geometria e posição das janelas com o clima, mostrando a duração da eficácia e a relação entre conforto, temperatura e energia.
Evolução temporal do CO₂
Quando é atingida cada concentração de CO₂?
A ocupação e a produção de CO₂ pelos alunos permitem calcular a concentração durante toda a aula. A análise determina quando são atingidos valores definidos e como as janelas basculantes ou a ventilação intensiva alteram a curva.
- Aumento desde o início da ocupação
- Instantes em que se atingem 1000, 1500 e 2000 ppm
- Redução e tempo de recuperação após a ventilação
Os tempos apresentados são ilustrativos. Os valores fiáveis resultam do volume da sala, número de alunos, atividade, posição das janelas e clima do projeto.
Ventilação intensiva no inverno
Ar limpo, mas arrefecimento rápido
A abertura total das janelas substitui muito rapidamente o ar utilizado. Ao mesmo tempo, a temperatura interior reage ao ar exterior frio e pode descer de forma acentuada em poucos minutos.
- Redução rápida da concentração de CO₂
- Descida simultânea da temperatura do ar interior
- Otimização da duração de abertura e do intervalo de ventilação
A qualidade do ar, o conforto térmico e a energia de aquecimento são avaliados em conjunto. O objetivo é uma ventilação curta e eficaz sem arrefecimento excessivo.
Resultado CFD na sala de aula
Onde se acumula o CO₂ na sala?
Uma média da sala não descreve completamente a qualidade do ar. A simulação mostra a distribuição na zona ocupada, picos locais sobre os alunos e a remoção ao longo do tempo após a abertura das janelas.
Evolução durante ocupação e ventilação
Três estados de operação
Janelas fechadas, basculantes e totalmente abertas em comparação direta
Todas as variantes usam a mesma geometria, ocupação e condições exteriores para permitir uma comparação clara do efeito real de cada posição.
01
Janelas fechadas
O caso de referência mostra a acumulação de CO₂ pelos ocupantes. A troca de ar exterior limita-se a juntas e infiltrações.
02
Janelas basculantes
Proporcionam uma troca contínua mas dependente do clima. Avaliam-se remoção de CO₂, correntes de ar no inverno e perdas térmicas.
03
Ventilação intensiva
Janelas totalmente abertas criam uma elevada troca de ar durante um período curto. Avaliam-se redução de CO₂, tempo de abertura e conforto térmico.
Metodologia
Da ocupação e do clima à avaliação transitória da ventilação
A sala, as janelas e os ângulos de abertura são modelados conforme o projeto. Produção de CO₂, horários, concentração exterior, temperatura e vento definem as condições. Para cada posição calcula-se a evolução do escoamento, renovação do ar, CO₂ e temperatura.
- 01
Transferir geometria, áreas e posições das janelas do projeto
- 02
Definir ocupação, horários e produção de CO₂ pelas pessoas
- 03
Definir clima, concentração exterior e condições térmicas
- 04
Simular janelas fechadas, basculantes e ventilação intensiva ao longo do tempo
- 05
Comparar CO₂, renovação do ar, temperatura, correntes de ar e perdas térmicas
Grandezas avaliadas
Avaliar o efeito na sala e não apenas a renovação do ar
Um caudal teórico elevado não é suficiente. O ar fresco deve alcançar a zona ocupada e remover o ar utilizado de forma eficaz.
Concentração de CO₂
Evolução temporal e distribuição espacial na sala ocupada.
Troca de ar exterior
Caudal real pelas janelas sob as condições climáticas consideradas.
Temperatura e correntes de ar
Arrefecimento local e velocidade do ar na zona ocupada.
Duração da ventilação
Frequência e duração necessárias durante as aulas.
Resultado para projeto e operação
Uma estratégia robusta em vez de tempos de abertura genéricos
A análise mostra se a ventilação pelas janelas é suficiente, qual a posição eficaz e quando é necessário apoio mecânico. O resultado orienta projeto, automação e operação escolar.
Evolução de CO₂ durante aulas e intervalos
Renovação e caudal para cada posição das janelas
Duração e intervalos recomendados
Indicações sobre correntes de ar, perdas térmicas e apoio mecânico
FAQ
Perguntas frequentes
Porque não basta um cálculo simples de renovação?
O ar exterior pode distribuir-se de forma desigual. A simulação mostra quais as zonas realmente ventiladas.
Podem ser avaliados verão e inverno?
Sim. Diferença de temperatura, vento e tempo de abertura são definidos para cada estação.
Os resultados podem apoiar o controlo das janelas?
Sim. Podem definir ângulo, duração e intervalos para estratégias manuais ou automáticas.
Próximo passo
Falar sobre um projetoVerificar a qualidade do ar durante o projeto
Avaliamos ocupação, conceito de janelas e situações climáticas relevantes para desenvolver uma estratégia transparente.