Arrefecimento passivo: melhorar a ventilação natural da sua casa

O arrefecimento passivo é uma técnica de arrefecimento que ajuda a manter uma temperatura agradável num edifício sem consumir energia.

É, portanto, uma alternativa aos sistemas de arrefecimento ativos que funcionam com eletricidade, como os aparelhos de ar condicionado.

Aqui estão três princípios de arrefecimento passivo para otimizar a eficiência térmica da sua casa.

Conforto térmico refere-se à sensação de conforto num espaço interior. Depende da temperatura interior, das condições de humidade, das correntes de ar e da qualidade do ar interior (QAI).

Um sistema de arrefecimento passivo, como a ventilação cruzada e/ou a utilização de materiais com elevada capacidade térmica, ajuda a estabilizar a temperatura interior, contribuindo para um melhor conforto térmico global.

A transferência de calor refere-se ao processo de transferência natural de calor de uma área quente para uma área mais fria.

A transferência de calor ocorre principalmente de três formas:

1. Por radiação: a radiação é a transferência de calor sob a forma de radiação eletromagnética, principalmente raios infravermelhos. Numa casa, o sol aquece as superfícies exteriores (telhados, paredes e janelas). Estas superfícies irradiam então calor para o interior.
2. Por condução: a condução é a transferência de calor através de um material sólido (tetos, paredes e janelas) que conduz o calor do exterior para o interior.
3. Por convecção: a convecção é a transferência de calor pelo movimento de elementos fluidos, principalmente ar, através de correntes de ar quente e frio. As correntes de ar quente aumentam o calor, enquanto as correntes de ar frio arrefecem a divisão.

Para reduzir a transferência de calor, é necessário proteger as superfícies expostas ao exterior, isolar a casa e ventilá-la eficazmente.

A orientação de um edifício influencia a eficácia de um sistema de arrefecimento passivo.

Uma orientação cuidadosamente planeada maximiza os benefícios do vento e minimiza a exposição direta à luz solar para otimizar a eficiência térmica da casa.

O objetivo é melhorar a ventilação natural e reduzir a utilização de aparelhos de ar condicionado.

A ventilação natural, ou arrefecimento natural, envolve a utilização de aberturas, como janelas, portas e respiradouros, para permitir a circulação de ar frio no interior do edifício, expulsando o ar quente.

Para além dos sistemas de ventilação mecânica higiénica (por exemplo, VMC), a ventilação natural utiliza a diferença de pressão e temperatura para criar um fluxo de ar intenso e contínuo através do edifício.

Ao posicionar cuidadosamente as aberturas, é possível maximizar o fluxo de ar fresco e, assim, permitir um arrefecimento eficaz dos espaços interiores do edifício.

Ventilação cruzada, unilateral, duplo fluxo, efeito chaminé... Para saber tudo sobre as técnicas de ventilação natural, leia o nosso artigo especial: Ventilação natural em casa: importância para a sua saúde

1. Acessível e económico: fácil de integrar em novas construções e renovações sem custos elevados.
2. Reduz a necessidade de ar condicionado: O arrefecimento passivo ajuda a manter o conforto térmico sem necessidade de ar condicionado, contribuindo para uma fatura de eletricidade mais baixa.
3. Melhora a qualidade do ar e a saúde através da troca de ar que reduz a presença de poluentes no interior. Os sintomas da síndrome do edifício doente ocorrem mais frequentemente em edifícios com ar condicionado do que em edifícios com ventilação natural (Wargocki et al., 2002)¹.
4. Assegura um conforto térmico equilibrado, mantendo uma temperatura agradável e reduzindo as zonas de calor excessivo.
5. Adaptável e versátil: adapta-se a todos os climas e estilos arquitetónicos e pode ser combinada com outras técnicas.

Adote as seguintes práticas para otimizar o arrefecimento passivo da sua casa utilizando a ventilação natural:

• Coloque as janelas e as aberturas de ventilação em lados opostos da casa para promover o fluxo cruzado de ar e maximizar o arrefecimento.
• Instale janelas do telhado com operação manual para criar um efeito de chaminé e aumentar a remoção do ar quente acumulado junto ao teto, ajudando a arrefecer toda a casa.
• Plantar árvores e arbustos para dar sombra e direcionar as brisas para as aberturas do edifício (ver o capítulo abaixo para saber que árvores plantar).
• Instale estores exteriores, cortinas exteriores ou toldos para reduzir a exposição ao calor, continuando a permitir a circulação do ar que contribui para o arrefecimento (consulte o capítulo abaixo para descobrir as nossas soluções).

Seguem-se mais três métodos de arrefecimento passivo para manter uma temperatura agradável em sua casa, sem recorrer a sistemas de ar condicionado que consomem muita energia.

O arrefecimento radiativo é um método que permite aos edifícios dissipar o calor através da emissão de radiação térmica para um ambiente mais fresco, normalmente à noite.

Este método tira partido de superfícies refletoras ou de coberturas especiais para reduzir as temperaturas interiores.

Nem sempre acessível, o arrefecimento passivo por radiação pode exigir a aplicação de coberturas ou pinturas refletoras.

O arrefecimento evaporativo passivo é um método de arrefecimento que utiliza elementos como poças de água ou superfícies molhadas para baixar a temperatura do ar.

A evaporação da água absorve o calor e, por conseguinte, oferece uma solução natural para arrefecer o ar ambiente.

Este método nem sempre é acessível, pois requer a modificação dos espaços existentes para integrar elementos de água.

O acoplamento à terra explora a temperatura estável da terra para moderar as variações de temperatura interior.

Ao construir parcialmente o edifício no subsolo ou ao utilizar sistemas geotérmicos de transferência de calor (por exemplo, tubos de terra), pode manter condições térmicas estáveis que mantêm a sua casa fresca.

O acoplamento à terra é um sistema que implica trabalhos de construção e investimentos significativos em energia geotérmica.

Para um arrefecimento passivo eficaz, eis três elementos de projeto que influenciam a capacidade de um edifício manter passivamente temperaturas confortáveis.

Um bom isolamento e materiais adequados limitam os ganhos de calor indesejados e mantêm uma temperatura interior fresca. Os materiais com elevada capacidade térmica podem armazenar e libertar calor de forma controlada para manter um bom arrefecimento.

Exemplos de materiais que são adequados para o arrefecimento passivo:

• Betão, pelas suas propriedades térmicas e pela sua inércia.
• O tijolo, que oferece um bom isolamento térmico e acústico.
• Materiais ecológicos, como o cânhamo ou a celulose, que são simultaneamente isolantes e duradouros.

Para garantir o arrefecimento passivo da sua casa, o posicionamento estratégico das aberturas (janelas, portas, aberturas e grelhas de ventilação) e a proteção solar são cruciais.

As aberturas minimizam o ganho de calor solar e maximizam a luz natural.

Soluções como estores exteriores, cortinas exteriores e toldos são eficazes para proteger as aberturas da luz solar direta.

Além disso, as janelas do telhado com operação manual são a solução ideal para otimizar o arrefecimento passivo ou a renovação do ar na sua casa. Considere uma solução de proteção contra o calor entre as seguintes:

• Estores exteriores: proporcionam uma ótima proteção solar exterior que melhora o isolamento térmico e o conforto no interior da sua casa.
• Estores de tela macia: são uma solução leve que fornece uma proteção eficaz contra o sol, permitindo simultaneamente uma ventilação natural.
• Cortinas exteriores anticalor: reduzem a entrada de calor, permitindo ao mesmo tempo a entrada de luz natural.

Descubra todas as nossas soluções de proteção contra o calor para janelas do telhado com operação manual na nossa página dedicada: Cortinas e estores exteriores - Proteção solar exterior

Leia também: Cortinas VELUX: como escolher a mais adequada

A cor e a refletividade das superfícies exteriores influenciam a quantidade de calor absorvido e irradiado por um edifício, otimizando o seu arrefecimento

A escolha das cores e dos materiais refletores pode reduzir a absorção de calor.

Eis algumas recomendações:

• Utilize cores claras: refletem mais luz solar e absorvem menos calor do que as cores escuras.
• Aplicar tintas refletoras: estas são concebidas para minimizar a transferência de calor para o interior do edifício, contribuindo assim para o arrefecimento interior.

O paisagismo ajuda a otimizar as estratégias de arrefecimento passivo ou de refrescamento para criar um ambiente mais fresco e confortável.

Selecionar e posicionar estrategicamente árvores e plantas adequadas para:

• Minimizar a exposição direta ao sol,
• Reduzir a temperatura ambiente à volta da sua casa (a sombra das árvores pode reduzir a temperatura ambiente até 5°C).
• Melhorar a qualidade do ar, uma vez que as plantas filtram partículas finas e produzem oxigénio.

Para um arrefecimento ótimo, escolha árvores de folha caduca com folhagem densa, como carvalhos ou bordos. Proporcionam uma sombra substancial no verão e uma luz bem-vinda no inverno, quando as árvores perdem a sua folhagem.

Além disso, utilize plantas trepadeiras, como a hera ou as glicínias, que podem cobrir decorativamente as fachadas das casas, contribuindo simultaneamente para o seu arrefecimento.