O que é a ventilação da pilha?
A ventilação da pilha é um método de ventilação natural que depende de uma circulação espontânea de ar causada pelo efeito da pilha térmica. Esse fenômeno que ocorre naturalmente faz com que o ar quente suba em um espaço fechado e procure uma saída. Quando o ar quente sai do espaço, ele cria um vácuo parcial que aspira o ar mais frio da atmosfera externa para substituí-lo. Este ciclo introduzirá continuamente ar mais frio no espaço, regulando efetivamente a temperatura e garantindo um fornecimento constante de ar fresco. Esse sistema de troca de calor e ar é mais eficaz em edifícios com sistemas de ventilação de chaminés dedicados e onde grandes diferenças nas temperaturas externas e internas incentivam o efeito da chaminé.
O fenômeno natural do ar quente subindo acima do ar mais frio é bastante conhecido e forma a base de todos os sistemas de ventilação da pilha. Quando o ar é aquecido, as moléculas se afastam, tornando o ar menos denso e mais flutuante. O corpo ou a coluna de ar em qualquer espaço fechado estará sempre mais quente na parte superior do espaço devido a esse efeito. Os sistemas de ventilação da pilha usam esse movimento natural para expelir o ar quente e aspirar o ar fresco e frio para o espaço. Esses sistemas são particularmente eficientes porque exigem muito poucos, se houver, componentes mecânicos para operar corretamente.
Os sistemas de troca de ar de pilha dedicados normalmente apresentam uma série de saídas de ar quente no nível do teto e entradas de ar frio ao longo das partes inferiores das paredes externas. As saídas de ar quente devem idealmente ser localizadas o mais alto possível; o efeito da pilha se torna mais pronunciado quando a distância entre os pontos de entrada e saída aumenta. Edifícios maiores, com vários andares, costumam ter um duto de ar quente central que leva ao teto da estrutura com saídas de ar quente no nível do teto em cada andar. As entradas de ar frio são normalmente alimentadas por ar, que é ventilado por um duto de ar frio separado pelos ventiladores. Esse duto terá um conjunto de aberturas de entrada no nível do solo.
Quando o ar no espaço interior começa a esquentar, ele naturalmente sobe para as regiões superiores do espaço e sai das saídas de ar quente. Ao fazê-lo, o vácuo de baixa pressão deixado em sua esteira atrai ar fresco e mais frio para a área através das saídas de ar frio. Esse ciclo estabelece um padrão de ventilação de fluxo cruzado constante que mantém a área fornecida com ar fresco. Como esse ciclo depende de uma diferença de temperatura entre as colunas de ar externa e interna, os sistemas de ventilação das pilhas são particularmente eficazes durante os períodos de inverno.
A ventilação da pilha tem várias vantagens e desvantagens que devem ser consideradas ao escolher um sistema de ventilação. Os principais benefícios dos sistemas de ventilação de chaminés incluem a flexibilidade na colocação dos respiradouros, a não dependência dos padrões de vento, o fluxo de ar estável e a sustentabilidade. As desvantagens desse tipo de sistema são a menor força do fluxo de ar quando comparada à ventilação do vento, a dependência de diferenciais de temperatura e as limitações de projeto em relação à altura do teto. Apesar das desvantagens, esses sistemas são geralmente eficazes, de baixo custo e opções de troca de ar ambientalmente amigáveis.