Calculadora do Efeito de Chaminé (Tiragem em Edifícios e Chaminés)
A diferença de pressão e o caudal de ar que o ar quente a subir num edifício, escadaria ou chaminé cria entre uma abertura baixa e uma alta, a partir da altura e das duas temperaturas.
Resultados
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O que faz esta ferramenta
O ar quente é mais leve do que o frio, por isso num espaço alto sobe e sai por cima enquanto o ar frio entra por baixo — o efeito de chaminé. A pressão que cria é Δp = ρ_ext × g × h × (1 − T_ext ÷ T_int), com as temperaturas em kelvin: com 21 °C dentro e 0 °C fora, cada 10 m de altura dá cerca de 9 Pa. É por isso que os poços dos elevadores assobiam no inverno e que as portas do rés do chão de um edifício alto são difíceis de abrir. A fórmula do caudal pressupõe aberturas baixa e alta iguais e ignora o vento e os ventiladores, que nos edifícios reais pesam muitas vezes mais.
Fórmula
Δp = ρ_out × g × h × (1 − T_out ÷ T_in) · Q = Cd × A × √(2 g h (T_in − T_out) ÷ T_in) (temperatures in kelvin)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
h | Distância vertical entre as aberturas inferior e superior | m |
ti | Temperatura do ar no interior | °C |
te | Temperatura do ar no exterior | °C |
a | Área livre de cada abertura (entrada e saída iguais) | m² |
cd | Coeficiente de descarga Cd (cerca de 0,65 em aberturas de aresta viva) | — |
DP | Diferença de pressão por efeito de chaminé | Pa |
Q | Caudal de ar causado pelo efeito de chaminé | m³/s |
QH | O mesmo caudal por hora | m³/h |
V | Velocidade do ar nas aberturas | m/s |
Exemplo resolvido
- Distância vertical entre as aberturas inferior e superior8 m
- Temperatura do ar no interior21 °C
- Temperatura do ar no exterior0 °C
- Área livre de cada abertura (entrada e saída iguais)0,5 m²
- Coeficiente de descarga Cd (cerca de 0,65 em aberturas de aresta viva)0,65
- Diferença de pressão por efeito de chaminé7,2 Pa
- Caudal de ar causado pelo efeito de chaminé1,088 m³/s
- O mesmo caudal por hora3916 m³/h
- Velocidade do ar nas aberturas2,18 m/s
Limitações
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.