A review of airflow rate estimation techniques for natural ventilation in buildings

• Miguel Chen Austin ^[1] ; Dafni Mora ^[1] ; Denis Bruneau ^[2] ; Alain Sempey ^[2]
  1. [1] Universidad Tecnológica de Panamá

     Universidad Tecnológica de Panamá

     Panamá

     
  2. [2] Institute of Mechanical Engineering (I2M)
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 104, 2022, págs. 83-100
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Una revisión de las técnicas de estimación de la tasa de flujo de aire en edificios con ventilación natural
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• Resumen
  • español

    Como la ventilación natural implica interacciones locales y globales, la estimación de estas interacciones puede realizarse mediante muchos enfoques. Tales enfoques, mayormente experimentales y numéricos que analíticos, a menudo requieren alta instrumentación, lo que resulta en mayor demanda de financiamiento. El presente trabajo está dedicado a comprender el concepto de ventilación natural y a evaluar las técnicas experimentales existentes ya implementadas por investigadores anteriores en la estimación de la tasa de flujo de aire de ventilación, debido a los efectos del viento y el tiro térmico. También se presenta una breve revisión de las técnicas de modelado. Esto proporcionará una sólida comprensión teórica del proceso de ventilación natural como parte de los elementos principales en el comportamiento térmico de los edificios. Estas bases están destinadas a ayudar a elegir las técnicas más adecuadas para estimar la tasa de flujo de aire de ventilación natural. La técnica más adecuada de beneficio-presupuesto parece ser las pruebas de hermeticidad ya que las expresiones empíricas que relacionan el flujo de aire directamente con la diferencia de presión en el edificio para ambos casos: infiltraciones y aberturas abiertas, pueden ser adquiridas. Además, la ubicación de las fugas se puede identificar sin complicaciones, y esta técnica tiene el potencial de estimar la capacidad de flujo de aire in situ y las características de fricción de las aberturas.

  • English

    As natural ventilation involves local and global interactions, the estimation of these interactions can be performed by many approaches. Such approaches, rather more experimental and numerical than analytical, often require a great deal of instrumentation and equipment, which results in higher demands on project budget and funding. The present work is devoted to comprehending the natural ventilation concept, and to assess the existing experimental techniques already implemented for past researchers in the estimation of the ventilation airflow rate due to the wind and thermal buoyancy effects. A brief review of modeling techniques is also presented. This will provide a strong theoretical grasp of the natural ventilation process as part of the main elements in the thermal behavior of buildings. Ultimately, these bases are intended to help choose the most suitable techniques to estimate the natural ventilation airflow rate. The adequate benefit-to-budget technique appears to be the airtightness tests (blower door tests), since empirical Equations relating the airflow directly to the pressure difference in the building for both cases: infiltrations (openings closed) and openings opened, can be obtained. Also, the location of the leakages can be identified without complications, and this technique has the potential to estimate in situ the airflow capacity and friction characteristics of the openings.