ARQUITETURA E URBANISMO - FJN CONFORTO AMBIENTAL 1 Arquitetura Bioclimática MAGNO COELHO 11/03/2016 1.

Apresentação em tema: "ARQUITETURA E URBANISMO - FJN CONFORTO AMBIENTAL 1 Arquitetura Bioclimática MAGNO COELHO 11/03/2016 1."— Transcrição da apresentação:

1 ARQUITETURA E URBANISMO - FJN CONFORTO AMBIENTAL 1 Arquitetura Bioclimática MAGNO COELHO 11/03/2016 1

2 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho INÉRCIA TÉRMICA 11/03/2016 2

3 A temperatura do ar do exterior tem uma determinada variação com o passar das horas do dia, e também ao longo do ano. TEMPERATURA MÁXIMA TEMPERATURA MÍNIMA 0h 6h12h6h12h18h Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 3

4 Normalmente, a temperatura interna varia menos do que a externa. Quanto maior o isolamento ou a massa térmica dos elementos construtivos que separam exterior do interior, menor será a variação. TEMPERATURA MÁXIMA TEMPERATURA MÍNIMA 0h 6h12h6h12h18h EXTERIORINTERIOR Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 4

5 Chama-sedeamortecimentoareduçãodavariaçãodetemperaturainternase comparado com a externa, ou seja, a menor temperatura interna com valor maior que a externa mas a temperatura máxima interna com valor menor que a externa TEMPERATURA MÁXIMA TEMPERATURA MÍNIMA 0h 6h12h6h12h18h EXTERIORINTERIORAMORTECIMENTO Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 5 11/03/2016 5

6 TEMPERATURA MÁXIMA TEMPERATURA MÍNIMA 0h 6h12h6h12h18h EXTERIORINTERIORATRASO Chama-se de atraso, a quantidade de tempo em que o ambiente interno demora para atingir sua temperatura mínima ou máxima, a partir do momento em que o exterior atinge a mínima ou máxima respectivamente. Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho

7 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho ESTRATÉGIAS 11/03/2016 7

8 A desumidificação é a redução da umidade do ar no intuito de melhorar a sensação térmica do usuário em regiões quentes e úmidas. Pode ser atingida através da renovação do ar interno através da utilização de grandes aberturas. DESUMIDIFICAÇÃO CLIMAS QUENTES E ÚMIDOS Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 8

9 A ventilação pode reduzir a sensação térmica do usuário, porém aproxima a temperatura interna da temperatura externa, ou seja, aumenta a temperatura interna durante o dia em regiões quentes. Em regiões quentes e secas deve-se reduzir a dimensão das janelas, para reduzir a variação de temperatura VENTILAÇÃO DIURNA CLIMAS QUENTES E ÚMIDOS Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 9

10 A ventilação noturna é uma estratégia que prevê o controle para utilização apenas no período da noite. Em regiões quentes, a ventilação noturna permite a redução mais rápida da temperatura do edifíicio, e reduzir o aumento da temperatura durante o dia. VENTILAÇÃO NOTURNA CLIMAS QUENTES: ÚMIDOS E SECOS Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 10

11 Resfriamento evaporativo direto ocorre quando uma massa de ar insaturado entra em contato com um corpo d’água, reduzindo sua temperatura a partir da evaporação. É possível utilizar esse vento com temperatura reduzida para resfriar o interior da edificação. É usado também para umidificar o ar. RESFRIAMENTO E V APORATIVO DIRET O CLIMAS QUENTES E SECOS Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 11

12 Deve-se lembrar que em regiões quentes e úmidas, o aumento da umidade do ar pode prejudicar a sensação térmica. Uma opção é o resfriamento evaporativo indireto que se baseia na redução da temperatura dos elementos externos pela evaporação, o que reduz o ganho de calor. RESFRIAMENTO E V APORATIVO INDIRET O CLIMAS QUENTES: ÚMIDOS E SECOS Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 12

13 GAD ARCHITECTS, Residência unifamiliar, Turquia Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 13

14 GAD ARCHITECTS, Residência unifamiliar, Turquia Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 14

15 GAD ARCHITECTS, Residência unifamiliar, Turquia Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 15

16 O resfriamento evaporativo indireto pode ser realizado também a partir da utilização de vegetação nos elementos externos. O processo que ocorre com a vegetação é chamado de evapotranspiração, que dificulta a passagem do calor e reduz a radiação interna. RESFRIAMENTO E V APOR A TIVO INDIRET O CLIMAS QUENTES: ÚMIDOS E SECOS EVAPORAÇÃO EVAPOTRANSPIRAÇÃO REDUÇÃO DA TEMPERATURA DA COBERTA Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 16

17 MECANOO ARCHITECTS, Biblioteca, Holanda Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 17

18 MECANOO ARCHITECTS, Biblioteca, Holanda Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 12/03/2016 18

19 RENZO PIANO, Museu, Estados Unidos Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 12/03/2016 19

20 RENZO PIANO, Museu, Estados Unidos Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 12/03/2016 20

21 A massa térmica é uma estratégia que se baseia no armazenamento de energia térmica dentro de um elemento construtivo. Quanto mais condutor e quanto maior a densidade do material, maior será a capacidade de armazenar calor. Pode ser usada para o resfriamento e para o aquecimento. ARMAZENAMENTO DE CALOR DURANTE O DIA LIBERAÇÃO DE CALOR DURANTE A NOITE MASSA TÉRMICA P ARA AQUECIMENT O CLIMAS QUENTES E SECOS, E CLIMAS FRIOS Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 21

22 Além disso, a massa térmica pode ser usada para resfriamento em regiões quentes e secas, lembrando que reduz a variação da temperatura interna. Nessas regiões seu uso deve ser acompanhado da ventilação seletiva noturna momento em que ocorre o resfriamento do elemento. MASSA TÉRMICA P ARA RESFRIAMENT O CLIMAS QUENTES E SECOS RESFRIAMENTO DA MASSA TÉRMICA VENTILAÇÃO NOTURNA Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 12/03/2016 22

23 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho Zoneamento Bioclimático 11/03/2016 23

24 Duas normas controlam o desempenho térmico de edificações no Brasil. A NBR 15575 que regula o desempenho geral de edifícios habitacionais e a NBR 15220 que regula o desempenho térmico de edificações, mas que em sua Parte 3 indica diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. NBR 15220/2005 Desempenho térmico de edificações (Zoneamento bioclimático) Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 24

25 NBR 15220: Desempenho térmico de edificações  Parte 1: Definições, símbolos e unidades;  Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações;  Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social;  Parte 4: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo principio de placa quente protegida;  Parte 5: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo método fluximétrico. Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 25

26 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho Tabela 25: Detalhamento das estratégias de condicionamento térmico 11/03/2016 26 Estrat. Detalhamento AO uso de aquecimento artificial será necessário para armazenar a eventual sensação de desconforto térmico por frio. BA forma, a orientação e a implantação da edificação, além da correta orientação de superfícies envidraçadas, podem contribuir para otimizar o seu aquecimento no período frio através da incidência da radiação solar. A cor externa dos componentes também desempenha papel importante no aquecimento dos ambientes através do aproveitamento da radiação solar. CA adoção de paredes internas pesadas pode contribuir para manter o interior da edificação aquecido. DCaracteriza a zona de conforto técnico ( a baixas umidades) ECaracteriza a zona de conforto térmico FAs sensações térmicas são melhoradas através da renovação do ar interno por ar externo através da ventilação dos ambientes G e HEm regiões quentes e secas, a sensação térmica no período de verão pode ser armazenada através da evaporação da água. O resfriamento evaporativo pode ser obtido através de uso de vegetação, fontes de água ou outros recursos que permitam a evaporação da água diretamente no ambiente que se deseja resfriar. H e ITemperaturas internas mais agradáveis também podem ser obtido através do uso de paredes (externas e internas) e coberturas com maior massa térmica, de forma que o calor armazenado em seu interior durante o dia seja devolvido ao exterior durante a noite, quando as temperaturas externas diminuem. I e JA ventilação cruzada é obtida através da circulação de ar pelos ambientes da edificação isto significa que se o ambiente tem janelas em apenas uma fachada, a porta deveria ser mantida aberta para permitir a ventilação cruzada. Também deve-se atentar para os ventos predominantes da região e para o entorno, pois pode alterar significativamente a direção dos ventos. KO uso de resfriamento artificial será necessário para amenizar a eventual sensação de desconforto térmico LNas situaçãoes em que a umidade relativa do ar for muito baixa e a temperatura do ar estiver entre 21°C e 30°C, a umidificação do ar proporcionará sensações termicas mais agradaveis. Essa estrat´egia pode ser obtida através da utilização de recipientes com água e do controle da ventilação, pois esta é indesejavel por eliminar o vapor proviniente de palntas e atividades domesticas.

27 Segundo a NBR 15220-3/2005, o Brasil foi dividido em 8 zonas bioclimáticas conforme o mapa acima. Fortaleza está localizada na ZONA 8, o Crajubar na ZONA 7 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 27 Crajubar Fortaleza

28 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho ZONA BIOCLIMÁTICA 1 Algumas cidades da zona 1 Estratégia de condicionamento térmico Aquecimento solar da edificação (I) ; Vedações internas pesadas (inércia térmica ) (I) 11/03/2016 28

29 ZONA BIOCLIMÁTICA 2 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho Algumas cidades da zona 2 Estratégias de condicionamento térmico Ventilação cruzada (V); Aquecimento solar da edificação (I) Vedações internas pesadas (I) 11/03/2016 29

30 ZONA BIOCLIMÁTICA 3 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho Algumas cidades da zona 3 Estratégias de condicionamento térmico Ventilação cruzada (V); Aquecimento solar da edificação (I); Vedações internas pesadas. (I)

31 ZONA BIOCLIMÁTICA 4 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho Algumas cidades da zona 4 Estratégias de condicionamento térmico Resfriamento evaporativo e massa térmica para resfriamento(V); Ventilação seletiva( períodos em que a temp. interna seja superior à externa) (V) Aquecimento solar da edificação (I) Vedações internas pesadas (inércia térmica) (I)

32 ZONA BIOCLIMÁTICA 5 Estratégias de condicionamento térmico: Ventilação cruzada (V); Vedações internas pesadas (I). Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho Algumas cidades da zona 5

33 ZONA BIOCLIMÁTICA 6 Estratégias de condicionamento térmico: Resfriamento evaporativo e massa térmica para resfriamento (V); Ventilação seletiva (períodos em que a temp. int. seja superior à externa) (V); Vedações internas pesadas (inércia térmica) (I). Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho Algumas cidades da zona 6 11/03/2016 33

34 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho ZONA BIOCLIMÁTICA 7 Algumas cidades da Zona 7 Estratégias de condicionamento térmico: Resfriamento evaporativo e massa térmica para resfriamento (V); Ventilação seletiva (períodos em que a temp. int. seja superior à externa) (V); 11/03/2016 34

35 Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho ZONA BIOCLIMÁTICA 8 Estratégias de condicionamento térmico: Ventilação cruzada permanente (V). Algumas cidades da zona 1 11/03/2016 35

36 CIDADE Barbalha Campos Sales Crateús Fortaleza Guaramiranga Iguatu Jaguaruana Morada nova Quixadá Quixeramobim Sobral Tauá 7 7 7 8 5 7 8 7 7 7 7 7 ZONAEST DFIHJ FIJ CFI DFIHJ FIJK FHIJK DFHIJ CEARÁ Fonte: NBR 15220/2005 CEARÁCEARÁ Exigência: SOMBREAMENTO OCEANO AT L Â N T I C O FORTALEZA Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 36

37 ESTRATÉGIAS DE PROJETO – CEARÁ A adoção de paredes internas pesadas pode contribuir para manter o interior da edificação aquecido. As sensações térmicas são melhoradas através da desumidificação dos ambientes. Esta estratégia pode ser obtida através da renovação do ar interno por ar externo através da ventilação dos ambientes. Temperaturas internas mais agradáveis também podem ser obtidas através do uso de paredes (externas e internas) e coberturas com maior massa térmica, de forma que o calor armazenado em seu interior durante o dia seja devolvido ao exterior durante a noite, quando as temperaturas externas diminuem. A ventilação cruzada é obtida através da circulação de ar pelos ambientes da edificação. Isto significa que se o ambiente tem janelas em apenas uma fachada, a porta deveria ser mantida aberta para permitir a ventilação cruzada. Também deve-se atentar para os ventos predominantes da região e para o entorno, pois o entorno pode alterar significativamente a direção dos ventos. O uso de resfriamento artificial será necessário para amenizar a eventual sensação de desconforto térmico por calor. C F H IH I I JI J K Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 37

38 30 25 20 15 10 05 00 60 50 40 30 20 10 0 UMIDAD E REL A TI V A (%) UMIDAD E ABSOLU T A (g/kg) FORTALEZA A B C D E F H G I J K L ZONA 8 000510152025303540 TEMPERATURA (ºC) Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 38

39 30 25 20 15 10 05 00 60 50 40 30 20 10 0 UMIDAD E REL A TI V A (%) UMIDAD E ABSOLU T A (g/kg) JAGUARUANA A B C D E F H G I J K L ZONA 8 000510152025303540 TEMPERATURA (ºC) Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 39

40 30 25 20 15 10 05 00 60 50 40 30 20 10 0 UMIDAD E REL A TI V A (%) UMIDAD E ABSOLU T A (g/kg) GUARAMIRANGA A B C D E F H G I J K L ZONA 5 000510152025303540 TEMPERATURA (ºC) Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 40

41 30 25 20 15 10 05 00 60 50 40 30 20 10 0 UMIDAD E REL A TI V A (%) UMIDAD E ABSOLU T A (g/kg) MORADA NOVA, QUIXADÁ, QUIXERAMOBIM, SOBRAL A B C D E F H G I J K L ZONA 7 000510152025303540 TEMPERATURA (ºC) Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 41

42 30 25 20 15 10 05 00 60 50 40 30 20 10 0 UMIDAD E REL A TI V A (%) UMIDAD E ABSOLU T A (g/kg) BARBALHA, CAMPOS SALES, CRATEÚS, IGUATU, TAUÁ A B C D E F H G I J K L ZONA 7 000510152025303540 TEMPERATURA (ºC) Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 42

43 Em um mesmo estado, como é o caso do Ceará, podemos ter climas bem distintos, e para cada um deles orientações construtivas específicas. Sombreamento Reduzir o ganho de calor pela radiação Aberturas grandes Aumentar a circulação do ar e reduzir a umidade interna Paredes leves e refletoras Reduzir o acúmulo de calor nos elementos construtivos Sombreamento Reduzir o ganho de calor pela radiação Aberturas pequenas Dificultar a entrada de ar quente no interior e o ganho de calor por radiação Paredes pesadas Reduzir a variação de temperatura interna Sombreamento Reduzir o ganho de calor pela radiação Aberturas médias Reduzir a umidade do interior Paredes internas pesadas Garantir o acúmulo de calor nos momentos frios QUENTE E ÚMIDO QUENTE E SECO QUENTE E ÚMIDO DE ALTITUDE Arquitetura & Urbanismo – FJN Conforto Ambiental 1Prof.: Mágno Coêlho 11/03/2016 43