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VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS Escala, Forma, Função, Fechamentos Opacos e Transparentes e Proteções Solares CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo PUC.Goiás.

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Apresentação em tema: "VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS Escala, Forma, Função, Fechamentos Opacos e Transparentes e Proteções Solares CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo PUC.Goiás."— Transcrição da apresentação:

1 VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS Escala, Forma, Função, Fechamentos Opacos e Transparentes e Proteções Solares CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo PUC.Goiás António Manuel Corado Pombo Fernandes Um resumo do capítulo de mesmo nome do livro Eficiência Energética na Arquitetura

2 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes Desde o início de sua história a arquitetura surge como uma forma de possibilitar ao homem um habitat seguro e através do qual ele possa se defender também das hostilidades climáticas do meio. Primeiro ocupando cavernas e posteriormente fazendo arquitetura, o ser humano foi tornando seu abrigo cada vez mais adequado às suas necessidades – uma espécie de filtro a ser concebido pelo arquiteto de forma a responder, entre outras questões, aos problemas de adaptação do homem ao ambiente. (p. 51) VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS INTRODUÇÃO

3 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes Do arquiteto dependem a adequação da forma arquitetônica à sua função (e vice-versa) e a correta especificação dos fechamentos e sistemas de condicionamento utilizados no projeto. O projeto consciente deve buscar tirar partido de cada uma destas variáveis para garantir ao edifício uma ferfeita interação entre o homem e o meio em todas as escalas – urbana, arquitetônica construtiva e imediata. (p. 51) VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS ESCALA

4 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS Com relação ao conforto térmico, a forma arquitetônica já foi evidenciada em vários locais do mundo., como na cidade de Marrakesh, em Marrocos, onde as edificações foram construídas de forma a canalizar para o interior da cidade a brisa que vem do mar (úmida e refrescante). Da mesma maneira, o vento quente continental é desviado pela forma das edificações, possibilitando conforto na escala urbana. (p. 52) FORMA

5 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS A influência da forma arquitetônica no conforto térmico também pode ser observada no iglu (cuja forma hemisférica diminui a superfície de contato com o ar exterior, minimizando perdas de calor) e no chalé das montanhas (cuja cobertura altamente inclinada evita o acúmulo de neve, promovendo maior exposição aos raios solares). (p. 52/53)

6 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS Seus projetos buscavam se adequar completamente ao entorno. (...) onde os telhados generosos permitiam grandes áreas de sombra ao longo do dia, além de serem o principal elemento orquestrador da volumetria arquitetônica. (...) o uso amplo da iluminação natural no sentido de criar espaços aconchegantes e de destacar elementos da própria arquitetura de interiores. (p. 53)

7 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS Existem desigualdades formais nas duas soluções e, consequentemente, desigualdades térmicas e visuais. Na primeira solução, todas as superfícies externas estão expostas à radiação solar e à ventilação. Neste caso é possível receber luz e calor solar também pela cobertura. Na segunda solução existem unidades mais expostas e outras menos expostas, de forma a criar comportamentos térmicos e visuais distintos. Também é evidente que a mudança de orientação das construções alterará mais o desempenho térmico do edifício do que o da casa isolada. Isto acontece porque, em uma casa isolada, a cobertura é responsável pela maior parte dos ganhos de calor. Esses ganhos não são influenciados pela mudança de orientação. (p. 54)

8 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS FUNÇÃO A função arquitetônica, um dos vértices do triângulo clássico vitruviano, interage com a forma e com a eficiência energética de um edifício. O mesmo projeto arquitetônico, se destinado a fins distintos como comércio ou habitação, por exemplo, pode resultar em comportamentos energéticos diferentes. As funções residencial, comercial e pública são distintas do ponto de vista da dependência do clima e, consequentemente, do consumo de energia. (p. 55)

9 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS FECHAMENTOS: TRANSPARENTES OU OPACOS É, portanto, conveniente distinguir o envelope construtivo em duas partes: os fechamentos opacos e os transparentes. A principal diferença entre os dois é justamente sua capacidade (transparentes) ou incapacidade (opacos) de transmitir a radiação solar para o ambiente interno. Observação: é interessante complementar que os transparentes têm sempre espessura muito menor que os opacos!

10 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS FECHAMENTOS OPACOS O sentido do fluxo de calor será sempre da superfície mais quente para a mais fria. Para melhor entendimento (...) pode-se subdividí-lo em três fases:

11 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS Fase 1 – troca de calor com o meio exterior: a superfície externa do fechamento irá receber calor do meio por convecção e radiação; Fase 2 – condução através do fechamento: haverá fluxo de calor por condução dependendo das características do material (condutibilidade); Fase 3 – troca de calor com o meio interior: como na fase 1, as trocas de calor serão por convecção e radiação.

12 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS INÉRCIA TÉRMICA Outra característica importante dos fechamentos é sua inércia térmica (...) consequência de sua massa térmica. A figura adiante é ilustrativa desta situação, onde se percebem o amortecimento e o retardo térmico na temperatura interior em comparação à temperatura exterior. Com isso o microclima interior é bem mais ameno que o clima do exterior. (p. 63/64) Observação: isto supondo um clima onde as temperaturas oscilem muito entre o dia e a noite

13 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS FECHAMENTOS TRANSPARENTES As principais trocas térmicas em uma edificação acontecem geralmente nestes fechamentos (janelas, clarabóias, etc) nos quais podem ocorrer os três tipos básicos de trocas térmicas: condução, convecção e radiação. (...) A radiação é que se torna o principal fator devido à sua parcela diretamente transmitida para o interior (inexistente nos fechamentos opacos), que depende da transmissividade do vidro. No projeto arquitetônico, as principais varáveis que podem alterar o aporte de calor pela abertura são: > orientação e tamanho da abertura; > uso de proteções solares externas e internas; > tipo de vidro (p. 64)

14 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS Transmitida Absorvida / Re-emitida Refletida COMPORTAMENTO DO VIDRO A radiação solar incidente em um fechamento transparente pode ser transmitida, absorvida ou refletida (...) A parcela absorvida se converte em calor no interior do vidro e pode ser re-emitida tanto para o exterior quanto para o interior na forma de radiação de onda longa. (p. 66/67)

15 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS PROTEÇÕES SOLARES O uso de proteções solares em uma abertura é um recurso importante para reduzir os ganhos térmicos (...) as proteções internas (cortinas, persianas) não evitam o efeito estufa, pois o calor solar que as atinge se transforma em radiação de onda longa, permanecendo na sua maior parte no ambiente interior. (...) A proteção externa bloqueia a radiação direta antes de esta penetrar pelo vidro, evitando o efeito estufa. É importante salientar que as proteções externas (...) podem ser pensadas como elemento compositivo da fachada e se tirar partido desta idéia para conceber, inclusive, a linguagem arquitetônica do edifício. (p. 71) MES, Rio de Janeiro, 1939

16 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS FATOR SOLAR O fator solar (Fs) de uma abertura pode ser entendido como a razão entre a quantidade de energia solar que atravessa a janela pelo que nela incide. Para o vidro simples (...) é aproximadamente 87%. (p. 71)

17 CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo António Manuel Corado Pombo Fernandes VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS CARGA TÉRMICA Após o conhecimento de todas as variáveis (climáticas, humanas e arquitetônicas) pode-se, através do cálculo da carga térmica, saber a quantidade de calor total que deverá ser extraída ou fornecida ao ar do ambiente para se poder mantê-lo em condições desejáveis de temperatura e umidade. (p. 95) Encaminhamento: Com estes conhecimentos e conceitos você poderá entender e perceber as quantidades de calor envolvidas em um caso-exemplo e, fazendo o exercício N. 1 do Bloco 2, perceber a importância conceitual e quantitativa das proteções solares dos envidraçados em climas quentes.


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