UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMO E DESIGN

DISCIPLINA: CONFORTO AMBIENTAL 1

ANÁLISE PROJETUAL DA RESIDÊNCIA SMALL HOUSE – TÓQUIO, JAPÃO.

ARQUITETOS: KAZUYO SEJIMA E RYUE NISHIZAWA

Andressa Rodrigues Melo 11411ARQ028

Ariane Xavier Duarte 11411ARQ023

Guilherme Duarte Cunha 11411ARQ001

Larissa Costa Silva 11411ARQ026

• CLIMA LOCAL

A cidade de Tóquio, onde se situa a casa, possui um clima típico temperado continental onde as temperaturas

sofrem uma certa amplitude, já que não sofrem influência dos oceanos. O verão (junho a setembro) tem temperaturas

que variam de 31°C a 22°C, com a umidade relativa do ar consideravelmente alta, variando entorno de 80% a 70%.

No outono (setembro a dezembro) temos uma queda na temperatura, podendo chegar a mínimas de 11°C e máximas

de 22°C, com a umidade relativa do ar ainda alta. Com a chegada do inverno (dezembro a março) a porcentagem da

umidade do ar sofre uma pequena queda, ficando em torno dos 50% a 60% e as temperaturas sofrem uma queda

brusca, podendo chegar a 3°C e não passando dos 15°C de máxima. Na primavera (março a junho) as temperaturas e

a umidade do ar voltam a subir ficando em torno de 11°C a 22°C a temperatura e a umidade em torno de 65% a 70%.

Sendo assim podemos inferir que a temperatura média de Tóquio fica em torno dos 14°C a 19,5°C (máxima e

mínima) e a umidade relativa do ar não fica abaixo dos 50%, índice considerado adequado.

Em relação as precipitações as chuvas são bem distribuídas ao longo do ano, ficando mais concentradas nas

épocas quentes, como verão e primavera.

Gráfico das temperaturas máximas e mínimas do ano e da variação da umidade relativa do ar em Tóquio. Precipitação anual nas regiões de zona temperada.

• CARTA BIOCLIMÁTICA

Com base no gráfico anterior que mostra as temperaturas máximas e mínimas e a umidade relativa do ar em Tóquio,

pode-se construir a carta bioclimática da cidade.

A partir da análise da carta, podemos propor soluções para a casa quando o clima da cidade gera desconforto.

Assim temos que o desconforto maior da cidade de Tóquio será consequência do frio e em poucas vezes ao longo do

ano, pelo calor.

• ANÁLISE CRÍTICA DO PROJETO

Em seu projeto, Small House é bem pensada em relação a conforto ambiental. A casa não possui sistema de aquecimento

artificial e nem ar condicionado, possui poucas e pequenas aberturas (para questão de privacidade, sendo que o entorno da

construção é uma área bastante densa de construção). Sendo assim, analisaremos a residência a partir de cada zona da Carta

Bioclimática na qual se encontra a cidade de Tóquio.

Fachada Sudeste Fachada Noroeste Fachada Nordeste Fachada Sudoeste

Zona 1 - Conforto

Em sua maior parte do ano o clima da cidade propicia zonas de conforto, onde temos uma temperatura agradável em

torno de 20°C a 26°C e a umidade do ar dentro dos padrões (65% a 80%). Para a residência isso é considerado bom, pois

pelo fato de possuir poucas aberturas e uma fachada inteira em vidro e lajes de concreto aparente, a temperatura razoável

evita o aquecimento (efeito estufa) da casa nessas épocas do ano.

Concreto aparente

Fachada em vidro

Zona 2 - Ventilação

Quanto a zona de ventilação podemos verificar alguns registros na carta bioclimática, embora em menor número,

mas esta merece atenção, por a cidade possuir uma elevada porcentagem de umidade relativa do ar (cerca de 70% a 80%),

que possibilita a decorrências de alguns desconfortos comuns deste clima, como ocorrência de formação de bolores nas

residências ocasionados principalmente quando se tem este alto índice de umidade. Estratégias como ventilação cruzada,

efeito chaminé, utilização de captadores de vento, ventilação de cobertura, peitoril ventilado e espaços sob a edificação são

alternativas que amenizam essa sensação de desconforto .

A Small house tem como estratégia de ventilação as pequenas aberturas na fachada sudeste que aproveita da

ventilação natural em Janeiro, Fevereiro, Março e Dezembro e uma na fachada sudoeste que usufrui da aeração apenas em

Outubro e Novembro,percebe-se que são na área do dormitório e na zona de serviço que há maior quantidade de aberturas,

devido estas necessitarem de maior renovação de ar.

Proposta

Uma proposta de estratégia para esta zona seria, orientar algumas aberturas na fachada norte , que é

onde a predominância dos ventos apontam, uma vez que as temperaturas de Tóquio apresentam média baixa.

A presença da malha metálica no terraço também é considerada uma estratégia que pode funcionar como possível

sistema de efeito chaminé, embora atuando em princípio , uma vez que no dormitório existem esquadrias que possibilita a

renovação de ar, o qual é disperso por meio do terraço com o auxílio da escada helicoidal que o direciona.

Malha metálica

Zona 5 - Ar Condicionado

O Ar Condicionado de janela, Chiller de fain-coil e Self não são estratégias muito eficazes em Tóquio , uma vez

que outras zonas que possuem estratégias de aquecimento ou resfriamento já são necessárias, além do que as

temperaturas médias da cidade são razoavelmente confortáveis, as quais não ultrapassam aos 30 °C,(temperatura

recomendada para a utilização deste sistema).

Em relação a aplicação de sistemas próprios da zona de Ar Condicionado, na Small House observamos que

a esta possui como estratégia de condicionamento de ar o "efeito estufa", que é importante nos períodos em que as

temperaturas sofrem drásticas quedas, este sistema é possível devido a presença do pano de vidro que envolve a casa, e as

pequenas aberturas faz com que a saída de ar seja mínima,p possibilitando o tal efeito.

É importante ressaltar que o posicionamento do dormitório no subsolo também é pensando conforme os

princípios de conforto da zona de ar condicionado, pois Sejima o localiza nesta parte da casa para que nos dias frios não

haja dissipação de calor facilmente, quanto aos dias quentes a estratégia empregada é de ventilação natural devido a

presença de janela e uma porta que possibilita a renovação do ar, consequentemente a dispersão de calor

Pano de vidro

Dormitório

Devido as baixas temperaturas em algumas épocas do ano, se faz necessário o uso de artifícios que amenizem essa situação de desconforto, dentre elas uma que deveria ser utilizado seria as massas térmicas, que tem como objetivo armazenar calor. No caso da Small House essa técnica não acontece e nem seria possível utiliza - lá, pois, a casa não possui paredes de alvenaria, e sim, aço galvanizado, impossibilitando o uso desse método.

Outro artifício para tentar resolver a sensação de desconforto causada pelo frio está no Aquecimento solar passivo, que acaba ocorrendo na Small House, apesar da sua maior fachada envidraçada não estar voltada para o sul (onde os raios solares são mais intensos ainda há nesse lado o uso de vidros, permitindo iluminação e aquecimento.

Zona 7 e 8 – Massa térmica e aquecimento solar

Fachada Oeste Recebe maior iluminação

e tem o maior aproveitamento do

aquecimento solar passivo

Fachada Sul Onde os raios chegam com

maior intensidade

Vista da fachada Oeste Raios solares voltados para a fachada Norte

Outro tipo de aquecimento que poderia

ser utilizado na Small House é aquele que

baseia-se em usar a energia solar para

aquecer chuveiros e piscinas. Nesse processo

é utilizado basicamente dois componentes: um

coletor solar, denominado de placa e um

reservatório térmico, conhecido como boiler.

Através de algumas etapas a água é aquecida

e distribuída para a residência.

Um fato que ajuda no melhor

aproveitamento dessa técnica é voltar os

coletores solares para a sul (no hemisfério

norte), pois assim, ocorreria uma melhor

utilização dessa energia. Apesar dos arquitetos

não terem utilizado desse artifício, ele poderia

ser usado, pois ajudaria na questão de

conforto, além de ser ecologicamente correto e

reduzir os gastos com energia.

Constatada a necessidade de aquecimento artificial, devido as

baixas temperaturas - podendo chegar a 3°C - propõem-se a

implementação do sistema de piso radiante hidráulico no projeto. No qual é

distribuída água aquecida no sistema através de tubos de cobre ou

polietileno de alta densidade, transmitindo calor para o piso.

O princípio básico consiste na impulsão de água quente, que circula

em tubos envolvidos por uma camada de argamassa . Esta camada, situada

sobre os tubos e sob o piso, absorve energia térmica dissipada dos tubos ,

transferindo-a homogeneamente para a superfície, que por sua vez, troca

calor com o ambiente através da radiação e convecção natural.

Zona 9 – Aquecimento artificial

Argamassa + revestimento

Contrapiso

Tubos

Isolante

Laje

Todos os pavimentos utilizariam o mesmo sistema de tubulação, diminuindo nos gastos de materiais e limitando o circuito, sendo as tubulações de pequenos diâmetros que melhorariam a velocidade da água e consequentemente sua temperatura.

O sistema seria controlado com o auxilio de sensores de temperatura operativos e controles programáveis, que reduziriam as abruptas diferenças de temperatura entre ar e piso, aumentando a sensação de conforto térmico.

O sistema de piso irradiante hidráulico por ter fácil adequação a diversos sistemas de aquecimento passivo, poderá ser usado em conjunto com tais propostas, de acordo com um controle adequado para a regulação dos parâmetros de temperatura, reduzindo também o consumo de energia.

Bomba de aquecimento da água

Pisos aquecidos por meio da calefação

REFERÊNCIAS

Clima Tóquio. Disponível em: <http://www.tititudorancea.com.br/z/tempo_previsao_temperatura_tokyo_rjtt.htm>. Acesso em:

15/11/2014.

Clima Temperado. Disponível em: <http://www.geografia7.com/climas-temperados.html>. Acesso em: 15/11/2014.

Ventilação. Disponível em:http://pt.windfinder.com/windstatistics/tokyo_airport

Ventilação. Disponível em : http://arquitetando-sustentabilidade.blogspot.com.br/2012/02/ventilacao-cruzada.html

Aquecimento artificial. Disponível em : http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-11072014-020209/en.php

Aquecimento solar. Disponível em : http://casaeimoveis.uol.com.br/tire-suas-duvidas/arquitetura/como-funciona-o-sistema-de-

aquecimento-solar.jhtm

Aquecimento solar passivo. Disponível em : http://www.planetacad.com/presentationlayer/Estudo_01.aspx?id=18&canal

_ordem=0403

Aquecimento solar passivo. Disponível em : http://coisasdaarquitetura.wordpress.com/2010/08/28/10-mandamentos-da-

arquitetura-sustentavel/