aulas clima

Curso de Arquitetura e Urbanismo

Conforto Ambiental – Clima4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Limite Faltas 10ha

P r o f . D r . M a n u e l F r a n c i s c o N a v a r r o M o r e n ofevereiro 2010 V.1.0

março 2011 V. 2.0agosto 2011 V. 3.0agosto 2012 V. 4.0

setembro 2013 V. 5.0agosto 2015 V. 6.0

PLANO DE ENSINO

CURSO: Arquitetura e Urbanismo

SÉRIE: 4º semestre - TURNO: Diurno e Noturno.

DISCIPLINA: Conforto Ambiental - Clima – mfnm

CARGA HORÁRIA: SEMANAL: 2 h/a - SEMESTRAL: 40 h/a (limite de faltas 25% =10 h/a)

I - EMENTA

Estudar o Conforto Ambiental na Arquitetura e no Urbanismo como resultante do controle e dosagem

das Variáveis e Energias que caracterizam cada Clima.

II - OBJETIVOS GERAIS

Conhecimentos (saber): Conhecer as Variáveis Climáticas e as Necessidades Humanas de Conforto

Higrotérmico. Saber como a Arquitetura e o Urbanismo interagem modificando o Clima.

Habilidades (saber fazer): Adequar as Cidades e as Edificações às variáveis Climáticas, que são:

Radiação Solar, Ventos, Umidade e Temperaturas.

III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Competências (capacidade de colocar em prática): Definir critérios de projetos Arquitetônicos e

Urbanísticos para os quatro principais climas: Quente-Úmido, Quente-Seco, Frio e Tropical de Altitude.

Conforto Ambiental - Clima - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 4º semestre - C.H.Semanal 2ha - C.H.Semestral 40ha

IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

1. Variáveis Climáticas: Radiação Solar, Ventos, Umidades e Temperaturas.

2. Gráficos Climáticos: análise e interpretação dos quatro climas.

3. Para cada clima considerar cada uma das variáveis climáticas, definindo e aplicando Princípios e

Técnicas a adotar em projetos de trechos Urbanos nos aspectos: Orientação no Relevo, Arruamento,

Loteamento, Superfícies e Vegetação.

4. Propriedades climáticas urbanas e Caracterização de Loteamento.

5. Para cada clima considerar cada uma das variáveis climáticas, definindo e aplicando Princípios e

Técnicas a adotar em projetos Arquitetônicos nos aspectos: Implantação no lote, Orientação dos

cômodos, Cobertura, Vedações, Pisos e Aberturas.

6. Propriedades climáticas das construções e Caracterização de Edifícios.

V - ESTRATÉGIA DE TRABALHO

Aulas expositivas com recursos audiovisuais

Debates e seminários sobre textos conceituais.

Trabalhos visando aplicar os conhecimentos ministrados.

VI - AVALIAÇÃO

Seminários e trabalhos individuais

Relatórios de visitas e análise.

Provas teóricas


VII – BIBLIOGRAFIA

BÁSICA (3 livros após 2006)

FROTA, Anésia e SCHIFFER, Sueli. Manual de conforto térmico, São Paulo, Studio Nobel, 8ªed., 2009.

LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando. Eficiência Energética na Arquitetura. São

Paulo: PW / Procel. Disponível em pdf (acesso em ago2013):

http://www.labeee.ufsc.br/publicacoes/livros

ROMERO, Marta Adriana Bustos. Arquitetura bioclimática do espaço público. Brasília, UNB

(Universidade de Brasília), 2006.

COMPLEMENTAR (5livros)

ROMERO, Marta Adriana Bustos. Princípios bioclimáticos para o desenho urbano., São Paulo,

ProEditores, 2000.

OLGYAY, Victor. Arquitectura y clima (Design whith Climate). Barcelona: G.Gili, 1998.

GOULART, Solange, e outros. Dados Climáticos para Projeto e Avaliação Energética para 14 Cidades

Brasileiras. Florianópolis, NPC/UFSC. 1998. Disponível em pdf (acesso em ago2013):


KOENIGSBERGER, O. e outros. Viviendas Y Edificios en Zonas Cálidas Y Tropicales. Madrid:

Paraninfo, 1977




-


Variáveis Climáticas: Radiação Solar

A Radiação Solar recebida na camada externa da atmosfera abrange Ondas

Eletromagnéticas de 0,29 μm até 2,3 μm (micrômetros).

a. Ultravioleta (0,29 μm a 0,38 μm): é bactericida, produz branqueamento e

efeitos fotoquímicos.

b. Luz Visível (0,38 μm a 0,76 μm): violeta, azul, verde, amarelo esverdeado,

amarelo, laranja e vermelho).

c. Infravermelho curto (0,76 μm a 2,3 μm): calor radiante capaz de atravessar

materiais transparentes.


Trocas Térmicas

Corpos que estejam a temperaturas diferentes trocam calor, os mais

quentes perdendo e os menos quentes ganhando.

Trocas Térmicas Secas são as trocas térmicas que envolvem variações de

temperaturas:

Condução: ocorrem através do contato entre dois materiais.

Convecção: o calor é transmitido de um material para outro através do

movimento de um fluido transportador (gás ou líquido).

Radiação: ocorre entre dois corpos sem contato, independe do material

entre eles, podendo ocorrer no vácuo, através de ondas eletromagnéticas.

A B

A B

A B


Garrafa Térmica: exemplo de como bloquear

as trocas térmicas secas.

A garrafa térmica é constituída por uma

ampola dupla de vidro.

Condução é impedida porque o vácuo elimina

o contato entre as duas paredes de vidro.

Convecção é evitada pela ausência de fluidos

entre os dois vidros.

Radiação é impedida pelo espelhamento das

superfícies internas dos vidros.

-


Trocas Térmicas Úmidas

são as trocas térmicas que ocorrem pela mudança de estado físico da água:

Vaporização ou Evaporação: mudança do estado líquido para o estado

gasoso.

Condensação ou Liquefação: mudança de estado gasoso do vapor d água

para o estado líquido.

Fusão: de solido para liquido.

Solidificação: de liquido para solido.


Efeito Estufa:

A Radiação Solar tem comprimento de onda médio de 0,5 μm (ondas

curtas), consegue atravessar o vidro e aquecer os materiais opacos. Estes

emitem Infra Vermelho Longo de 10 μm (ondas longas), as quais não

atravessam os vidros.

I.V.Curto I.V.Longo


Variáveis Climáticas: Ventos

Ventos são correntes de Convecção no ar que tendem a igualar o

aquecimento diferenciado das diversas zonas da atmosfera.

Frio

Mais denso

Alta Pressão

Quente

Menos denso

Baixa Pressão



Circulação Mundial dos Ventos

Ventos de Oeste



Alterações dos Ventos

A. Brisas Marinhas

Crédito: Física, de Alberto Gaspar. São Paulo, Ática, 2000, p. 225.



Alterações dos Ventos

B. Brisas do Vale

C. Efeito Orográfico

Face Úmida Face Seca


Variáveis Climáticas: Umidades

Higrometria


Higrometria: TBS, TBU, PO e UR



Precipitações

A chuva, neve ou granizo, ocorrem pelo resfriamento do vapor d água

contido no ar. Esse resfriamento tem várias causas, sendo as principais:

a) Precipitações Convectivas: ocorre pela elevação das massas de ar

em regiões de baixa pressão, por exemplo na faixa do Equador.

b) Precipitações Frontais: ocorre pela chegada de uma frente fria, por

exemplo, na cidade de São Paulo.

c) Precipitações Orogênicas: ocorre pela subida da massa de ar ao

passar por uma elevação, por exemplo, as chuvas na encosta da Serra

do Mar.




Pluviosidade: A quantidade de chuva normalmente é medida em

milímetros (mm). Os milímetros (mm) correspondem à altura que a água

teria se não escoasse, não evaporasse e não infiltrasse.

A pluviosidade mundial anual pode ser considerada :

acima de 2000mm muito alta (Clima Úmidos),

1000mm normal e

abaixo de 200mm muito baixa (Clima Desértico).

Exercício: Quantos m3 de água saem pelas calhas de uma laje de 12m por

8m durante uma chuva de 50mm? Mostre todas as contas.


pluviômetro


Variáveis Climáticas: Umidades - Pluviosidades


Variáveis Climáticas: Gráficos: Fonte: http://previsaonumerica.cptec.inpe.br/

Precipitações mm/h

Temperatura superficial ºC

Umidade relativa %

Ventos superficiais m/s

Pressão ao nível do mar Pa

Céu Encoberto (Nuvens) %


Variáveis Humanas

1. Mecanismos Termorreguladores

a. Para o Calor: são acionados para ajudar o corpo humano a perder calor.

Vaso dilatação periférica: os vasos sanguíneos dilatam-se, a temperatura da pele aumenta,

facilitando a perda de calor por convecção.

Transpiração: se o ar não estiver saturado (UR 100%) o suor ao passar de líquido para

vapor retira calor do corpo.

Redução do Metabolismo: ajuda o organismo a diminuir a produção de calor interno.

Espalhar-se: aumento da área exposta.

b. Para o Frio: são acionados para ajudar o corpo humano a ganhar calor.

Vaso constrição periférica: os vasos sanguíneos contraem-se, a temperatura da pele

diminui dificultando a perda de calor por convecção.

Arrepiar dos pelos: ajudam a manter uma camada de ar junto à pele, que funciona como

isolante, dificultando a perda de calor por convecção.

Aumento do Metabolismo: ajuda o organismo a produzir mais calor interno; se o frio for

muito intenso o aumento do metabolismo chega a provocar o tiritar das juntas.

Encolher-se: Assumir posição fetal (esfera), para reduzir a área de contato.


Variáveis Humanas

2. Atividade Física: o corpo produz continuamente calor. A produção total de calor

metabólico pode ser dividida em:

Metabolismo basal que é a produção contínua de calor para manter os processos

vegetativos.Exemplo: durante o sono (basal) = 80W

Metabolismo muscular que é a produção de calor dos músculos durante a produção de

trabalho controlado e consciente.

Exemplos: sentado digitando, lendo, escrevendo = 130 a 160W

andando, levantamentos moderados = 220 a 290W

nadando, correndo = 440 a 580W

subindo escada =1100 a 1280W

Quanto maior a atividade, maior será a quantidade de calor produzido pelo metabolismo e

liberado para o ambiente.


Variáveis Humanas

3. Vestimenta: a roupa ao manter uma camada de ar parado, junto ao corpo, forma uma

barreira que dificulta as trocas por convecção e radiação.

Esta variável é medida em “clo”, do inglês clothing, 1clo é igual a 0,155 m2 ºC/W..

Exemplos:


Equipamentos para Medir Energias Kit conforto utilizado em 1998.


Variáveis Climáticas: Índices térmicos de Conforto


Classificação Bioclimática


Metodo para a Classificação BioclimaticaCarta Psicrométrica adaptada a partir da sugerida por GIVONI, BARUCH. Comfort, climate analysis and

building design guidelines. In: Energy and Buildings. nº 18, 1992


Classificação Bioclimática


Climas: H.Q. ArquiteturaXClima. pg 1 e 2


Climas: H.Q. ArquiteturaXClima. pg 3 e 4.


Climas: H.Q. ArquiteturaXClima. pg 5 e 6.


Climas:

Trabalho opcional: Arquitetura e Clima

Fazer pranchas A3 (420mmX297mm) analisando as relações do Urbanismo e das

Edificações com cada um dos Climas (QU, QS, FR, e TA).

Prancha 1. Princípios e Conceitos para o Projeto Urbano.

Relacionar as 4 variáveis Climáticas: Insolação, Ventos, Umidades e Dados Bioclimaticos

com: Orientação no Relevo, Arruamento, Lotes, Superfícies e Vegetação.

Prancha 2. Princípios e Conceitos para o Projeto de Edificação.

Relacionar as 4 variáveis Climáticas: Insolação, Ventos, Umidades e Dados Bioclimaticos

com: Implantação e Volumetria no lote, Orientação dos Ambientes, Cobertura,

Vedações, Pisos e Aberturas.

Consultar: Aulas ministradas, Bibliografia da disciplina e

a História em Quadrinhos - Arquitetura X Clima.


Climas: exemplos de cidades com os principais climas.

Quente e Úmido 1. Manacapuru-Brasil lat .03º18’S

Quente e Seco 2. Wadi Halfa-Sudão lat. 21º49’N

Frio 3. Ushuaia-Argentina lat. 54º47’S

Tropical de Altitude 4. Maúa-Moçambique lat. 13º51’S

A tabela a seguir mostra as variáveis mais importantes em cada Clima.

Clima Radiação do Sol Ventos Umidades

Quente e Úmido Principal

Quente e Seco Principal

Frio Principal

Trop.Alt. (Quente Úmido) Principal

Trop.Alt. (Frio Seco) Principal


Quente e Úmido 1. Manacapuru-Brasil lat .03º18’S

UR% (média ) jn=90; fv=90; mr=90; ab=90; mi=90; jn=80; jl=80; ag=75; st=70; ot=70; nv=75; dz=80


Quente e Seco 2. Wadi Halfa – Sudão lat. 21º49’N


Frio 3. Ushuaia-Argentina lat. 54º47’S



Tropical de Altitude 4. Maúa-Moçambique lat. 13º51’S



Quente e Úmido:


Quente e Seco:


Frio:


Tropical de Altitude:


ClimasEdifício Os Bandeirantes


Edifício Os Bandeirantes


Centro de Proteção Ambiental de Balbina. AM, 1988. Arquiteto Severiano Porto


Palácio da Justiça


unidade habitacional em edifício no deserto

Croquis de Oscar Niemeyer PLANO DA CIDADE DE NEGEV – ISRAEL – 1964


unidade habitacional em edifício no deserto

Oscar Niemeyer

PLANO DA CIDADE DE NEGEV-ISRAEL – 1964


National Commercial Bank [Jeddah] · Gordon Bunshaft · 1983


Commerzbank [Frankfurt] · Norman Foster · 1991/97


Princípios e Conceitos para o Projeto Urbano


Princípios e Conceitos para o Projeto Arquitetônico



Conforto Ambiental - Clima - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 4º semestre - C.H.Semanal 2ha - C.H.Semestral 40haConforto Ambiental - Clima - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 4º semestre - C.H.Semanal 2ha - C.H.Semestral 40ha

Linguagem Gráfica: Princípios e Conceitos para o Projeto Urbano


Linguagem Gráfica: Princípios e Conceitos para o Projeto Arquitetônico


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