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Clima e Arquitetura Vernacular

AUT 258 Conforto Ambiental I – Fundamentos FAUUSP


Professores: Fernando Cremonesi, Roberta Kronka, Walter Negrão, Leonardo M. Monteiro



Ilha de Santorine, Grécia (quente seco), Indonésia (quente úmido), Iglu (frio).



Assentamento Anasazi

Colorado, EUA



Trópico de Câncer

Trópico de Capricórnio

Equador

Círculo Polar Antártico

Círculo Polar Ártico



CLIMAS BRASIL

Fonte: LAMBERTS. Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. São Paulo



CLIMA

DIAGNÓSTICO CLIMÁTICO

ESTRATÉGIAS BIOCLIM ÁTICAS

CONFORTO



As Variáveis do Conforto Térmico são:

�Temperatura (Tº) do ar

�Umidade Relativa

�Temperatura Radiante

�Velocidade do ar

�Atividade

�Vestimenta

�... idade,sexo, raça,hábitos alimentares



Temperatura

Temperatura do ar é a grandeza física relacionada ao movimento das partículas de um corpo. É a quantificação da energia térmica de um corpo. Tudo o que tem matéria está associado a uma determinada temperatura. Quanto mais agitadas as partículas de um corpo, maior será a sua temperatura. Unidades: ºC, ºF, K



Temperatura Altitude = 2640 metrosLongitude = 4o NorteClima = Temperado

A altitude é um dos fatores que influencia o valor da temperatura.

A cada 100 metros acima do nível do mar, tem-se

menos meio grau centígrado



Radiação Solar

A radiação solar é a energia emitida pelo sol que se propaga sob forma de ondas eletromagnéticas, no espaço ou em um meio material

mapa de radiação solar

linha vermelha é a radiação recebidada sollinha azul é a radiação emitida pela Terra



A radiação solar que chega à superfície terrestre é compreendida por uma região espectral que vai desde o ultravioleta, passando pelovisível, até o infravermelho próximo e médio.

A radiação que atravessa a atmosfera e atinge a superfície terrestre distribui-se nas seguintes proporções aproximadamente:

� ultravioleta de 1 a 5%; � visível de 41 a 45%; � infravermelho de 52 a 60%

Ultravioleta

Apesar da super exposição à luz ultravioleta está ligada ao cancer de pele, alguma exposição é necessária para a produção corporal de determinadas vitaminas, e ao crescimento saudável das plantas. A radiação UV é a principal responsável pela degradação de muitos revestimentos da construção.



CARAM de Assis, Rosana Maria. Estudo e caracterização de fachadas transparentes para uso na arquitetura: ênfase na eficiênciaenergética

E a faixa espectral relativa ao infravermelho divide-se em:

�Infravermelho de ondas curtas

�Infravermelho de ondas médias

�Infravermelho de ondas longas



VentoVelocidade: quantificação do movimento do ar numa unidade de tempo. É medida por um anemômetro –Unidades: nós, ou milhas náuticas por hora, m/s, km/h.

Direção: é o ponto de onde sopra o vento, medida em graus

Direção |Grausnorte - 0 leste - 90 sul - 180

oeste - 270



UmidadeO ar atmosférico contém certa quantidade de vapor de água, que varia de acordo com o tempo e lugar. Sua influencia é fundamental e determinante para o clima do lugar.

O vapor de água é gerado na atmosfera pelo efeito da radiação solar na evaporação das massas de água que estão na superfície da terra.

É transportado pelo vento e posteriormente pelas condições termodinâmicas por condensação.

Umidade Absoluta : Peso do vapor de água contido em uma unidade de volume de ar (g/m³)

Umidade Relativa : Relação da umidade absoluta com a capacidade máxima do ar de reter vapor d’água, àquela temperatura ou seja: a razão entre o número de gramas de vapor d’água existente em 1m³ de ar e a quantidademáxima de vapor d’água que 1m³ pode conter quando está saturado naquelatemperatura.



Nebulosidade

Medida Décimo = Fração da Abóboda Celestecoberta por nuvens

<2 - dia claroentre 2 e 8 - parcialmente nublado>8 - nublado

A aparição do orvalho deve-se a condensação do vapor de água sobre uma superfície fria, pelo esfriamento de uma pequena camada de ar em contato com a superfície da terra.

As névoas surgem quando o ar não está em contato direto com a superfície fria, esfriando abaixo da temperatura de orvalho.



Efeitos do ClimaO clima influencia na sociedade, e na cultura local, está refletida nas relações inter-pessoais e consequentemente no urbano e no edifício.



ADAPTAÇÃO FISIOLÓGICA - “ACLIMATAÇÃO”

Respostas biológicas que resultam de prolongada exposição as condições térmicas características e relativamente extremas.



Auditório e Foyer – condições, requisitos e expectativas opostas

ADAPTAÇÃO PSICOLÓGICADiz respeito a uma percepção alterada de reação à condições físicas devido a experiências passadas e expectativas



Aceitação do ambiente por seu valor histórico e hábitos culturais ADAPTAÇÃO HISTÓRICO CULTURAL



ADAPTAÇÃO COMPORTAMENTAL

Ação consciente ou inconsciente que uma pessoa poderia fazer para alterar o seu equilíbrio térmico corporal. Mudança de vestuário, acionamento de ventiladores, etc.



Clima e Arquitetura

Cabe à arquitetura, tanto amenizar as sensações de desconforto impostas por climas muito rígidos,

como também propiciar ambientes que sejam tão confortáveiscomo os espaços ao ar livre em climas amenos.



Macroclima - zona geográfica muito extensa

Microclima - clima local, zonas restritas

Mesoclima – onde as variáveis geográficas (vegetação, topografia, etc) podem modificar o macroclima (região litorânea)

O Clima



� Clima frio: acima dos 60º de latitude norte, envolvendo boa parte do continente europeu, norte-americano e asiático.

� Clima temperado: entre 30º e 60º de latitude norte e sul, que se desenvolve no resto de Europa, parte da Ásia e do continente norte-americano, parte do continente sul-americano, africano, asiático e Oceania.

� Clima quente úmido: entre 30º de latitude sul e 30º de latitude norte

� Clima quente seco: entre 30º de latitude sul e 30º de latitude norte

Climas no MundoExistem variados tipos de divisões climáticas, tanto a nível mundial, e também no próprio país, por isso vamos começar analisando 4 grandes zonas climáticas

CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DE A.N.STRAHLER :



• Perdas de calor por convecção são muito altas ,

• Devido às baixas temperaturas exteriores deve-se reduzir ao máximo a trocas entre ambientes externos e internos,

• Fechamentos de grande resistência térmica

Clima Polar



IgluHabitação da cultura Esquimó construída com blocos de gelo das neves, material isolante e abundante nestas regiões no inverno.

O interior do iglu consegue através do calor gerado por uma fogueira e pelo corpo humano produzir temperatura adequada aos seus usuários

Clima Polar



Clima Frio .perdas de calor por convecção são muito altas ,

.devido às baixas temperaturas exterioresdeve-se reduzir ao máximo a trocas entre ambientes externos e internos,

.fechamentos de grande resistência térmica

.fator de forma é a relação entre a superfície exterior e o volume interno de uma forma

.necessidades de captação de radiação solar



Noruega |casas suspensas evitar contato com a neve

Clima Frio

Canadá – isolamento térmico, vidros para entrada de radiação



Islândia | espaços externos não sombreados e suspensos, casas suspensas, evitam contato com a neve, telhados inclinados

Clima Frio



Islândia | isolamento térmico, cobertura vegetal, c ores escuras

Clima Frio

Canadá – Iluminação Zenital e Alta inércia térmica



.variações climáticas mais suaves, mas opostas, entre as diferentes estações do ano,

.captação de radiação solar para aumentar a temperatura interna durante o inverno,

.exige a proteção contra a radiação durante o verão,

.as respostas arquitetônicas variadas

Clima Temperado



Romênia | casas coladas

França | grande inércia térmica

China | telhados escuros, casas próximas

Clima Temperado



Praças descobertas para inverno

Estruturas removíveis de proteção

Vegetação de folhas caducas em espaços públicos

China | vegetação inércia térmica, aberturas pequenas

Clima Temperado



Varandas, proteções externas Uso da Madeira | casas coladas

Estufas . Espanha

Clima Temperado Itália |venezianas e toldos



Janelas que avançam para captar a radiação solar | Barcelona

Varandas sobre janelas que avançam sob a fachada | Barcelona

Clima Temperado



Alemanha: Vegetação e Toldos

Clima Temperado

Vegetação – inércia térmica, aberturas pequenas

Ruas cobertas para o verão - França



Clima Quente Úmido

.escassas variações diárias e anuais de temperatura,

.radiação e umidade elevada.

.as perdas térmicas do edifício são praticamente nulas durante todo o dia quer seja por convecção, radiação ou evaporativas,

. não existe possibilidade de se aproveitar o resfriamento por evaporação

. perdas por radiação são muito pequenas.

. sombreamento e ventilação



Oca

As chamadas Ocas utilizam para sua confecção: palha de palmeiras, cipós e galhos construindo habitações para 50 a 70 habitantes.

Abriga funções de repousar, cozinhar e trabalhar, com conforto e segurança.

Permite aeração do ar quente e proteção contra chuvas, calor e frio, em virtude da alta inclinação da cobertura e da capacidade isolante térmica da palha e materiais que as compõem .

Clima Quente Úmido



Rio Amazonas

Tailandia

Clima Quente Úmido

Casas sobre palafitas

Costa Rica



Panama | Bambu

Clima Quente Úmido

Casas índigenas | Brasil

materiais leves | pouca inércia térmica



ÍndiaGuatemala | taipa

Laos



Amazônia

TailândiaFilipinas



Clima Quente Seco.Diferenças térmicas entre o dia e a noite, amplitude térmica, impede a dissipação de calor por convecção durante o dia e provoca um grande esfriamento pela noite

.Fator baixo de umidadepermite que as perdas de calor por evaporação sejam muito altas todo o tempo.

.Tmr alta, o organismo não pode se esfriar por radiação

Amplitude térmica

∆T=Tmax-Tmin



• Construção de edifícios que retardem as transferências térmicas e evitem a radiação solar sobre eles.

• Acelerar a taxa de resfriamentointerna nas noites de verão

• Minimizar a penetração de poeira

• Boa ventilação nas noites de verão

• Aumentar temp.internas, relativas as externas no inverno

• Uso da vegetação parasombreamento

• Uso de cores claras, menor absorção da radiação



Santorini - Grécia

- uso de cores claras- proximidade entre as casas

Capadócia - Turquia

Granada - Espanha

Marrocos

Clima Quente Seco



Arquitetura SubterrâneaGuadalquivir Espanha

aproveitamento da ventilação naturalClima Quente Seco



Arquitetura SubterrâneaGuadalquivir Espanha

Inércia térmica | arquitetura subterrâneaClima Quente Seco



Marrocos | ruas sombreadas e estreitas

Jerusalem | Ruas Cobertas

Clima Quente Seco

Sombreamento das ruas



Clima Quente Seco

Aproveitamento da ventilação natural

Torre de VentilaçãoAlhambra Granada



Tunisia | resfriamento evaporativo

Marrocos

Clima Quente Seco



Alhambra Granada

Pátios Sombreados | Água

Clima Quente Seco



Arizona

África – Arq. subterrânea

África - Região desértica

Clima Quente Seco



Iêmem | sombreamento das janelas

Clima Quente Seco

Proteção Janelas , venezianas | Alhambra Granada Marrocos



• LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano e PEREIRA, Fernando. Eficiência Energética na Arquitetura . PW Editores, São Paulo, 1997

• GONZÁLEZ, F. Javier Neila e FRUTOS, César Bedoya . Técnicas arquitetônicas y constructivas de acondicionamiento ambiental. Ed. Munilla - Lería, 1997.

• ETSAM, Departamento de Construcción y Tecnologias Arquitectónicas. M1, El Clima y el Medio Ambiente. Univesidad Politécnica de Madrid, 2001

• GAUZIN-MULLER, Dominique. Arquitetura Ecológica, 29 ejemploseuropeos. Ed. Gustavo Gilli, 2002

Sites:

1. www.aiatopten.org2. www.fosterandpartners.com3. www.inmet.gov.br/4. www.labeee.ufsc.br5. http://www.usp.br/fau/pesquisa_sn/laboratorios/index.html6. http://earthobservatory.nasa.gov/

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