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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Civil ENG 01055 - Edificações IIA PROJETO DE CONFORTO TÉRMICO, ACÚSTICO E LUMÍNICO PARA SALA DE AULA Prof. José Alberto Azambuja Bruna Facco Ávila (00303038) Marcelly Almeida Fortes (00328172) Tainá da Silva Bueno (00288516) Porto Alegre, 13 de abril de 2022 1 Sumário 1. Introdução 3 2. Requisitos dos Usuários e NBR 15575 4 3. Descrição de alguns tópicos dos requisitos dos usuários 5 3.1 Conforto térmico 5 3.2 Conforto acústico 6 3.3 Conforto Lumínico 7 4. Descrição Conceitual das Soluções 10 4.1 Soluções Térmicas 10 4.2 Soluções Acústicas 11 4.3 Soluções Lumínicas 12 5. Referências 13 2 1. Introdução Quando procuramos o significado de conforto encontramos no dicionário as seguintes definições: bem-estar; comodidade material e aconchego. Na engenharia não é diferente. Quando falamos de conforto térmico, acústico e luminoso nas edificações estamos em busca da melhor combinação de materiais no projeto para oferecer bem-estar a nosso cliente. No tópico 17.5.2, da norma regulamentadora 17 (NR17) deixa claro alguns parâmetros de condições de conforto para locais de trabalho onde são executadas atividades que exijam solicitação intelectual e atenção constantes, tais como: salas de controle, laboratórios, escritórios, salas de desenvolvimento ou análise de projetos. São essas as seguintes recomendações: ● Níveis de ruído de acordo com o estabelecido na NBR 10152, norma brasileira registrada no INMETRO; (117.023-6 / I2) ● Índice de temperatura efetiva entre C (vinte) e C (vinte e três graus200 230 centígrados); (117.024-4 / I2) ● Velocidade do ar não superior a 0,75m/s; (117.025-2 / I2) ● Umidade relativa do ar não inferior a 40 (quarenta) por cento. (117.026-0 / I2) 3 2. Requisitos dos Usuários e NBR 15575 Figura 1: Normas e Requisitos 4 3. Descrição de alguns tópicos dos requisitos dos usuários 3.1 Conforto térmico A ABNT NBR 15520-3, através de zonas bioclimáticas estabelece diretrizes construtivas para reduzir o consumo de energia com aparelhos de controle térmico, como ventiladores e ar condicionados, além disso, a norma visa controlar as cargas térmicas para que a temperatura do ambiente seja distribuída de forma igualitária. Para isso, foi feita a divisão do território brasileiro em oito zonas relativamente homogêneas quanto ao clima e, para cada uma destas zonas, formulou-se um conjunto de recomendações técnico-construtivas que otimizam o desempenho térmico das edificações, através de sua melhor adequação climática. Para a formulação das diretrizes construtivas - para cada zona bioclimática brasileira - e para o estabelecimento das estratégias de condicionamento térmico passivo, foram considerados os parâmetros e condições de contorno seguintes: a) tamanho das aberturas para ventilação; b) proteção das aberturas; c) vedações externas (tipo de parede externa e tipo de cobertura)1) ; e d) estratégias de condicionamento térmico passivo. De acordo com a norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), uma zona de conforto térmico aceitável seria por volta de 20 a 23 graus Celsius no inverno ou de 23 a 26 graus célsius durante o verão. Visando assim garantir as características psicofisiológicas dos alunos esse é um tipo de parâmetro que irá guiar o projeto da edificação. 5 3.2 Conforto acústico O conforto acústico existe quando o ambiente proporciona boa clareza de fala e ausência de sons indesejáveis, criando uma sensação de paz e bem-estar. O desempenho acústico é um requisito importante para a habitabilidade e um dos mais sensíveis ao usuário no dia a dia. Para atender a essa exigência, é necessário evitar ruídos causados pela circulação de veículos, atividades nas áreas comuns do edifício (no caso de apartamentos), música alta, ruídos causados por vizinhos, entre outros. Na norma NBR 15575, porém, não são estabelecidos limites para a isolação acústica dentro da própria unidade. Também não são fixados critérios de máxima intensidade sonora admitida para o repouso noturno, assunto da NBR 10152, e não é abordada a forma de quantificar ruídos externos, tema da NBR 10151. A NBR 10152 estabelece a intensidade sonora máxima que pode ser suportada pelos ocupantes de um determinado espaço urbano. Também determina quais ajustes devem ser feitos para minimizar os ruídos externos ou internos e normatiza o padrão saudável para a saúde física e mental de todos, de modo a garantir um melhor conforto acústico. Essas três normas, juntamente com outras relacionadas a conforto, tem como objetivo melhores condições de habitação. E para determinar os níveis de ruídos permitidos são adotadas quatro definições: Pressão sonora ponderada A, em Pascal (PA) Valor eficaz (RMS) da pressão sonora determinada pelo uso do circuito ponderado A, conforme a IEC 651. Nível pressão sonora, em decibel (LP) O nível da pressão sonora é dado pela expressão: Onde: P = valor eficaz da pressão, em pascal Po = pressão sonora de referência (20 µPa) Nível de pressão sonora ponderado LPA, em decibel (A) O nível de pressão sonora ponderado LPA é dado pela expressão: Curva de avaliação de ruído (NC) 6 Método de avaliação de um ruído num ambiente determinado. 3.3 Conforto Lumínico No Brasil, temos a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) que regulamenta a NBR ISO/CIE 8995-1, que trata de ambientes internos de trabalho. De acordo com a norma, uma boa iluminação possibilita a visualização do ambiente, permitindo que as pessoas se movam com segurança e desempenhem tarefas visuais de maneira eficiente, segura e precisa, sem causar cansaço ou desconforto visual. Além disso, requer igual atenção para a quantidade e qualidade da iluminação. Tabela com tarefas e atividades com a especificação da iluminância, limitação do ofuscamento e qualidade de cor Tipo de ambiente, tarefa ou atividade 𝐸 𝑚 lux 𝑈𝐺𝑅 𝑙 𝑅 𝑎 Observações Quadro negro 500 19 80 Prevenir reflexões especulares Mesa de demonstração 500 19 80 Em salas de leitura 750 lux Oficina de ensino 500 19 80 Salas de aula, salas de aula particulares 300 19 80 Recomenda-se que a iluminação seja controlável Salas de aulas noturnas, classes e educação de adultos 500 19 80 Além dos itens citados na tabela acima , indicações de iluminância ( ),𝐸 𝑚 desconforto causado por ofuscamento (UGR) e índice de reprodução de cores ( ),𝑅 𝑎 encontramos diversos outros tópicos importantes e úteis que merecem destaque como: Distribuição da luminância: controla o nível de adaptação da visão que afeta a visibilidade da tarefa. As luminâncias de todas as superfícies são importantes e determinadas pela refletância e pela iluminância nas superfícies. As principais faixas de refletâncias úteis para as superfícies internas são: ● teto: 0,6 - 0,9 ● paredes: 0,3 - 0,8 ● planos de trabalho: 0,2 - 0,6 7 ● piso: 0,1 - 0,5 Proporção harmoniosa entre luminâncias: acentuadas diferenças entre as luminâncias de diferentes planos causam cansaço visual devido ao excessivo trabalho de acomodação da vista quando essa passa por variações bruscas de sensação de claridade. Para evitar esse problema o recomendado é que as luminâncias do piso, parede e teto se encontrem numa proporção de 1:2:3 e nas mesas de trabalho a luminância dela não seja inferior a ⅓ da do objeto observado, como livros. Figura 2 : Proporções entre luminâncias Iluminância do entorno imediato: A iluminância nas zonos de entorno pode ser mais baixa que a da área de tarefa, porém não podem ser inferiores aos valores apresentados na tabela a seguir, já que um contraste excessivo entre a área de tarefa e o entorno pode causar desconforto e fadiga visual. Iluminância da tarefa lux Iluminância do entorno lux ≥ 750 500 500 300 300 200 ≤ 200 mesma iluminância da área de tarefa Uniformidade da iluminância: é a razão entre a iluminância mínima e a iluminância média. A iluminância deve se alterar gradualmente e a área de tarefa sendo iluminada da forma mais uniforme possível comuniformidade da iluminância inferior a 0,7 e no entorno imediato não deve ser inferior a 0,5 8 Ofuscamento: é causado por luminâncias excessivas ou contraste no campo de visão. Podendo ser evitada através da proteção direta da fonte de luminosa ou com o escurecimento das janelas. Para fontes luminosas artificiais, existe uma angulação mínima, conhecida como ângulo de corte, que evita a visualização direta da fonte luminosa e não deve ser menor que os valores mostrados na tabela a seguir: Luminância da lâmpada 𝑘𝑐𝑑/𝑚2 Ângulo de corte mínimo 1 𝑎 20 100 20 𝑎 50 150 50 𝑎 500 200 ≥ 500 300 9 4. Descrição Conceitual das Soluções 4.1 Soluções Térmicas ● Ar condicionado: É uma das soluções mais práticas para manter o conforto térmico nos ambientes. Com o aparelho, podemos escolher a temperatura ideal, deixando o ambiente agradável conforme preferência. ● Ventiladores de teto: Uma opção mais simples e acessível. Os ventiladores de teto contribuem com a circulação de ar no ambiente. ● Telhado verde: É uma das melhores soluções para conforto térmico. É uma opção ecológica e sustentável para manter a temperatura interna dos ambientes equilibrada. Além de absorver as radiações solares, evitando altas temperaturas nos ambientes, os sistemas de telhado verde também contam com reservatórios de água da chuva, criando outra barreira (além da vegetação) que auxilia a manter o conforto térmico nos ambientes. ● Parede verde: É outra solução ecológica e sustentável para manter a temperatura dos ambientes equilibrada. As paredes verdes podem ser implementadas tanto nas áreas internas quanto externas das edificações. Além de proporcionarem melhor qualidade do ar, os jardins verticais filtram as toxinas do ar e purificam os ambientes. ● Madeira: É uma ótima opção de material que ajuda a manter o conforto térmico dos ambientes, pois apresenta baixa condutividade térmica e atua como um isolante natural. As construções e os revestimentos de madeira costumam apresentar temperaturas internas mais equilibradas, pois esse material absorve o calor nos dias quentes e ameniza as baixas temperaturas nos dias mais frios. ● Drywall: O drywall é outra solução para manter as temperaturas dos ambientes equilibradas, sendo muito utilizado nas construções civis. Esse material, que é formado por placas de gesso e lãs de vidro, apresenta capacidade de absorver a umidade do ar, retirando a umidade quando está elevada e devolvendo quando o ambiente está mais seco. O drywall permite que a casa fique mais quente no inverno e mais fresca no verão, regularizando as temperaturas e tornando os ambientes mais agradáveis. O drywall é um material leve, que pode ser utilizado para revestir paredes, criar divisórias e mobiliários. Por ser um material de baixo custo e de fácil instalação, o drywall é uma ótima opção para quem busca economia e conforto nas construções. ● Piso aquecido: A adoção do piso aquecido proporciona conforto térmico exatamente pelo fato do aquecimento vir do chão. Os pés mantêm-se aquecidos e, com isso, você não sente aquela sensação de sufocamento, falta de ar e de desconforto comum nos ambientes aquecidos por ar condicionado. Em função da tecnologia utilizada, o piso aquecido não movimenta partículas de pó e, não queima oxigênio, mantendo a umidade do ar, ao passo em que elimina a umidade de pisos e paredes. Também 10 https://liberal.com.br/revista-l/casa/dicas-para-criar-o-seu-jardim-vertical-1461974/ contribui com a sua saúde, ajudando a eliminar fungos, mofo e ácaros, possibilitando um ambiente interno altamente saudável para os portadores de alergias e outras complicações respiratórias. ● Brise soleil: Palavra francesa que significa quebra-sol. Eles ajudam a barrar parte da radiação que incide sobre os vidros de uma edificação, melhorando assim o conforto térmico. Os brises consistem em grandes placas utilizadas nas fachadas das construções. Elas podem ser dispostas nas posições vertical ou horizontal. Sua grande utilidade é impedir a incidência direta dos raios solares no interior da edificação. ● Cobogós: A ideia da construção é de assentar os tijolos vazados, em que os furos dos tijolos permitem a entrada de luminosidade e (principalmente) da corrente de ar. Assim, o ambiente interno tem sempre à disposição uma corrente natural de ar. ● Outros detalhes como uma boa vedação nas portas e janelas, posicionamento do prédio no terreno, tipos certos de vidro (vidros de controle solar), são maneiras de proporcionar maior conforto térmico. 4.2 Soluções Acústicas ● Vidros acústicos: Alguns exemplos são os insulados duplos e os laminados. Os primeiros são compostos por duas lâminas de vidro separadas por uma camada de ar ou gás desidratado. Os laminados, por sua vez, contam com duas ou mais folhas interligadas, sob calor e pressão, por camadas de polivinil butiral ou resina. Nas duas soluções o isolamento é favorecido pela existência de diferentes materiais, que constituem diferentes meios, dificultando a transmissão sonora. ● Estruturas com feltro de lã e vidro: Suas propriedades são capazes de absorver os ruídos do ambiente, por isso não permitem que eles passem para áreas externas. O mesmo acontece para os sons externos que não conseguem passar pelas estruturas protegidas por esses materiais. ● Sistemas massa-mola-massa: É o sistema onde temos uma camada de parede, uma camada de ar e mais uma camada de parede, diferentemente das paredes de alvenaria. Quando aplicado sistemas de isolamento acústico, com lã de vidro ou outros materiais, o resultado se torna ainda mais efetivo. ● Poliestireno expandido ou isopor: O material contribui para barrar a propagação das ondas sonoras quando combinado a outros materiais, como concreto e argamassa. Também servem como isolantes térmicos. ● Jardim vertical: Além de criar um volume contra a fonte do barulho, absorvem o som impedindo-o de refletir. ● Tapetes e cortinas: Além de ruídos externos, muitas pessoas também sofrem com ecos e barulhos desagradáveis dentro de casa, e os materiais fibrosos têm a propriedade de absorver o som, evitando, assim, o eco. 11 4.3 Soluções Lumínicas O conforto lumínico não se trata necessariamente de garantir a maior entrada de luz possível nos espaços internos, mas sim o seu melhor aproveitamento, o que pode significar ora trazê-la para os interiores, ora bloqueá-la. Todas as decisões, portanto, devem ser baseadas nas necessidades de cada espaço e no contexto em que estão inseridos. Mas devemos também lembrar que a luz mais confortável para nossos olhos é a luz natural (a qual deve ser explorada ao máximo, estimulando o consumo racional e sustentável de energia. Algumas soluções são: ● Grandes aberturas: Permitem a passagem de luz natural e até mesmo de ventilação ● Lustres, luminárias do tipo plafon, lâmpadas LED: Devemos escolher lâmpadas que reproduzam adequadamente as cores e lâmpadas e luminárias que evitam o ofuscamento. Para reduzir o ofuscamento devemos utilizar vários focos de luz ao invés de um único ponto, utilizar luminárias que possuam barreira entre a fonte luminosa e o olho, nunca posicionar a fonte luminosa na linha da visão e evitar superfícies altamente refletoras ● Cores e texturas do ambiente: A cor e a textura dos materiais, presentes no ambiente, interferem diretamente no efeito da luz (na quantidade de luz refletida). Por isso, esta deve ser pensada junto com estes detalhes, para que o resultado seja o esperado. Cores escuras absorvem a luz, enquanto que cores claras a refletem; Superfícies com textura rugosa refletem menos a luz do que as de superfície lisa (que podem inclusive criar reflexos que causam ofuscamento); Vidros tem índice de reflexão 0%, enquanto que espelhos tem índice de reflexão 100%. 12 https://www.archdaily.com.br/br/tag/conforto 5. Referências ❖ Guia para arquitetos na aplicação da norma de desempenho ABNT NBR15.575. Disponível em: https://www.caubr.gov.br/wp-content/uploads/2015/09/2_guia_normas_final.pdf. Data de acesso: 02/04/2022 ❖ Conforto térmico. Disponívelem: https://labeee.ufsc.br/linhas-de-pesquisa/conforto-termico#:~:text=Assim%2C%20pode mos%20afirmar%20que%20conforto,ambiente%20t%C3%A9rmico%20ao%20seu%20re dor. Data de acesso: 02/04/2022 ❖ Souza, Dias Camila, D. et al. Luminotécnica aplicada. Disponível em: Minha Biblioteca, Grupo A, 2018. ❖ https://www.3tc.com.br/blog/entenda-tudo-sobre-a-nbr-10152-que-normatiza-o-confor to-acustico/#:~:text=A%20NBR%2010152%20estabelece%20a,dos%20moradores%20de %20determinado%20ambiente. Data de acesso: 02/04/2022 ❖ https://www.mobussconstrucao.com.br/blog/habitabilidade-nbr-15575/#:~:text=A%20c onstru%C3%A7%C3%A3o%20habitacional%2C%20de%20acordo,e%20contamina%C3%A 7%C3%A3o%20por%20insetos%20e Data de acesso: 02/04/2022 ❖ http://licenciadorambiental.com.br/wp-content/uploads/2015/01/NBR-10.152-N%C3%A Dveis-de-ru%C3%ADdo-para-conforto-ac%C3%BAstico.pdf Data de acesso: 02/04/2022 ❖ ABNT NBR 15220-3 Primeira edição 29.04.2005 Válida a partir de 30.05.2005. Data de acesso: 02/04/2022 ❖ Moreira, Susanna. Estratégias de conforto lumínico aplicadas em projetos residenciais. Disponível em: https://www.archdaily.com.br/br/958599/estrategias-de-conforto-luminico-aplicadas-em-pr ojetos-residenciais Data de acesso: 10/04/2022 ❖ Voitille, Nadine. Conforto Visual: Iluminação. Disponível em: https://www.cliquearquitetura.com.br/artigo/conforto-visual:-iluminacao.html Data de acesso: 10/04/2022 ❖ https://www.weg.net/tomadas/blog/arquitetura/6-dicas-para-melhorar-o-isolamento-acusti co-da-casa/ Data de acesso: 10/04/2022 ❖ Silva, Graziela. Conheça soluções que oferecem eficiência acústica a empreendimentos residenciais. Disponível em: https://www.aecweb.com.br/revista/materias/conheca-solucoes-que-oferecem-eficiencia-a custica-a-empreendimentos-residenciais/6482 Data de acesso: 11/04/2022 ❖ https://primeincorporacoes.com.br/conforto-acustico-ambientes-internos/ Data de acesso: 11/04/2022 ❖ https://www.isover.com.br/isolamento-ou-absorcao-acustica-quais-sao-diferencas#:~:text =%C3%89%20o%20chamado%20sistema%20massa,se%20torna%20ainda%20mais%2 0efetivo. Data de acesso: 11/04/2022 ❖ https://ecotelhado.com/5-solucoes-para-conforto-termico-nos-ambientes/ Data de acesso: 11/04/2022 ❖ https://pisotermico.com.br/como-funciona-o-piso-aquecido#:~:text=A%20ado%C3%A7% C3%A3o%20do%20Piso%20Aquecido,ambientes%20aquecidos%20por%20ar%20condi cionado. Data de acesso: 11/04/2022 ❖ https://blog.regionaltelhas.com.br/a-importancia-do-conforto-termico-nas-construcoes/ Data de acesso: 11/04/2022 13 https://www.caubr.gov.br/wp-content/uploads/2015/09/2_guia_normas_final.pdf https://labeee.ufsc.br/linhas-de-pesquisa/conforto-termico#:~:text=Assim%2C%20podemos%20afirmar%20que%20conforto,ambiente%20t%C3%A9rmico%20ao%20seu%20redor https://labeee.ufsc.br/linhas-de-pesquisa/conforto-termico#:~:text=Assim%2C%20podemos%20afirmar%20que%20conforto,ambiente%20t%C3%A9rmico%20ao%20seu%20redor https://labeee.ufsc.br/linhas-de-pesquisa/conforto-termico#:~:text=Assim%2C%20podemos%20afirmar%20que%20conforto,ambiente%20t%C3%A9rmico%20ao%20seu%20redor https://www.3tc.com.br/blog/entenda-tudo-sobre-a-nbr-10152-que-normatiza-o-conforto-acustico/#:~:text=A%20NBR%2010152%20estabelece%20a,dos%20moradores%20de%20determinado%20ambiente https://www.3tc.com.br/blog/entenda-tudo-sobre-a-nbr-10152-que-normatiza-o-conforto-acustico/#:~:text=A%20NBR%2010152%20estabelece%20a,dos%20moradores%20de%20determinado%20ambiente https://www.3tc.com.br/blog/entenda-tudo-sobre-a-nbr-10152-que-normatiza-o-conforto-acustico/#:~:text=A%20NBR%2010152%20estabelece%20a,dos%20moradores%20de%20determinado%20ambiente https://www.mobussconstrucao.com.br/blog/habitabilidade-nbr-15575/#:~:text=A%20constru%C3%A7%C3%A3o%20habitacional%2C%20de%20acordo,e%20contamina%C3%A7%C3%A3o%20por%20insetos%20e https://www.mobussconstrucao.com.br/blog/habitabilidade-nbr-15575/#:~:text=A%20constru%C3%A7%C3%A3o%20habitacional%2C%20de%20acordo,e%20contamina%C3%A7%C3%A3o%20por%20insetos%20e https://www.mobussconstrucao.com.br/blog/habitabilidade-nbr-15575/#:~:text=A%20constru%C3%A7%C3%A3o%20habitacional%2C%20de%20acordo,e%20contamina%C3%A7%C3%A3o%20por%20insetos%20e http://licenciadorambiental.com.br/wp-content/uploads/2015/01/NBR-10.152-N%C3%ADveis-de-ru%C3%ADdo-para-conforto-ac%C3%BAstico.pdf http://licenciadorambiental.com.br/wp-content/uploads/2015/01/NBR-10.152-N%C3%ADveis-de-ru%C3%ADdo-para-conforto-ac%C3%BAstico.pdf https://www.archdaily.com.br/br/958599/estrategias-de-conforto-luminico-aplicadas-em-projetos-residenciais https://www.archdaily.com.br/br/958599/estrategias-de-conforto-luminico-aplicadas-em-projetos-residenciais https://www.cliquearquitetura.com.br/artigo/conforto-visual:-iluminacao.html https://www.weg.net/tomadas/blog/arquitetura/6-dicas-para-melhorar-o-isolamento-acustico-da-casa/ https://www.weg.net/tomadas/blog/arquitetura/6-dicas-para-melhorar-o-isolamento-acustico-da-casa/ https://www.aecweb.com.br/revista/materias/conheca-solucoes-que-oferecem-eficiencia-acustica-a-empreendimentos-residenciais/6482 https://www.aecweb.com.br/revista/materias/conheca-solucoes-que-oferecem-eficiencia-acustica-a-empreendimentos-residenciais/6482 https://primeincorporacoes.com.br/conforto-acustico-ambientes-internos/ https://www.isover.com.br/isolamento-ou-absorcao-acustica-quais-sao-diferencas#:~:text=%C3%89%20o%20chamado%20sistema%20massa,se%20torna%20ainda%20mais%20efetivo https://www.isover.com.br/isolamento-ou-absorcao-acustica-quais-sao-diferencas#:~:text=%C3%89%20o%20chamado%20sistema%20massa,se%20torna%20ainda%20mais%20efetivo https://www.isover.com.br/isolamento-ou-absorcao-acustica-quais-sao-diferencas#:~:text=%C3%89%20o%20chamado%20sistema%20massa,se%20torna%20ainda%20mais%20efetivo https://ecotelhado.com/5-solucoes-para-conforto-termico-nos-ambientes/ https://pisotermico.com.br/como-funciona-o-piso-aquecido#:~:text=A%20ado%C3%A7%C3%A3o%20do%20Piso%20Aquecido,ambientes%20aquecidos%20por%20ar%20condicionado https://pisotermico.com.br/como-funciona-o-piso-aquecido#:~:text=A%20ado%C3%A7%C3%A3o%20do%20Piso%20Aquecido,ambientes%20aquecidos%20por%20ar%20condicionado https://pisotermico.com.br/como-funciona-o-piso-aquecido#:~:text=A%20ado%C3%A7%C3%A3o%20do%20Piso%20Aquecido,ambientes%20aquecidos%20por%20ar%20condicionado https://blog.regionaltelhas.com.br/a-importancia-do-conforto-termico-nas-construcoes/
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