Zoneamento Bioclimático Brasileiro

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Zoneamento Bioclimático Brasileiro
É o resultado do cruzamento de dados como: zonas de conforto térmico humano, dados climáticos, estratégias construtivas e de condicionamento térmico passivo, com o objetivo de estabelecer critérios para proporcionar conforto térmico nas edificações habitacionais.
 
Alguns destes dados são extraídos das normas de desempenho térmico ABNT NBR 15220:2005 (não normativa) e ABNT NBR 15575:2013 (normativa e informativa). Para este estudo, apresentamos as tabelas e informações relevantes descritas nessas normas, que possam auxiliar na compreensão do zoneamento bioclimático, sem analisar uma ou outra norma especificamente.
A relevância do Zoneamento Bioclimático Brasileiro para a Arquitetura Bioclimática são as Estratégias Bioclimáticas, orientações e diretrizes construtivas, como orientações iniciais, condicionantes para a concepção de uma arquitetura adaptada ao local. Considerando a diversidade climática do Brasil, representa dizer que, uma edificação em Curitiba (Zona 1) deve utilizar uma linguagem arquitetônica diferenciada da cidade de Manaus (Zona 8). Quando na verdade, pratica-se uma padronização na concepção arquitetônica que para proporcionar conforto térmico, necessita utilizar condicionamento térmico ativo (ar condicionado, aquecedores, umidificadores, etc.).
    
Para projetar uma realidade diferente da praticada, vamos iniciar conhecendo o ponto de partida do Zoneamento Bioclimático Brasileiro.
A divisão do território brasileiro em oito zonas foi resultante da análise de dados climáticos obtidos entre 1931 a 1990. Esses dados foram classificados por meio da Carta Bioclimática de Givoni adaptada ao Brasil. As áreas indicadas pelas letras correspondem as Zonas Bioclimáticas, que dão origem as Estratégias Bioclimáticas:
 
Carta Bioclimática Givani
A – zona de aquecimento artificial (calefação);
B – zona de aquecimento solar da edificação;
C – zona de massa térmica para aquecimento;
D – zona de conforto térmico (baixa umidade);
E – zona conforto térmico pleno;
F – zona de desumidificação (renovação de ar);
G + H – zona de resfriamento evaporativo;
H + I – zona de massa térmica de refrigeração;
I + J – zona de ventilação;
K – zona de refrigeração artificial;
L – zona de umidificação do ar.
 
 
 
 
 
 
 
Para cada zona na Carta Bioclimática de Givani, uma letra coincidente representa uma Área para Estratégias Bioclimáticas, como apresenta-se no quadro abaixo:
 
Estratégias Bioclimáticas
 
Sobre a Carta Bioclimática de Givoni para o Brasil, foram registrados os dados de temperaturas mínima (Tmin) e máxima (Tmax), obtendo assim as temperaturas médias (Tmed) para cada mês do ano, conforme o exemplo abaixo.
Exemplo de projeções de temperaturas
 
 
A sobreposição das linhas sobre as zonas bioclimáticas foram ponderadas, resultando na classificação do quadro:
Critérios para classificação bioclimática
 
 
A partir desta classificação, temos o Zoneamento Bioclimático Brasileiro. O Zoneamento apresenta uma relações de 330 cidades cujos climas foram classificados, segundo os parâmetros e condições de conforto para tamanho e proteção de aberturas (janelas), vedações externas (paredes e coberturas) e estratégias de condicionamento térmico passivo.
 
 
Zona 1
Para a Zona Bioclimática 1, as recomendações construtivas são o uso de aberturas com dimensões médias, sombreamento nas aberturas de forma a permitir o sol do inverno. As paredes e coberturas com materiais de inércia térmica leve, utilizar isolamento térmico nas coberturas. As estratégias bioclimáticas são o uso de aquecimento solar, com materiais de grande inercia térmica nas vedações internas. A norma adverte que apenas o condicionamento passivo não será suficiente nos períodos mais frios do ano.
 
Zona 2
A Zona Bioclimática 2 recebe as mesmas recomendações construtivas da zona 1, incluindo a necessidade de ventilação cruzada no verão. Como ocorre na Zona 1, a norma adverte que apenas o condicionamento passivo não será suficiente nos períodos mais frios do ano.
 
Zona 3
A Zona Bioclimática 3 recebe as mesmas recomendações construtivas da zona 2, incluindo o uso de paredes externas leves e refletoras a radiação solar.
 
Zona 4
Para a Zona Bioclimática 4, as recomendações construtivas são o uso de aberturas médias, sombreamento nas aberturas durante todo o ano, paredes pesadas e coberturas leve com isolamento térmico. As estratégias bioclimáticas são o resfriamento evaporativo, a inércia térmica para o resfriamento, a ventilação seletiva no verão, o aquecimento solar e grande inércia térmica nas vedações internas para o período de frio.
 
Zona 5
Para a Zona Bioclimática 5, as recomendações construtivas são para janelas de tamanho médio com sombreamento, paredes leves e refletoras e coberturas leves isoladas termicamente. Como estratégias bioclimáticas recomenda-se o uso de ventilação cruzada no verão e de vedações internas pesadas, com grande inércia térmica no inverno.
 
Zona 6
Para a Zona Bioclimática 6, as recomendações construtivas são o uso de aberturas médias sombreadas, paredes pesadas, coberturas leves com isolamento térmico. As estratégias bioclimáticas são de resfriamento evaporativo e ventilação seletiva no verão, e vedações internas pesadas no inverno.
 
Zona 7
Para a Zona Bioclimática 7, as recomendações construtivas são para aberturas pequenas e sombreadas o ano todo, o uso de paredes e de coberturas pesadas. As estratégias bioclimáticas são de resfriamento evaporativo e ventilação seletiva no verão.
 
Zona 8
Para a Zona Bioclimática 8, as recomendações construtivas são para aberturas grandes e totalmente sombreadas, o uso de paredes e coberturas leves e refletoras. A estratégia bioclimática recomendada é o uso de ventilação cruzada o ano todo. A norma adverte que apenas o condicionamento passivo não será suficiente durante as horas mais quentes.
 
Veja no quadro a seguir, o resumo das estratégias bioclimáticas e recomendações construtivas.
 
Resumo das Estratégias Bioclimáticas e recomendações construtivas, conforme ABNT NBR 15.220-3:2005.
 
 
 
 
REFERÊNCIA BIBIOGRÁFICAS
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220-3:2005 – Desempenho térmico de edificações – Parte 3: Zoneamento  bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social.
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-1:2013 – Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos –Desempenho. Parte 1: Requisitos Gerais
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-4:2013 – Edifícios habitacionais de atécinco pavimentos –Desempenho. Parte 4: Sistemas de vedalções verticais externas e internas.
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-5:2013 – Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos–Desempenho. Parte 5: Requisitos para sistemas de coberturas.
BIOCLIMATISMO é a utilização de elementos e fatores climáticos para promover o bem estar dos seres vivos.
A partir deste conceito, a Arquitetura Bioclimática procura associar o Bioclimatismo a elementos construtivos, definindo Estratégias Bioclimáticas que vão proporcionar conforto térmico, acústico e visual a seus habitantes.