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Conforto ambiental - Ventilação | climatização Prof. Me. Altimar Cypriano I. O Conforto Ambiental 1 – Introdução O ser humano sempre procurou abrigo para se proteger das intempéries e perigos do ambiente exterior, as cavernas foram possivelmente os primeiros abrigos, que possibilitavam aos seres humanos condições de sobrevivência. O homem foi, com o passar do tempo, dominando o fogo, técnicas de agricultura e de construir seu próprio abrigo, tendo adquirido o conhecimento das condições climáticas e de adaptar-se a elas. A arquitetura vernacular1 em diversas regiões do mundo demonstra como os povos foram se adaptando ao clima, desenvolvendo técnicas e conceitos para tornar os ambientes mais adequados às condições humanas. Como exemplo, abaixo temos as habitações do povo Mesa Verde, no deserto do Colorado, nos Estados Unidos - – habitações adaptadas ao clima, protegidas do sol pelas encostas de pedra. (LAMBERTS, Et al, 2003) Habitações do povo Mesa Verde (Colorado, USA) Fonte: Lamberts Et. al. (2003) O homem é um animal homeotérmico e, para sobrevivência, necessita manter uma temperatura interna relativamente constante (FROTA & SCHIFFER 2001), em torno de 37°C. É por meio do metabolismo que o organismo controla o ganho ou perda de calor. 1 Ver artigo: Arquitetura vernacular – Em busca de uma definição de Rubenilson Brazão Teixeira, disponível em: http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/arquitextos/17.201/6431 O conforto ambiental está relacionado às condições de habitabilidade dos ambientes e sua implicação na exigência de adaptação das pessoas ao calor, umidade, som e luz. As principais variáveis climáticas de conforto térmico são: temperatura, umidade, velocidade do ar e radiação solar. Existe uma relação entre os elementos de conforto, podendo haver interferência entre eles, por exemplo, a luz proveniente do Sol, fornece também calor, que implicará num ganho térmico nem sempre pretendido, portanto, neste caso, o controle da insolação é necessário. O arquiteto romano Vitrúvio em “Dez livros sobre a Arquitetura” (séc. I a.C.)2, a arquitetura baseada em três preceitos: "Utilitas" (comodidade e função), "Firmitas" (solidez) e "Venustas" (beleza). “Utilitas” trata da função a que se destina o espaço – quais atividades serão desenvolvidas ali, assim como a sua comodidade, ou seja, quais as condições os usuários terão ao desenvolver essas atividades (LAMBERTS, Et al, 2003.) Quanto menor o esforço do usuário para se adaptar, maior o conforto do ambiente. “A Arquitetura deve servir ao homem e ao seu conforto, o que abrange o seu conforto térmico. O homem tem melhores condições de vida e de saúde quando seu organismo pode funcionar sem ser submetido a fadiga ou estresse, inclusive térmico. A Arquitetura, como uma de suas funções, deve oferecer condições térmicas compatíveis ao conforto térmico humano no interior dos edifícios, sejam quais forem as condições climáticas externas. Por outro lado, a intervenção humana, expressa no ato de construir seus espaços internos e externos, altera as condições climáticas locais, das quais, por sua vez, também depende a resposta térmica da edificação” (FROTA & SCHIFFER 2001) 2 - Conceito de Conforto Ambiental | Ventilação O conceito de conforto ambiental, pode ser entendido como a avaliação e o atendimento das exigências humanas, baseados no princípio de que quanto maior for o esforço de adaptação do indivíduo no ambiente em função da atividade que estiver desenvolvendo, maior será sua sensação de desconforto. Assim do ponto de vista fisiológico o “esforço de adaptação” do indivíduo está relacionado aos sistemas de percepção da luz, som e calor, portanto, se a iluminação, o som ou a temperatura do ambiente não estiver adequada irá demandar esforço 2 Marco Vitrúvio Polião, arquiteto romano. do usuário. Compete ao projeto a adequação da arquitetura e do design de interiores ao clima, objetivando atenuar as sensações de desconforto impostas por climas rigorosos. Principais variáveis do conforto Ambiental Fonte: Vianna e Gonçalves, (2001) Temos como objetivos do conforto ambiental: • Conforto térmico: temperaturas adequadas – evitando temperaturas internas muito elevadas no verão e muito baixas no inverno; • Ventilação: renovação do ar interno – eliminação de odores, poluentes, etc. e eliminar excesso de calor interno; • Acústica – condições de trabalho e sossego – níveis de ruídos aceitáveis e não prejudiciais ao sistema auditivo; • Iluminação – visibilidade, segurança, orientação – por meio dos aspectos quantitativos, ou seja, quantidade de luz adequada as tarefas e funções dos ambientes – níveis de iluminância (E – em lux) bem como a sua distribuição, considerando também os aspectos qualitativos, como o conforto e ergonomia visual, evitando ofuscamentos, brilhos e reflexões, levando em conta os aspectos estéticos fundamentais na concepção do espaço. A ventilação dos ambientes pode ser natural, quando por meio das aberturas, há o deslocamento do ar através do edifício (FROTA & SCHIFFER 2001) ou a ventilação pode ser mecânica ou artificial, quando esse processo é provocado por algum tipo de equipamento que necessite do consumo de energia. A ventilação natural pode ser promovida por diferença de pressão (ação dos ventos) ou por diferença de temperatura (efeito chaminé). O conforto térmico é de acordo com a ASHRAE3 é a condição que expressa satisfação com o ambiente térmico, e essa condição de satisfação indica para o conceito de neutralidade térmica quando não há nem acúmulo nem perda excessiva de calor entre o organismo e o ambiente, que é uma condição para o conforto térmico. De acordo com Lamberts Et al (2003) “Quanto maior a resistência térmica da roupa, menor serão suas trocas de calor com o meio”, portanto é evidente que deve-se utilizar a vestimenta adequada ao clima do lugar. Lamberts Et al (2003) citando Fanger apresenta o conceito de Voto Médio Predito (PMV)4 que é um “índice numérico que traduz a sensibilidade humana ao frio e ao calor”, sendo que para o conforto térmico o PMV equivale a zero, a partir do conceito de PMV, foi definido o conceito de Porcentagem de Pessoas Insatisfeitas (PPD)5 Lamberts Et al (2003). 3 - Variáveis de projeto. De acordo com Vianna e Gonçalves (2001), existe uma “relação fundamental entre HOMEM, CLIMA e ARQUITETURA”, sendo o clima uma importante variável de projeto, para o desenvolvimento do projeto arquitetônico. “Três momentos” são de fundamental importância nesse processo: conhecimento do clima, avaliação das exigências humanas e funcionais e o projeto do edifício propriamente dito. O termo clima do grego “inclinação”, se referindo ao ângulo formado pelo eixo de rotação da terra e o seu plano de translação. São dez principais climas no mundo, sendo eles: Equatorial, Tropical, Subtropical, Temperado, Mediterrâneo, Desértico, Semiárido, Continental Árido, Frio de Montanha ou de Altitude e Polar. Os climas mais extremos são o Desértico bastante quente durante o dia, com média de 30°C, e noites frias e o clima Polar, extremamente frio, apresentando temperaturas sempre abaixo de 3 ASHRAE - American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers – Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar-Condicionado. https://www.ashrae.org/ 4 PMV, do inglês – Predicted Mean Vote. 5 PPD, do inglês – Predicted Peercentage of Dissatisfied. 0°C. (Pensamento Verde)6. As classificações dos tipos de clima dependem de aspectos como a meteorologia, a flora e a fauna. O território brasileiro é muito extenso e apresenta grande variedade climática, existindo basicamente três tipos de clima no país: equatorial, tropical e temperado. Em grande parte do país está presente o clima equatorial, que abrange a região da Floresta Amazônica, que apresenta um grande índicepluviométrico e muito calor. Na região sul brasileira, a mais fria do país, há predominância do clima temperado. O clima tropical apresenta variação em função da região. (IBGE7) Mapa dos tipos de climas no Brasil Fonte: https://cnae.ibge.gov.br/images/7a12/mapas/Brasil/clima.pdf, editado pelo autor. 6 Site Pensamento verde - https://www.pensamentoverde.com.br/meio-ambiente/saiba-quais-sao-os- principais-tipos-de-climas-mundo/ 7 IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Um dos grandes problemas que têm se apresentado para a sociedade contemporânea é o aquecimento global, decorrente da poluição, destruição de florestas, aumento populacional e etc. e que tem provocado mudanças nos climas ao redor do Planeta. Um indicador dessas mudanças é o aumento da temperatura média mundial “que teve um acréscimo de aproximadamente 0,7°C no século passado” (LAMBERTS ET AL, 2003). Por conta das dimensões do território brasileiro, o clima no país é bem variado, existindo segundo o IBGE cinco climas e de acordo com Lamberts Et al (2003) a presença de seis climas predominantes: Tropical, Equatorial, Semiárido, Subtropical, Tropical Atlântico e Tropical de Altitude. Em decorrência dos tipos de clima no Brasil, segundo Lamberts Et al (2003), a estratégia bioclimática mais indicada é a ventilação natural. Mapa dos tipos de climas no Brasil Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Se a arquitetura vernacular espontânea natural de cada região (autóctone) demonstra a compreensão das determinantes climáticas para a obtenção do conforto nas construções (MASCARÓ, 1983), os avanços tecnológicos por sua vez, têm permitido ao homem um maior domínio e controle de informações climáticas e a aplicação no desenvolvimento do projeto arquitetônico. Se considerarmos o homem como o centro de atenção, a radiação solar, a temperatura a umidade e os ventos são os fatores que deverão ser considerados no processo de projeto para o conforto ambiental. A radiação solar é uma energia eletromagnética, de onda curta, que atinge a Terra após ser parcialmente absorvida pela atmosfera. A maior influência da radiação solar é na distribuição da temperatura do globo. As quantidades de radiação variam em função da época do ano e da latitude. Este fenômeno pode ser mais bem elucidado se examinarmos o movimento aparente do Sol em relação à Terra. A Temperatura é a grandeza que caracteriza o estado térmico de um corpo ou sistema. Fisicamente o conceito dado a quente e frio é um pouco diferente do que costumamos usar no nosso cotidiano. Podemos definir como quente um corpo que tem suas moléculas agitando-se muito, ou seja, com alta energia cinética. Analogamente, um corpo frio, é aquele que tem baixa agitação das suas moléculas. Ao aumentar a temperatura de um corpo ou sistema pode se dizer que está se aumentando o estado de agitação de suas moléculas. A umidade atmosférica é consequência da evaporação das águas e da transpiração das plantas. Corresponde à quantidade de vapor de água que encontramos na atmosfera. Os Ventos se originam do movimento das massas de ar e de sua direção. O movimento e direção dessas massas de ar dependem do aquecimento da superfície da Terra, que ocorre de maneira diversa em função do tipo de solo, vegetação, topografia e altitude do local. Próximo dos edifícios, consideramos o “microclima”, nessa escala a vegetação, a topografia, o tipo de solo e os obstáculos naturais ou artificiais vão influenciar diretamente nas condições climáticas pontuais. No desenvolvimento do projeto arquitetônico, o microclima pode ser definido pelo arquiteto. (LAMBERTS, Et al, 2003) Microclima – próximo da edificação Fonte: Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Na década de 1960, o conceito de bioclimatologia aplicada à arquitetura foi introduzido pelos irmãos Olgyay, que considera o conforto térmico humano, propondo estratégias e técnicas passivas de conforto ambiental no desenvolvimento do projeto arquitetônico. Os Olgyay desenvolveram um diagrama, a Carta Bioclimática de Olgyay, que posteriormente foi utilizado por Givoni para o desenvolvimento da Carta Bioclimática para Edifícios, que relaciona as condições climáticas às estratégias de projeto. (LAMBERTS, Et al, 2003) Carta bioclimática de Olgyay Fonte: Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Carta bioclimática para Edifícios - Givoni Fonte: Lamberts Et. al. (2003) De acordo com Lamberts Et al (2003) se a temperatura do interior ultrapassar 29°C ou a umidade relativa for superior a 80%” a melhor estratégia para a melhorar a sensação térmica é a ventilação. E para clima quente e úmido completa “a ventilação cruzada é a estratégia mais simples a ser adotada” indicando que os espaços externos devem “ser amplos, evitando barreiras edificadas” para beneficiar a “distribuição e movimentação do ar”. Zona de ventilação na Carta Bioclmática para Edifícios - Givoni Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Lamberts Et al (2003) alerta que em locais onde a temperatura diurna for superior a 29°C e a unidade relativa, inferior a 60%, o resfriamento convectivo noturno é mais adequado (como apresentado na Carta abaixo), segundo o autor “esta estratégia é aplicável principalmente em regiões áridas, onde a temperatura diurna é de 30°C a 36°C” e a noturna “por volta de 20°C”, concluindo “onde a temperatura diurna é superior a 36°C, a ventilação noturna não é suficiente para o conforto”, portanto nesses caso outros sistemas de resfriamento serão necessários, como ar-condicionado– sistema mecânico ou inércia térmica e resfriamento evaporativo, estas duas técnicas passivas. Zona de ventilação (Diurna e Noturna) na Carta Bioclmática para Edifícios - Givoni Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Zona de inércia térmica para resfriamento na Carta Bioclmática para Edifícios - Givoni Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Zona de resfriamento evaporativo na Carta Bioclimática para Edifícios - Givoni Fonte: Lamberts Et. al. (2003) II. Arquitetura e Ventilação 1 – Necessidades humanas e funcionais As necessidades humanas quanto ao conforto ambiental estão relacionadas a como os espaços contemplem: condições de iluminação – controle da radiação solar que atinge as edificações, para evitar ganhos de calor ou garantir aquecimento quando necessário; condições de acústica – garantindo limites sonoros para o desenvolvimento de tarefas ou em descanso; condições de ventilação – que possibilite a renovação do ar do ambiente muito importante para a higiene e para o conforto térmico. O conforto térmico no verão em regiões de clima temperado e clima quente e úmido, pode ser conseguido por meio de técnicas de ventilação. A renovação do ar dos ambientes proporciona a dissipação de calor e a desconcentração de vapores, fumaça, poeiras e poluentes. A ventilação pode ser conseguida utilizando-se técnicas passivas (sem a necessidade do consumo de energia elétrica) ou por meios mecânicos. A ventilação natural é o deslocamento do ar através do edifício, por meio de aberturas, algumas funcionando como entrada do ar e outras, como saída. Assim as aberturas para ventilação devem estar dimensionadas e posicionadas de modo a proporcionar um fluxo de ar adequado ao recinto. O fluxo de ar que atravessa o edifício depende da diferença de pressão entre os ambientes internos e externos, da resistência ao fluxo de ar oferecido pelas aberturas, pelas obstruções internas e de uma série de implicações relativas à incidência do vento e forma do edifício. O conforto térmico depende de variáveis ambientais (clima) e variáveis humanas (metabolismo e resistência térmica por vestimentas). O homem é um animal homeotérmico,ou seja, o seu organismo procura manter a temperatura constante por meio de mecanismos internos, da ordem de 37° C, “com limites entre 36,1 e 37,2° C – sendo 32°C o limite inferior e 42°C o limite superior para a sobrevivência, em estado de enfermidade”. (FROTA & SCHIFFER 2001) A energia produzida por animais homeotérmicos é resultado de reações químicas internas, que combinam o oxigênio extraído do ar respirado com o carbono adquirido pelo organismo dos alimentos ingeridos, esse processo é chamado de metabolismo (FROTA & SCHIFFER 2001). “O organismo, através do metabolismo, adquire energia. Cerca de 20% dessa energia é transformada em potencialidade de trabalho. Então, termodinamicamente falando, a ‘máquina humana’ tem um rendimento muito baixo. A parcela restante, cerca de 80%, se transforma em calor, que deve ser dissipado para que o organismo seja mantido em equilíbrio. Tanto o calor produzido como o dissipado dependem da atividade que o indivíduo desenvolve. Em repouso absoluto — metabolismo basal —, o calor dissipado pelo corpo, cedido ao ambiente, é de cerca de 75 W”. (FROTA & SCHIFFER 2001) Para que a temperatura interna seja mantida o mais constante possível o sistema termorregulador do organismo vai controlar o ganho ou perda de calor. Ao sentir frio, o organismo humano, por meio do sistema nervoso simpático dispara mecanismos automáticos que aumentam a combustão interna (vasoconstrição, arrepio, tiritar) – termogênese – que é comandado pelo sistema glandular endócrino. Também o organismo, por meio do sistema nervoso simpático, reage ao calor aumentando a troca de calor entre o meio ambiente e o organismo, diminuindo a combustão interna (vasodilatação, exsudação) – termólise – comandada pelo sistema glandular endócrino. “Quanto maior a atividade física maior será o calor gerado por metabolismo” (LAMBERTS, Et al, 2003). É fundamental que o profissional saiba a que se destina o espaço projetado, de forma a prever o nível de atividade realizada no seu interior – premissas sobre a sensação de conforto térmico. (LAMBERTS, Et al, 2003) Atividades físicas e respectivo metabolismo segundo a ISO 77308 Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Na figura acima, os valores apresentados relacionam algumas atividades com os valores do metabolismo, que são crescentes quanto maior o esforço. Considerando que “um homem adulto e uma mulher adulta têm, respectivamente, 1,8 m² e 1,6 m² de superfície corporal”, para a conversão dos valores da figura para W/ m², por exemplo, “de um homem adulto caminhando teria um metabolismo de aproximadamente 165 W/ m² (300 W ÷ 1,80 m²) ” (LAMBERTS, Et al, 2003). As roupas também têm grande importância na sensação de conforto, o tipo de tecido, espessura e outras características são determinantes para isso e podem ser mensuradas por meio da grandeza “clo”: do inglês clothing. Resistência térmica de algumas vestimentas Fonte: Lamberts Et. al. (2003) 8 INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDIZATION, ISO 7730 (2005) “Ergonomics of the thermal environment – Analytical determination and interpretation of termal comfort using calculation of PMV and PPD índices and local termal comfort criteria”. Gevena. 2 – Código de Obras Os Códigos de Obras surgiram orientados pelas ideias higienistas presentes no século XIX que objetivavam cidades menos insalubres. No Brasil, a partir do século XX esse instrumento também procurava, entre outras coisas garantir salubridade à edificação, recomendando, por exemplo, dimensões mínimas para aberturas9 - janelas e portas, assim como recuos para melhorar a ventilação e insolação. No site da Prefeitura Municipal de São Paulo10 entre as orientações de aprovação de projetos há menção sobre como devem ser as dimensões das aberturas que garantam a ventilação e a insolação nos ambientes, fazendo referência ao item 11.2 do Código de obras do Município: “Os compartimentos de uma edificação são classificados em quatro grupos conforme suas características de utilização: essa classificação determina a área e a dimensão mínima do compartimento, pé-direito mínimo e os afastamentos necessários para a aeração e insolação, determinantes para a implantação da edificação. 19 - Aberturas/ portas e janelas (Item 11.2 da Lei 11.228/92) O dimensionamento dos vãos destinados à aeração e insolação dos compartimentos também está relacionado com a sua classificação nos quatro grupos, e deve seguir a relação estabelecida na Lei para a profundidade do compartimento em relação às aberturas” (PMSP) A Norma Brasileira NBR 1522011, utilizando a Carta Bioclimática para cada região do país, estabelece as dimensões das aberturas e orienta as técnicas passivas que devem ser adotadas em projeto. Sales (2016) faz uma comparação dos parâmetros apresentados pelo Código de Obras e pela NBR 15220, que definem as dimensões das aberturas recomendadas em função dos ambientes, nessa comparação o autor demonstra como o Código de Obras do Distrito Federal (Brasília), permite que as aberturas sejam menores que a NBR 15220, e que esse fato 9 O primeiro código de Obras da Cidade de São Paulo foi o Código de obras “Arthur Saboya” de 1929. 10https://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/secretarias/urbanismo/licenciamentos/guias_de_aprovacao /index.php?p=157831 11 NBR 15220 – Desempenho Térmico das Edificações. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2003. pode influenciar na qualidade do ambiente quanto ao conforto ambiental, uma vez que pode haver comprometimento na sua ventilação e insolação. Comparação entre os parâmetros de abertura do Código de Obras do Distrito Federal e a NBR 15220 Fonte: Gustavo de Luna Sales (2016, pag. 87) A tabela acima apresenta a coluna Tma o “Tamanho Mínimo da Abertura” para a NBR 15220 que é mais exigente do que o Código de Obras do Distrito Federal. Enquanto o COE – DF, exige que um dormitório (linha 2 da tabela)12 tenha uma área mínima de 8,00 m² com uma abertura para janela de 1,00 m², e área de abertura efetiva de 50% da janela, ou seja, 0,50 m², a NBR 15220, exige para um dormitório com mesma área uma janela de 1,20 m² (15% da área total do ambiente – 8,00 m² x 15% = 1,20 m², a recomendação mínima é de 15%, mas a sugestão em função das estratégias Bioclimáticas é que se trabalhe com percentuais entre 15% e 25%. Se considerarmos o percentual de 25% teremos para o mesmo dormitório exemplificado: 25% da área total do ambiente – 8,00 m² x 25% = 2,00 m²), portanto teremos uma área de abertura efetiva entre 0,60 m² (50% de 1,20 m²) e 1,50 m² (50% de 3,00 m²). 12 Nota do autor da apostila Diagrama de comparação entre a área mínima de aberturas recomendadas pelo COE – DF e a NBR 15220 Fonte: Gustavo de Luna Sales (2016, pag. 87) “A área de abertura permitida pelo COE-DF chega a ser 50% menor em relação ao tamanho mínimo recomendado pela NBR 15.220-3 (Figura 2. 5). Para banheiros, essa diferença representa mais que o dobro de área de abertura. Importante destacar que a área de abertura representa um fator importante para o número de renovações de ar por hora, fazendo parte de um conjunto de outros fatores” (SALES, 2016) Observações Baixe o Código de Obras Ilustrado da Cidade de São Paulo, por meio do link abaixo: https://gestaourbana.prefeitura.sp.gov.br/wp- content/uploads/2018/04/codigo_de_obras_ilustrado.pdf Para ler o Código de Obras “Arthur Saboya”, acesse o link abaixo: https://leismunicipais.com.br/SP/SAO.PAULO/LEI-3427-1929-SAO-PAULO-SP.pdf ATENÇÃO ESTE CÓDIGO DE OBRAS NÃO ESTÁ MAIS EM VIGOR. III. Ventilação na arquitetura 1. Ventilação como estratégia O conforto ambiental está relacionado às condições de habitabilidade dos ambientes e na exigência de adaptação das pessoas ao calor, umidade, some luz. As principais variáveis climáticas de conforto térmico são: temperatura, umidade, velocidade do ar e radiação solar. Algumas vezes os elementos do conforto ambiental se relacionam de tal modo que pode haver interferência entre eles, por exemplo, a luz proveniente do Sol, fornece também calor, que implicará num ganho térmico nem sempre pretendido, portanto, neste caso, o controle da insolação é necessário, pois assim pode-se usufruir da luz com pouco ganho de calor. “As principais variáveis climáticas de conforto térmico são temperatura, umidade e velocidade do ar e radiação solar incidente. Guardam estreitas relações com regime de chuvas, vegetação, permeabilidade do solo, águas superficiais e subterrâneas, topografia, entre outras características locais que podem ser alteradas pela presença humana”. (FROTA & SCHIFFER 2001) As estratégias bioclimáticas propõe a utilização de técnicas passivas que associam o conforto ambiental das edificações com o menor consumo de energia elétrica. De acordo com Lamberts, Et al (2003), a “ventilação natural é, após o sombreamento, a estratégia bioclimática mais importante para o Brasil”. Ventilação Natural Fonte: http://www.recriarcomvoce.com.br/blog_recriar/conceitos-de-ventilacao-natural/ Ainda segundo Lamberts Et al (2003) “a ventilação natural é eficaz entre temperaturas de 20°C a 32°C”, e acima destes valores os ganhos térmicos por convecção (movimento ascendente ou descendente do ar) “funcionariam mais como aquecimento do ambiente que como resfriamento”, o autor ainda alerta sofre a eficácia da ventilação natural, e que se “a temperatura for entre a 27°C e 32°C” a ventilação só será eficiente se “a umidade relativa do ar tiver valores entre 15% e 75%. Ver tabela abaixo. “...a grande maioria das capitais brasileiras exige ventilação natural como principal estratégia no verão e mesmo ao longo do ano todo. Na tabela foram salientadas as cidades cujo percentual de desejabilidade desta estratégia ultrapassa os 50%. As cidades com fundo azul têm necessidade de ventilação natural em mais de 50% das horas do ano todo (em mais de 4.380 horas) e as cidades com fundo amarelo têm grande necessidade de ventilação apenas no verão, porém em mais de 50% das horas no período (em mais de 1095 horas). Os dados foram gerados a partir do programa Analysis-BIO” (LAMBERTS, Et al, 2003) Para a arquitetura é de fundamental importância o conhecimento das informações da direção e velocidade dos ventos, assim como do movimento do sol, para o maior aproveitamento desses recursos no desenvolvimento do projeto arquitetônico, no que diz respeito ao conforto ambiental, para o aquecimento ou resfriamento dos ambientes principalmente no verão e no inverno. Segundo Frota e Schiffer (2001) a ventilação “proporciona a renovação do ar ambiente, sendo de grande importância para a higiene em geral e para o conforto térmico”. “A renovação do ar dos ambientes proporciona a dissipação de calor e a desconcentração de vapores, fumaça, poeiras, de poluentes, enfim. A ventilação pode também ser feita por meios mecânicos (...). A ventilação natural é o deslocamento do ar através do edifício, através de aberturas, umas funcionando como entrada e outras, como saída. Assim, as aberturas para ventilação deverão estar dimensionadas e posicionadas de modo a proporcionar um fluxo de ar adequado ao recinto. O fluxo de ar que entra ou sai do edifício depende da diferença de pressão do ar entre os ambientes internos e externos, da resistência ao fluxo de ar oferecida pelas aberturas, pelas obstruções internas e de uma série de implicações relativas à incidência do vento e forma do edifício” (FROTA & SCHIFFER 2001) Tabela de percentuais de necessidade de ventilação natural em algumas cidades brasileiras Fonte: Lamberts Et. al. (2003) A movimentação do ar no interior do ambiente é promovida pela diferença de pressão, que pode ser causada pelo vento ou pela diferença de densidade do ar interno e externo (FROTA & SCHIFFER 2001), quando essa movimentação é causada pela força dos ventos a ventilação é denominada “ação dos ventos” e quando é produzida pela diferença de densidade provoca a ventilação por “efeito chaminé”. “A diferença de pressões exercidas pelo ar sobre um edifício pode ser causada pelo vento ou pela diferença de densidade do ar interno e externo, ou por ambas as forças agindo simultaneamente. A força dos ventos promove a movimentação do ar através do ambiente, produzindo a ventilação denominada ação dos ventos. O efeito da diferença de densidade provoca o chamado efeito chaminé. Assim, a ventilação natural de edifícios se faz através desses dois mecanismos: • ventilação por ação dos ventos; • ventilação por efeito chaminé. Quando a ventilação natural de um edifício é criteriosamente estudada, verifica-se a conjugação dos dois processos. No entanto, a simultaneidade dos processos pode resultar na soma das forças, ou pode agir em contraposição e prejudicar a ventilação dos ambientes. A identificação de ocorrência de uma ou de outra situação depende da análise de cada caso, especificamente. A ocupação dos edifícios por pessoas, máquinas e equipamentos e a exposição à radiação solar vão ocasionar, nos ambientes internos, temperaturas superiores às do ar externo. Esse acréscimo de temperatura, no caso de inverno nos climas quentes ou no caso geral de climas frios, pode ser um fator positivo, porém, na época de verão dos climas temperados ou durante todo o ano em climas quentes certamente será um fator negativo, agravante das condições térmicas ambientais” (FROTA & SCHIFFER 2001) Portanto, temos como mecanismos de ventilação natural a ventilação por ação dos ventos e a ventilação por efeito chaminé. A ventilação natural contribui na renovação do ar do interior do edifício melhorando a qualidade do ar, auxilia no conforto térmico e reduz o consumo de energia. O fluxo de ar no interior do edifício é definido pelas dimensões e localização das aberturas para a passagem do ar. Efeito Chaminé Fonte: http://projeteee.mma.gov.br/implementacao/efeito-chamine/ Ação dos Ventos Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Diversos tipos de ventilação natural podem ser utilizados como estratégias: A ventilação cruzada é uma das técnicas mais eficazes de ventilação e implica no conhecimento da orientação dos ventos e na posição das aberturas (mínimo de duas) que devem estar em paredes diferentes (uma abertura em cada parede); Ventilação por baixo da edificação: estratégia usada pelas construções em pilotis; Ventilação através do efeito chaminé: considera que a taxa de ventilação aumenta com a diferença de temperatura do ar, já que o ar interno mais quente tende a sair através de aberturas mais altas da edificação, sendo substituído por ar mais frio que entra através das aberturas mais baixas; Ventilação pela cobertura: as saídas de ar podem estar junto a cumeeira ou ventilação através do forro por meio de câmara de ar ventilada; Ventilação noturna: quando existe incidência de ventos significativos no período noturno, esta estratégia pode ser usada para manter a temperatura interna confortável durante o dia, especialmente durante o verão, através do esfriamento da edificação à noite. As informações estatísticas sobre os ventos, como direção e velocidade são fornecidas geralmente por órgãos públicos e de pesquisas que monitoram estações meteorológicas instaladas em diversas áreas das cidades, frequentemente em aeroportos. O Laboratório de Eficiência Energética em Edificações – LabEEE13, da Universidade Federal de Santa Catarina, disponibiliza para “download” alguns programas que auxiliam na adoção de estratégias bioclimáticas no desenvolvimento do projeto. Alguns “softwares” forneceminformações dos ventos por meio de tabelas e diagramas que reúnem dados das quatro estações 13 Laboratório de Eficiência Energética em Edificações – http://www.labeee.ufsc.br/ do ano, um desses softwares é o Analysis SOL-AR, programa gráfico que permite a utilização de cartas solares: “...o Analysis – SOL-AR é dividido em dois módulos básicos, um que analisa a carta solar para a região desejada e outro que analisa a rosa-dos-ventos. O programa marca os dados de temperatura do ar diretamente sobre a carta solar para determinada latitude, e mostra através de cores diferenciadas como essas temperaturas se distribuem ao longo do ano, ferramenta bastante útil para a adequação de proteção solares para qualquer orientação desejada”. (Lamberts Et al, 2003, pag. 143). O programa possibilita a visualização dos ângulos de projeção para a adoção de proteções solares, como beirais, marquises, e “brises”, por exemplo, permitindo a utilização desses elementos de maneira eficiente no desenvolvimento do projeto arquitetônico, além das informações (frequência e velocidade) dos ventos predominantes, Lamberts Et at. (2003). A rosa-dos-ventos é um diagrama que fornece estatisticamente para uma região a direção, velocidade e frequência dos ventos durante o ano, informações importantes para o desenvolvimento dos projetos de arquitetura e interiores. (LAMBERTS, Et al, 2003) Nas figuras seguir, produzidas pelo “software” Analysis SOL-AR para a cidade de Florianópolis temos dois diagramas de rosa-dos-ventos e uma tabela com os períodos com a ocorrência dos ventos nos períodos do dia (a tabela apresenta % dos ventos ausentes por estação), nos primeiros diagramas são informadas as velocidades predominantes, no diagrama da esquerda e no diagrama da direita a frequência dos ventos. “ A (primeira figura mostra) a rosa-dos-ventos para a cidade de Florianópolis e a tabela (segunda figura mostra) a frequência de ocorrência de calmarias por estação, ambas geradas a partir do programa Analysis SOL-AR. O diagrama da esquerda mostra a rosa-dos-ventos com as velocidades predominantes por direção. Percebe-se que os ventos mais intensos vêm da orientação nordeste, com médias que chegam a 6 m/s durante todo o ano. O diagrama da direita apresenta a frequência de ocorrência dos ventos em Florianópolis. A figura mostra que o vento mais frequente é o Norte durante o inverno, atingindo 33,5% dos horários em que há vento. O vento norte acontece também em 16,8% das horas da primavera, em 17,2% das horas do outono e em 13,7% das horas do verão. O segundo vento mais frequente é o Nordeste, que ocorre em 21,4% das horas do verão, em 16,8% das horas da primavera, em 13,4% das horas do outono e em 13% das horas do inverno. Nota-se também, no mesmo diagrama, que as duas fachadas com mais ventos no inverno são a oeste e a leste. A Tabela (...) mostra que os períodos do dia mais ventosos são as tardes e que as calmarias acontecem normalmente nas madrugadas, em todas as estações do ano”. (LAMBERTS, Et al 2003) Pesquise – Estatísticas | diagramas com a direção e velocidade dos ventos em uma cidade no Brasil, acesse o link abaixo e inserir o local no espaço “ Encontrar local”: https://www.windfinder.com/windstatistics/sao_paulo Rosa-dos-ventos produzida pelo “software” Analysis SOL-AR, para a cidade de Florianópolis. Fonte: Lamberts Et. al. (2003) As aberturas do edifício (portas, janelas, claraboias, lanternins, etc.) têm a função de permitir a entrada de luz e renovação do ar, portanto as dimensões dessas aberturas devem ser pensadas de maneira que esteja adequadamente ajustada às dimensões do ambiente. Tipos de aberturas para iluminação | ventilação naturais. Fonte: Lamberts Et. al. (2003) “Área útil de ventilação” é uma variável que representa a “área efetiva de ventilação quando uma janela está totalmente aberta”. (LAMBERTS, Et al, 2003) Área útil de ventilação Fonte: Lamberts Et. al. (2003) “Uma variável que também deve ser considerada é a área útil de ventilação, que representa a área efetiva de ventilação quando a janela está totalmente aberta. Essa área é diferente para cada tipo de abertura. Uma janela tipo guilhotina tem 50% de área útil de ventilação, pois quando está totalmente aberta, somente metade de sua área é livre para ventilar o ambiente (...) As janelas do tipo guilhotina, correr e abrir têm indicadas suas respectivas áreas úteis de ventilação máximas, considerando abertura total. As janelas do tipo basculante e maxim-ar têm indicadas as áreas úteis de ventilação em função de alguns ângulos comuns de abertura (30°, 45°, 60° e 90°) ” (LAMBERTS, Et al 2003) “O Fluxo de ar que atravessa um ambiente é determinado de forma diferente quando a ventilação é cruzada ou unilateral” (LAMBERTS, Et al, 2003). Alguns elementos destacados na volumetria ou no entorno do edifício podem ser utilizados para incrementar a quantidade e velocidade do fluxo de ar para o interior, além de contribuir para o sombreamento das aberturas. Segundo Lamberts Et al (2003) “o fluxo de ar que atravessa uma abertura pode sofrer reduções se alguma barreira for interposta a ele, por exemplo, telas contra mosquitos”. “Os beirais, por exemplo, podem direcionar o fluxo de ar para o interior, além de servirem como uma proteção solar horizontal. A figura (abaixo) mostra como um beiral mais generoso pode aumentar a zona de pressão do lado externo à abertura, aumentando o fluxo de ar para o interior. Proteções solares horizontais podem provocar o mesmo efeito” (LAMBERTS, Et al 2003) A maneira como o edifício está inserido no território (implantação) vai influenciar no aproveitamento do sol e dos ventos, considerando a paisagem, o relevo, obstruções naturais ou antrópicas, assim como deve também considerar outras condicionantes importantes como a topografia e, claro, a legislação. A definição de estratégias formais da edificação, sistemas construtivos e demais elementos construtivos como venezianas e outras proteções verticais também auxiliam no direcionamento do fluxo de ar para o interior da edificação, assim como muros, paredes externas e massa de vegetação podem ser utilizadas como barreiras ou proteções de vento. Barreiras de vento (município de Shimane, Japão) Fonte: Lamberts Et. al. (2003) A platibanda (elemento horizontal construído na parte superior da edificação em geral de alvenaria, têm entre outras funções proteger o telhado e organizar a captação das águas pluviais) também pode aumentar “a zona de pressão anterior à janela, aumentando o fluxo de ventilação para o interior” (LAMBERTS, Et al, 2003). Influência do beiral e da platibanda no direcionamento do fluxo de ventilação para o interior Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Lamberts Et al (2003) alerta sobre a importância da orientação do edifício no que se refere à ventilação natural que possibilita a utilização do vento predominante no verão para o resfriamento dos ambientes internos, evitando o vento predominante do inverno impedindo a perda de calor da edificação. Quando se reduz a incidência do vento direto a redução da perda de calor “é equivalente ao quadrado da intensidade do vento incidente” direto. Ver a imagem abaixo: “Nota-se que, com a redução da intensidade do vento incidente para 50%, reduzem-se as perdas de calor por infiltração do ar de 100% para apenas 25%. Isso indica que as perdas por infiltração são reduzidas numa proporção que equivale ao quadrado da redução da intensidade do vento incidente”. (LAMBERTS, Et al 2003 Redução das perdas de calor por infiltração com bloquei do vento com vegetação. Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Outra questão importante que Lamberts Et al (2003) aponta é que massas de vegetação podem contribuir no direcionamentodo vento e árvores com copas altas protegem o edifício criando sombreamento, facilitando “o acesso do vento à edificação”. Redução das perdas de calor por infiltração com bloquei do vento com vegetação. Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Redução das perdas de calor por infiltração Fonte: Lamberts Et. al. (2003) 2. Exemplos de arquitetura que contemple a ventilação De acordo com o arquiteto e professor Carlos Lemos (2003), de modo geral as pessoas associam a arquitetura à construção, o que de certa forma não está errado, porém, segundo Lemos (2003) também é comum que se relacione arquitetura à beleza. O autor conceitua a arquitetura com o a intervenção no meio ambiente para a criação de novos espaços com a finalidade atender as necessidades humanas. Esse atendimento às necessidades humanas incorpora diversas condicionantes (formais, conceituais, legais, físicas e topográficas do lugar, econômicas, culturais, etc.) caracterizando assim uma síntese – estratégias ou o chamado partido de projeto (síntese de diversas estratégias). O clima sempre foi uma determinante a ser respeitada e incorporar essas informações no processo de projeto irá contribuir para o conforto dos ambientes do edifício. O conceito de arquitetura bioclimática inserida no campo da arquitetura na década de 1960 (Lamberts Et al, 2003) aponta para estratégias projetivas utilizando técnicas passivas que objetivam além do conforto ambiental a diminuição do uso da energia elétrica. “Mesmo após o entendimento do clima, dos conceitos de conforto térmico e das estratégias de projeto que visam uma melhor integração entre o usuário e o clima, deve-se achar um meio de entender os efeitos destes fatores na arquitetura e em sua eficiência energética. Pode-se tirar partido ou evitar os efeitos destas variáveis, por intermédio da edificação, de forma a obter um ambiente interior com determinadas condições de conforto para os usuários. Isso pode ser feito de duas maneiras. A primeira, com o emprego (...) sistemas de climatização e iluminação artificial. A segunda, de forma natural, incorporando estratégias de aquecimento, resfriamento e iluminação naturais. É importante ao arquiteto integrar o uso de sistemas naturais e artificiais, ponderando os limites de exequibilidade e a relação custo/benefício de cada solução. Se as estratégias naturais forem as mais adequadas, deve-se conhecer, primeiramente, a Bioclimatologia, que aplica os estudos do clima (climatologia) às relações com os seres vivos (Olgyay 1968). Conhecendo os conceitos básicos que envolvem o clima e o conforto se pode compreender a importância da Bioclimatologia aplicada à arquitetura. Na década de sessenta os irmãos Olgyay aplicaram a bioclimatologia na arquitetura considerando o conforto térmico humano e criaram a expressão Projeto Bioclimático (Olgyay 1973). A arquitetura assim concebida busca utilizar, por meio de seus próprios elementos, as condições favoráveis do clima com o objetivo de satisfazer as exigências de conforto térmico do homem“. (LAMBERTS, Et al 2003, pag. 83 e 84.) O diagrama desenvolvido por Givoni em 1969 (Lamberts Et al, 2003, pag. 84) ou Carta Bioclimática para Edifícios, ampliava as possibilidades de aplicação do diagrama dos Olgyay, com identificação das zonas bioclimáticas e suas estratégias. Abaixo a Carta Bioclimática adotada para o Brasil (Lamberts Et al, 2003, pag. 84.) Carta Bioclimática de Givoni adotada para o Brasil Fonte: Lamberts Et. al. (2003) Carta bioclimática (Givoni) e tabela de estratégias para a cidade de Porto Alegre Fonte: Lamberts Et al. (2003) Atualmente grande parte dos escritórios de arquitetura do mundo todo, utilizam os dados climáticos no desenvolvimento dos projetos agregando condições de conforto e eficiência energética. “O século XX foi particularmente fértil para a arquitetura e hoje, quando estamos no início do século XXI, o panorama arquitetônico é jovem e pluralista. Estilos como o pós-modernismo, o high-tech, o construtivismo e o desconstrutivismo mostram experiências significativas da preocupação crescente dos arquitetos com a melhoria da qualidade das edificações, inclusive considerando aspectos de eficiência energética e de conforto ambiental”. (LAMBERTS, Et al, 2003, pag. 23) Hoje, além da arquitetura bioclimática alguns termos são associados à arquitetura como ecologia e sustentabilidade orientando o desenvolvimento de projetos arquitetônicos em todo o planeta. A preocupação com o meio ambiente e com a manutenção dos recursos naturais têm sensibilizado grande parte da sociedade. Vários projetos arquitetônicos alinhados às causas ambientais se tornaram paradigmáticos. Lamberts Et al (2003, pag. 23) apresenta alguns desses projetos como o projeto do arquiteto Jean Nouvel14 que possui elementos na envoltória do edifício que funcionam como diafragmas controlados por sistema eletrônico (abrindo e fechando) garantindo proteção contra o sol. 14 Jean Nouvel – arquiteto francês, nasceu em Fumel, França em 12/08/1945. Estudos na École des Beaux-Arts. Fonte: WIKIPEDIA. Instituto do Mundo Árabe Jean Nouvel Fonte: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-265617/clasicos-de-arquitectura-instituto-del- mundo-arabe-jean-nouvel/51ad5276b3fc4bbb7a000028 O arquiteto Norman Foster15, utilizou a iluminação natural que é captada pelo átrio central e distribuída nos pavimentos superiores, nos pavimentos inferiores um sistema de refletores externos e internos distribui a luz e contribui para a redução do consumo de energia. (Lamberts Et al, 2003, pag. 24). Foster utilizou Reichstag, parlamento alemão localizado em Berlin, utilizando o efeito chaminé, por meio de uma cobertura de vidro com um elemento cônico no centro da cúpula por onde o ar quente é extraído do interior do edifício. 15 Norman Foster, arquiteto inglês, nasceu em Reddish, Stockport, Reino Unido, em 1/06/1935. Hong-Kong and Shanghai Bank, Norman Foster https://br.pinterest.com/pin/324540716879274436 Hong-Kong and Shanghai Bank, Norman Foster Fonte: Lamberts Et. al. (2003, pag. 24.) No que diz respeito a ventilação, Lamberts Et al (2003), mostra como “ao longo dos séculos” a arquitetura do leste Europeu (como no Irã e na Turquia) ” utilizaram técnicas para resfriamento evaporativo que se apropria das correntes de vento que “conduzem o ar externo para o interior através de materiais porosos cheios de água” O arquiteto italiano Mario Cucinella, desenvolveu um protótipo para Edifícios de Escritórios que utiliza essa técnica do resfriamento evaporativo por corrente de ar descendente – PDEC (sigla em inglês: passive downdraught evaporative cooling), para Lamberts Et al (2003) essa estratégia (o PDEC) é uma “alternativa em relação ao ar-condicionadoconvencional”. Protótipo para edifício de escritórios em Catania, Itália – Mario Cucinella. Fonte: Lamberts Et. al. (2003) O arquiteto João Figueiras Lima, o Lelé16, é um dos maiores exemplos da utilização de técnicas passivas, ele utilizou amplamente a ventilação natural em seus projetos, com grande evidência nos projetos para a rede de hospitais Sara Kubitschek, distribuídos pelo país. Nestes casos Lelé adotou uma ventilação com fluxos verticais evitando a ventilação cruzada (para diminuir os riscos de contaminação). Saídas na parte superior dos telhados curvos (sheds) expelem o ar do contaminado do interior. 16 João Filgueiras Lima, Lelé, arquiteto brasileiro, nasceu no Rio de Janeiro em 10/01/1932 e faleceu em 21/05/2014. Fonte: WIKIPEDIA Sistema de extração do ar contaminado– Hospital da rede Sarah. Fonte: https://sustentarqui.com.br/importancia-da-ventilacao-natural-para-arquitetura-sustentavel/ Interiores do Hospital da Rede Sarah. Fonte: https://images.adsttc.com/media/images/5a95/a176/f197/cc10/a800/0071/slideshow/1331071210_ img_8773.jpg?1519755634 (Foto Nelson Kon) IV. Aberturas das edificações. 1 – Tipologia e formas de desenho de janelas Como já foi visto a arquitetura sempre buscou responder as necessidades humanas, durante a Pré-história a busca por abrigo e segurança também exigiu que ferramentas e utensílios fossem confeccionados para que as grutas e cavernas se tornassem habitáveis. Na antiguidade diversos povos se destacaram e desenvolveram sistemas construtivos, e até hoje marcam a paisagem, como egípcios, gregos e romanos, além de outros como, por exemplo, os assírios, persas, babilônicos, sumérios e etruscos. As aberturas das edificações sempre estiveram relacionadas ao sistema construtivo o que é determinante tanto para a iluminação, quanto para a ventilação. As técnicas construtivas e estruturais desenvolvidas durante a Idade Média, nas construções góticas, como os arcos ogivais e o arcobotante, “possibilitaram mais aberturas nas paredes (inclusive com vitais) (...) e a revolução industrial trouxe um novo elenco de materiais, como o aço e o concreto armado” Lamberts Et al, 2003. “No período entre guerras surgiu o ESTILO INTERNACIONAL, revolucionando por completo os conceitos da arquitetura. Le Corbusier lançou ideias como o esqueleto estrutural, o terraço-jardim, a planta livre, os pilotis e o MODULOR (...) os avanços de áreas particulares do processo de construção da arquitetura (entre elas o conforto ambiental) não eram mais assimilados pelos arquitetos. Mies van der Rohe, com suas cortinas de vidro, criou um verdadeiro ícone de edifícios de escritórios”. (LAMBERTS, Et al, 2003) Em seus textos o arquiteto Le Corbusier frequentemente apresenta um discurso bastante eloquente, seus escritos são verdadeiros manifestos em prol de uma nova arquitetura para um “novo homem”, quando ele propõe os cinco pontos da arquitetura (alguns citados por Lamberts Et al, 2003) – pilotis, terraço jardim, planta livre, fachada livre e janela em fita (esses três últimos são resultado da separação da estrutura e vedações). Para a esta disciplina a janela em fita nos interessa especialmente, pois essa nova maneira de relacionar os ambientes interiores e exteriores trouxe resultados positivos para o conforto ambiental das edificações, o terraço jardim também pode amenizar os efeitos da radiação solar direta, reduzindo a temperatura interna da edificação. Além das janelas e portas, outras aberturas são utilizadas para a iluminação e ventilação das edificações como as claraboias, domos, lanternins e sheds. Assim temos elementos que estão inseridos lateralmente ao edifício– iluminação lateral e elementos inseridos na cobertura – iluminação zenital, podendo em ambos os casos contribuir para a ventilação. As janelas são em essência aberturas laterais e existem diversos tipos, como as Janelas Guilhotina, as Janelas de Correr, as Janelas de Abrir, as Janelas Basculantes, as Janelas Maxim- Ar, as Janelas Pivotantes, as Janelas Pantográficas/Sanfonadas e as Janelas Bay Window. Janela Guilhotina – Apartamento em São Paulo. Projeto de Arquitetura: Felipe Hess. Fonte: https://revistacasaejardim.globo.com/Casa-e-Jardim/Arquitetura/noticia/2015/05/ape-pequeno- integrado-ganha-luminosidade-farta.html Janela de Correr – Residência em São Paulo. Projeto de Arquitetura: Vasco Lopes Arquitetura. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/914385/residencia-vitorino-vasco-lopes- arquitetura/5ca57901284dd13b13000069-residencia-vitorino-vasco-lopes-arquitetura-foto Janela de Correr – Residência RD – Granja Viana, São Paulo. Projeto de Arquitetura: Belluzzo Martinhão Arquitetos. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/908449/residencia-rd-belluzzo-martinhao- arquitetos/5c23b9ff08a5e5c8b9000bb4-residencia-rd-belluzzo-martinhao-arquitetos-foto Janela de Abrir – Projeto 03 – Bragança Paulista, São Paulo. Projeto de Arquitetura: Kiko Salomão. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/906255/projeto-03-kiko-salomao/5bf530fa08a5e50911000439- projeto-03-kiko-salomao-photo Janela Basculante – Casa VPJC – Mogi das Cruzes, São Paulo. Projeto de Arquitetura: Ar:Co Arquitetura Cooperativa. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/898691/casa-vpjc-ar-co-arquitetura- cooperativa/5b550d2ef197cc1f810000b1-casa-vpjc-ar-co-arquitetura-cooperativa-foto Janela Pivotante – Casa Conectar – Vietnã. Projeto de Arquitetura: Story Architecture. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/913315/casa-conectar-story- architecture/5c768b85284dd11e25000351-connect-house-story-architecture-photo Janela Pantográfica – Residência em Iporanga, São Paulo. Projeto de Arquitetura: Patrícia Bergantin e Michel Stein. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/914642/vaz-patricia-bergantin/5cabb37b284dd1741300003c-vaz- patricia-bergantin-foto O desenho da janela é resultado da composição de “cheios e vazios” definidos no processo de projeto, e, a forma e o sistema de abertura deverão responder às necessidades intrínsecas do objeto arquitetônico, de maneira a atender questões objetivas e subjetivas. As questões objetivas, diretamente associadas ao conforto serão orientadoras desse processo. A janela do edifício Louveira, por exemplo, (imagem abaixo), funciona num sistema semelhante ao da janela guilhotina, porém os dois panos da janela deslizam simultaneamente para cima e para baixo, enquanto na janela guilhotina, o deslizamento dos módulos é individual, garantindo uma abertura de 100% da janela. Edifício Louveira. São Paulo. Projeto de Arquitetura: João Batista Vilanova Artigas e Carlos Cascaldi. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/625199/classicos-da-arquitetura-edificio-louveira-joao-batista- vilanova-artigas-e-carlos-cascaldi/537b5456c07a80946d000086-classicos-da-arquitetura-edificio- louveira-joao-batista-vilanova-artigas-e-carlos-cascaldi-foto Elementos vazados, também conhecidos no Brasil como cobogós também são muito utilizados nas composições da envoltória do edifício, permitindo uma boa ventilação, com controle da insolação e iluminação. Na Casa Clara (imagem abaixo), essa estratégia foi adotada em conjunto com a elevação da casa, para possibilitar a ventilação. Ventilação – Casa Clara – Brasília, Brasil. Projeto de Arquitetura: 1:1 arquitetura design. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/867298/casa-clara-1-1-arquitetura- design/58c9d6bee58ecec1a9000156-casa-clara-1-1-arquitetura-design-sketch Ventilação – Casa Clara – Brasília, Brasil. Projeto de Arquitetura: 1:1 arquitetura design. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/867298/casa-clara-1-1-arquitetura- design/58c9d658e58ecee2f60000fe-casa-clara-1-1-arquitetura-design-photo Corte Esquemático do Fluxo de Ventilação – Residência EV – Jacarta, Indonésia. Projeto de Arquitetura: HMP Architects. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/909382/residencia-ev-hmp- architects/5c12576908a5e54bad000a68-ev-house-hmp-architects-flow-section No projeto para residências em Jacarta (ver corte esquemático – imagem acima), do escritório HMP, associou o condicionamento de ar (ventilação mecânica) com a ventilação natural (cruzada) que retira o ar quente por convecção que sai por uma claraboia localizada na parte superior do edifício.2 – Dimensionamento das aberturas – Cálculo de área de janelas A vazão de ar deve ser definida de acordo com as dimensões do recinto e quantidade de pessoas, para atender às exigências de higiene e para remoção de carga térmica. A ventilação mínima é a necessária para garantir a higiene. A ventilação para remoção de carga térmica é a ventilação máxima. Para os dormitórios, que são áreas de permanência prolongada, as aberturas para ventilação higiênica devem ter no mínimo 1/6 da área do ambiente, por exemplo: um dormitório com área de 10 m², deverá ter uma abertura de 1,70 m², e um dormitório com 15 m², uma abertura de 2,5 m². Nesses casos pode-se optar em dividir essas aberturas, ou seja, no primeiro exemplo do recinto com 10 m², poderia haver três aberturas de 0,60 m², totalizando uma área de abertura de 1,80 m² (maior que o mínimo exigido de 1,70 m²), a área total de abertura necessária para a ventilação não implica na quantidade de aberturas. A exigência será maior quando a abertura estiver voltada para áreas cobertas, com uma parede oposta afastada a mais de 1,50m da abertura, sendo que esses casos devem respeitar uma relação de 1/5, ou seja um recinto com 10 m², deverá ter no mínimo uma área de abertura para ventilação de 2 m². Se a abertura estiver aberta para uma área coberta com uma parede oposta com uma distância menor que 1,50 m, a exigência é maior ainda, passando para 1/4, ou seja, para o mesmo espaço de 10 m², a área de abertura passa a ser de 2,50 m². Em áreas como salas de estar, jantar, cozinha e banheiros essa relação entre a área do ambiente e área de ventilação é de 1/8, por exemplo, uma sala de estar com 20 m², deverá ter uma área total de abertura no mínimo de 2,50 m². Também nesses casos a exigência será maior quando a abertura estiver voltada para áreas cobertas, com uma parede oposta afastada a mais de 1,50m da abertura, e devem respeitar uma relação de 1/7, ou seja, um recinto com 20 m², deverá ter no mínimo uma área de abertura para ventilação de 2,90 m². Se a abertura estiver aberta para uma área coberta com uma parede oposta com uma distância menor que 1,50 m, a exigência é maior ainda, passando para 1/5, ou seja, para o mesmo espaço de 20 m², a área de abertura passa a ser de 2,00 m². A área mínima de abertura aceita pelos órgãos responsáveis por aprovar e fiscalizar as edificações é de 0,60 m², não sendo aceito, portanto áreas menores que essa. Ambientes como garagens, depósitos, oficinas, despensa e escadas, poderão ser ventilados por claraboias e domos, sendo necessário que a área de ventilação seja no mínimo igual a 50% da área do ambiente, por exemplo um depósito de 6,00 m², pode ter uma claraboia com área de 3,00 m², para a ventilação. Para contemplarmos a ventilação higiênica e a ventilação para remoção da carga térmica, considerando como exemplo – o dormitório com área de 10 m² com um pé-direito de 2,70 m, teremos um volume de 27 m³ (10 m² x 2,70 m). Para duas pessoas teremos um volume proporcional de 13,5 m³ por pessoa (V/2), pela tabela abaixo ventilação mínima noturna (coluna do meio da tabela) = 15 m³/h. Ønec = 15 m³ /h pessoa = 30 m³/h Ønec/V = 30 / 27 = N ~ 1,10 (1/h) Tabela de Volume de ar por pessoa | Ventilação mínima Fonte: Alucci (1986) A ventilação promove a renovação do ar, podendo haver ganho ou perda de calor nos ambientes, Frota & Schiffer (2001). “A renovação do ar dos ambientes pode ocasionar ganho ou perda de calor, segundo a temperatura externa seja maior que a interna (te ti) ou a temperatura interna seja maior que a externa (te ti). A carga térmica transferida pela ventilação será: Qvent = 0,35 ⋅ N ⋅ V ⋅ Δt (W) Onde: 0,35 (W/m³ °C) — calor específico × densidade do ar; N (número de renovações por hora) — taxa de renovação horária do ar do recinto; Δt (°C) — diferença de temperatura do ar interno e externo. No cálculo das cargas térmicas, adota-se uma taxa de renovação adequada ao ambiente para depois dimensionar as aberturas” (FROTA & SCHIFFER 2001) Para o cálculo da ventilação para a remoção de carga térmica, utilizamos a seguinte fórmula: ønec = Q total 0,35 𝑥 (Δ t) (m³ /h) Onde: Ønec = vazão necessária, em m³ /h Qtotal = carga térmica total a ser removida, em W Δt = diferença entre a temperatura do ar interno e do ar externo, em °C Para o dormitório com área de 10 m², com um pé-direito de 2,70 m, e volume de 27 m³ (10 m² x 2,70 m), vamos considerar uma carga total de duas pessoas (dormindo | descansando | andando) de 400 W, e considerando uma diferença de temperatura do ar interno e do ar externo de Δt = 4°C. Ønec = 400 / (0,35 x 4) = 286 m³ /h Ønec / V = 286 / 27 = N ~11 (1/h) Portanto teríamos para Ventilação higiênica – mínima: Ønec = 30 m³/h - N ~ 1,10 (1/h) Portanto teríamos para Remoção de carga térmica - máxima: Ønec = 286 m³/h - N ~ 11 (1/h) O cálculo para Ventilação por efeito chaminé, é realizado considerando-se a seguinte fórmula: Φc = 0,14 x A x [ H . Δt]⅟2 Φc: fluxo de ar por efeito chaminé (m³/s) A: área da abertura, de entrada ou de saída (a menor) (m²) H: altura medida a partir da metade da altura da abertura de entrada de ar até a metade da abertura de saída do ar (m) Δt = diferença da temperatura do ar externo e interno (°C) Para um dormitório com área de 10 m² e com uma abertura (conforme apresentado anteriormente) de 1,70 m², e com um pé-direito de 2,70 m, com um volume de 27 m³ (10 m² x 2,70 m), teremos: Elevação e Corte esquemático de abertura (dormitório) Fonte: Autor da apostila Φc = 0,14 x A x [ H . Δt]⅟2 Φc = 0,14 x 0,85 x [ 0,50 . 4]⅟2 Φc = 0,17 m³/s – 1h = 3.600 s Φc = 0,17 x 3.600 = 612 m³/h V= 27 m³ N = 612 / 27 = 23 N= 23 (1/h) > N ~ 11 (1/h) Elevação e Corte esquemático de abertura (dormitório) Fonte: Autor apostila Se a abertura tiver apenas 50% de área de ventilação, ou seja 0,85 m² total, teremos apenas 0,425 m² para a entrada e 0,425 m² para a saída do ar, ainda assim, nesse caso a ventilação acontecerá, porém estará no limite. Φc = 0,14 x A x [ H . Δt]⅟2 Φc = 0,14 x 0,425 x [ 0,50 . 4]⅟2 Φc = 0,084 m³/s – 1h = 3.600 s Φc = 0,084 x 3.600 = 302,5 m³/h V= 27 m³ elevação 1 .0 0 1.70 AS = 0,425 m² AS = 0,425 m² .5 0 corte .5 0 N = 302,5 / 27 = 11,2 N= 11,2 (1/h) = N ~ 11 (1/h) As dimensões das aberturas devem sempre respeitar o parâmetro mais restritivo, ou seja, o que for mais exigente, para a garantia de uma ventilação adequada. 3 – Ventilação urbana O Sol, assim como os ventos são importantes não apenas para o conforto dos edifícios, mas também para conjunto de edifícios, como vilas, bairros e cidades. Lamberts Et al (2003), conceitua três níveis de clima e sua abrangência, assim descritos: “Macroclima, descreve as características gerais de uma região em termos de sol, nuvens, temperatura, ventos, umidade e precipitações; porém pode não ser conveniente para descrever as condições do entorno imediato do edifício. Mesoclima, refere-se a áreas menores do que as consideradas no macroclima. Aqui as condições locais do clima são modificadas por variáveis como a vegetação, a topografia, o tipo de solo e a presença de obstáculos naturais ou artificiais. Microclima, é a escala mais próxima ao nível da edificação, podendo ser concebido e alterado pelo arquiteto. As particularidades climáticas do local podem representar benefícios ou dificuldades adicionais, que podem não estar sendo consideradas nas escalas do macro e meso climáticas”. (LAMBERTS, Et al, 2003) Segundo Frota & Schiffer (2001), “nas regiões predominantemente quentes no Brasil, a arquitetura deve contribuir” para o conforto “minimizando a diferença entre as temperaturas externas e internas do ar”. Tomando-se como referência a amplitudeclimática de um clima seco, por exemplo, o da cidade de Brasília, onde a mínima (noturna) é de 15,4°C e a máxima (diurna) de 30,7°C vê-se que, idealmente, a arquitetura nestes climas secos e quentes deveria possibilitar, durante o dia, temperaturas internas abaixo das externas e, durante a noite, acima. A ventilação não seria útil, pois o vento externo estaria, em um mesmo instante, ou mais frio ou mais quente que a temperatura do ar interno. [...] As edificações, no conjunto urbano, podem ser pensadas de modo a se adotar em partidos onde estejam locadas aglutinadas, para fazer sombras umas às outras. A circulação urbana também pode ser planejada com características mais adequadas aos climas locais. Além dos aspectos topográficos do sítio no qual se assenta, a malha urbana pode ser direcionada, no caso de clima quente seco, prevendo que as ruas de maior largura sejam aquelas com direção este-oeste, pois a inclinação dos raios solares ao longo do ano não atingirá com muito rigor as fachadas voltadas para essas ruas. As ruas com direção norte-sul devem ser mais estreitas. O Sol, do nascer até o meio-dia, atingirá as construções voltadas para um dos lados dessas ruas e, após o meio-dia, as situadas no lado oposto. Se a largura da rua for suficientemente estreita com relação à altura das edificações, estas terão condições de se protegerem mutuamente da radiação solar direta, criando sombra nas ruas, para os pedestres e sobre as fachadas opostas [...] As ruas com direção norte- sul não devem ter um traçado extenso e reto, mas sim prever praças e desvios de modo a não canalizar os ventos. Em clima quente seco, por outro lado, a vegetação deve funcionar como barreira aos ventos, além de, naturalmente, reter parte da poeira em suspensão no ar. Os espaços abertos nesses climas podem conter espelhos de água, chafarizes, ou outras soluções semelhantes. A umidificação que esta água ao se evaporar trará ao ar próximo permitirá maior sensação de conforto às pessoas. [...] Com relação ao clima quente úmido, decisões quanto ao partido arquitetônico relativas às edificações são bastante distintas das adotadas para o clima quente seco. Como a variação da temperatura noturna não é tão significativa, neste clima, que cause sensação de frio, mas suficiente para provocar alívio térmico, a ventilação noturna é bastante desejável. Devem-se, então, prever aberturas suficientemente grandes para permitir a ventilação nas horas do dia em que a temperatura externa está mais baixa que a interna. [...] Em climas úmidos, a vegetação não deve impedir a passagem dos ventos, o que dará limitações quanto à altura mínima das copas, de modo a produzirem sombra, mas não servir como barreiras à circulação do ar. No que se refere ao arranjo das edificações nos lotes urbanos, elas devem estar dispostas de modo a permitir que a ventilação atinja todos os edifícios e possibilite a ventilação cruzada nos seus interiores. Isto significa que o partido arquitetônico deve prever construções alongadas no sentido perpendicular ao vento dominante. [...] Quanto à largura das ruas, as que estiverem localizadas perpendicularmente à direção dos ventos dominantes devem ter dimensões maiores, para evitar que construções situadas em lados opostos das ruas funcionem como obstáculos aos ventos. Do mesmo modo, o arranjo espacial nas quadras deve incluir preocupações quanto às distâncias entre as edificações para não agirem como barreiras ao vento para as vizinhas. (FROTA & SCHIFFER 2001) Os ventos podem mudar de direção e sofrer alterações em sua velocidade ao encontrar obstáculos na superfície da Terra. Segundo Lamberts Et al (2003) “Velocidade e direção do vento mudam dependendo da rugosidade da superfície, tendo que corrigir os dados obtidos nas estações meteorológicas”, a partir de uma altura de 10m. Diagrama – obstáculos na superfície terrestre. Fonte: Lamberts Et al. (2003) A implantação dos edifícios, como apresentado anteriormente, influencia no aproveitamento dos ventos, assim como as obstruções naturais (topografia, florestas e bosques, por exemplo) ou antrópicas, que podem auxiliar na barragem ou direcionamento do fluxo de ar. Essas barreiras ou proteções também podem ser utilizadas em escalas maiores, como conjuntos de casas ou edifícios, portanto é de vital importância o conhecimento da direção e velocidade dos ventos predominantes na região estudada. “A ventilação natural em ambientes é indissociável da orientação e da implantação do edifício no terreno. O vento predominante do verão deve ser explorado para resfriar os ambientes quando necessário. Já o vento predominante do inverno, deve ser evitado, pois neste período do ano se quer evitar as perdas de calor da edificação para o exterior”. (LAMBERTS, Et al, 2003) Em algumas regiões de clima frio as barreiras, inclusive massas de vegetação ou conjunto de edifícios altos, podem contribuir para conter ou diminuir a sensação de desconforto nas ruas e em regiões de clima quente as barreiras podem ser utilizadas para direcionar as correntes. Nos dois casos o objetivo é o conforto dos pedestres, mas o movimento do ar pode contribuir com a melhora das condições na qualidade do ar, removendo poluição ou odores e também na ventilação de edifícios. As dimensões e a densidade das barreiras também são importantes para eficácia dessa estratégia. Diversos exemplos de comunidades habitacionais que utilizam conceitos de sustentabilidade, como por exemplo, aquecimento por meio da inércia térmica de materiais, sistemas de ventilação e geradores eólicos de energia, objetivando economia de energia e agregando conforto ao conjunto. “Vegetação ou superfícies edificadas podem servir de barreiras de vento. Quanto mais alta a barreira, maior a sombra de vento que ela produz, [...] De forma semelhante, quanto mais larga a barreira, mais extensa a sombra de vento produzida por ela, conforme ilustrado nas figuras abaixo” (LAMBERTS, Et al, 2003) Sombra de vento em função da altura da barreira. Fonte: Lamberts Et al. (2003) Sombra de vento em função da largura da barreira. Fonte: Lamberts Et al. (2003) Devemos considerar também que os ventos também são excelentes geradores de energia, de acordo com a Aneel, atualmente no Brasil a energia produzida por usinas eólicas está em terceiro lugar na matriz energética e representam 6% da energia total produzida no país, ficando atrás das hidroelétricas, que produzem 66% das usinas termoelétricas que contribuem com 27% restantes, mas apresentam um grande potencial de crescimento estimado para 32,5%. Fontes de energia no Brasil Fonte: Aneel (infográfico editado pelo autor da apostila) Leia mais sobre Ilhas de calor no artigo “Ilhas de calor influenciam temperaturas das cidades e níveis de conforto térmico” autoria de: Ana Carolina Cipriano, disponível em: https://paineira.usp.br/aun/index.php/2018/06/11/ilhas-de-calor-influenciam- temperaturas-das-cidades-e-niveis-de-conforto-termico/ V. Carta Solar. 1. Sol O sol é a fonte de luz primária da Terra. A luz é uma radiação eletromagnética a que o olho humano é sensível. O olho é o órgão responsável em detectar e proporcionar o sentido da visão. Nossa retina é constituída por dois tipos de células: os cones e os bastonetes que nos proporcionam a percepção de cor e luminosidade. Nossos sentidos nos conectam com o mundo e esta percepção de mundo é construída através de estímulos que recebemos diariamente. os nossos sentidos atuam em conjunto para a percepção. a percepção visual desempenha um papel fundamental nesse processo. O ritmo biológico do ser humano, chamado de ciclo circadiano é responsável por nos colocar em estado de alerta e atenção ourelaxamento. Diagrama do Ciclo circadiano 2. Movimento aparente do sol Para um observador situado na terra, o sol, aparentemente, se movimenta ao longo dos dias, ao redor da terra, variando a inclinação dos raios em função da hora e da época do ano. Na prática a terra é considerada como sendo uma esfera, pelo centro passa um eixo imaginário – eixo polar – ao redor do qual a terra gira. o círculo definido pela intersecção do plano que passa pelo centro e é perpendicular ao eixo polar e a esfera terrestre é o equador terrestre. Fonte: Lamberts Et al. (2003) Solstícios e equinócios Rotação e translação – movimento aparente do sol. Os limites do percurso aparente do sol acontecem em junho e dezembro, que são as posições limites caracterizadas pelos solstícios de inverno e verão e entre elas as posições intermediárias estão as posições de equinócios de março e setembro (equinócios de outono e primavera). Fonte: Frota e Schiffer (2001) Longitude e latitude Longitude é a medida (distância) com relação ao meridiano de greenwich. este meridiano passa pelos polos e pelo observatório de greenwich – Inglaterra. As longitudes são medidas de 0º a 180º, à esquerda ou à direita de greenwich. Latitude é a medida (distância) a partir do equador. As linhas de latitude são paralelas à linha do equador. são medidas de 0º a 90º, norte se estiver acima da linha do equador e sul se estiver abaixo. Zênite e nadir Ao traçarmos uma linha passando pelo observador, que seja perpendicular ao seu plano do horizonte, o ponto em que ela toca a esfera celeste acima do observador é denominado zênite (z), o ponto localizado abaixo da linha do horizonte é chamado nadir (z’) Fonte: Frota e Schiffer (2001) Equador – latitude 0° Na linha do equador, onde a latitude é 0º, a duração dos dias é igual à das noites. Fonte: Frota e Schiffer (2001) Trópico de Capricórnio - latitude 23,5° Nos trópicos, no solstício de verão ao meio-dia o sol estará a pino (90°), ou seja, atingirá a altura máxima possível (durante todo o restante do ano suas alturas sempre serão inferiores a 90°) atingindo sua altura mínima no dia do solstício de inverno. Fonte: Frota e Schiffer (2001) Latitudes entre o equador e os trópicos Para as latitudes que estão situadas entre o trópico e o equador, tanto para o trópico de câncer como para o trópico de capricórnio, o sol estará na posição de 90° duas vezes ao ano – uma para cada sentido do percurso. Fonte: Frota e Schiffer (2001) Latitude 90° S (polo Sul) Para a latitude 90° s – polo Sul – as trajetórias solares entre o dia do equinócio de outono e o da primavera não serão visíveis. nesta localidade só haverá luz solar durante seis meses do ano Fonte: Frota e Schiffer (2001) Latitudes superiores a 23,5° As latitudes superiores à latitude dos trópicos nunca terão o Sol a pino – em nenhuma data do ano. Altura solar e azimute solar Altura do Sol (h) – é medida a partir do plano horizontal do observador (arco xx’) Azimute solar – é a medida no plano do horizonte, a partir da direção norte (arco nx’). O azimute solar (a) é a medida angular tomada a partir do norte do observador e a altura solar (h), está relacionada à hora do dia. Fonte: Frota e Schiffer (2001) 3. Cartas solares As cartas solares são representações gráficas das trajetórias aparentes do sol – para cada latitude específica – e servem para a determinação do ângulo de incidência do sol sobre as superfícies de interesse. Em todos os métodos de projeção a abóbada celeste é representada por um círculo cujo centro é a projeção do zênite do observador, os azimutes solares são representados por linhas irradiadas do centro e as alturas solares são indicadas por círculos concêntricos. Fonte: Lamberts Et al. (2003) Nas cartas solares os azimutes solares são representados por linhas irradiadas do centro, as as alturas solares são indicadas por círculos concêntricos e suas dimensões angulares estão descritas na linha Norte - Sul, abaixo da linha Leste - Oeste. As linhas da trajetória solar são traçadas de leste a oeste (datas do ano) indicando a época do ano dessa trajetória. O horário do dia é determinado por linhas que cortam as linhas da trajetória solar. Do lado direito - entre o ponto cardeal Norte e o ponto cardeal Leste descreve o período da manhã e do lado esquerdo - entre o ponto cardeal Norte e o ponto cardeal Oeste está descrito o período da tarde. Ao meio- dia o Sol está sobre a linha Norte - Sul. O Sol nasce no lado leste e se põe no lado oeste, entretanto apenas nos equinócios ele nasce e se põe exatamente nos pontos cardeais leste e oeste. Fonte: Frota e Schiffer (2001) adaptado pelo autor A linha da trajetória solar mais ao norte é a de 22 de junho, solstício de inverno, “dia mais curto” e “noite mais longa” do ano. A trajetória mais ao sul é a do solstício de verão, 22 de dezembro, dia mais longo do ano (noite mais curta). Nesta data as localidades que estão sobre o trópico de capricórnio terão o sol a pino ao meio-dia Fonte: Frota e Schiffer (2001) adaptado pelo autor 4. Determinação de Azimutes e Alturas solares Azimute e altura solar para o Solstício de Verão (22 de dezembro) – 7h30 Fonte: Frota e Schiffer (2001) adaptado pelo autor AZIMUTE 108° 0° ALTURA DO SOL 15° Azimute e altura solar para o Solstício de Inverno (22 de junho) – 15h Fonte: Frota e Schiffer (2001) adaptado pelo autor AZIMUTE 315° ALTURA DO SOL 25° Azimute e altura solar para o Solstício de Verão (22 de dezembro) – 12h Fonte: Frota e Schiffer (2001) adaptado pelo autor AZIMUTE 0° ALTURA DO SOL 90° VI. Climatização 1 – Formas de climatização disponíveis para o Projeto Arquitetônico Como abordamos “o conforto ambiental está relacionado às condições de habitabilidade dos ambientes”, também foi dito que “quanto menor o esforço do usuário para se adaptar, maior o conforto do ambiente”. Ainda foi tratado do conceito de conforto ambiental, que “pode ser entendido como a avaliação e o atendimento das exigências humanas, baseados no princípio de que quanto maior for o esforço de adaptação do indivíduo no ambiente em função da atividade que estiver desenvolvendo, maior será sua sensação de desconforto”. Com relação ao conforto térmico, foi exposto que, de acordo com a ASHRAE17 “é a condição que expressa satisfação com o ambiente térmico”, e que essa condição de conforto térmico indica “o conceito de neutralidade térmica quando não há nem acúmulo nem perda excessiva de calor entre o organismo e o ambiente” Vimos que a ventilação é uma estratégia de conforto térmico que pode ser utilizada no “verão em regiões de clima temperado e clima quente e úmido e pode ser conseguida utilizando-se técnicas passivas (sem a necessidade do consumo de energia elétrica) ou por meios mecânicos”. Também foi dito que há limites para os quais as técnicas passavas de conforto sugeridas pela bioclimatologia sejam empregadas com eficiência, e que, a partir de um certo ponto técnicas artificiais de resfriamento ou aquecimento deverão ser adotadas.
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