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1 UNIVERSIDADE PAULISTA ARQUITETURA E URBANISMO UNIDADE CAMPINAS RELATÓRIO DE CONFORTO AMBIENTAL CAMPINAS 2023 2 FELIPE BIANCON DE PAULA – RA: G232771 GIOVANA BERIGO DAINESI – RA: F3428G0 JULIA GABRIELI TONIN DA SILVA – RA: N6937B9 MARIA ROBERTA BALBINO IGLECIAS – RA: F044AH7 RELATÓRIO DE CONFORTO AMBIENTAL Trabalho apresentada a Universidade Paulista como requisito parcial para obtenção da nota da disciplina de Conforto Ambiental Professor: Prof.ª Adriana Petito de Almeida Silva Castro CAMPINAS 2023 3 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 – Comparativo de temperatura média....................................................8 Figura 2 – Concepção da maquete projetual para estudo...................................11 Figura 3 – Concepção da maquete projetual para estudo...................................11 Figura 4 – Concepção da maquete projetual para estudo...................................12 Figura 5 – Concepção da maquete projetual para estudo...................................12 Figura 6 – Estudo Solstício de Inverno.................................................................13 Figura 7 – Estudo Solstício de Inverno.................................................................13 Figura 8 – Estudo Solstício de Inverno.................................................................14 Figura 9 – Estudo Solstício de Inverno.................................................................14 Figura 10 – Estudo Equinócio Primavera.............................................................15 Figura 11 – Estudo Equinócio Primavera.............................................................15 Figura 12 – Estudo Equinócio Primavera.............................................................16 Figura 13 – Estudo Equinócio Primavera.............................................................16 Figura 14 – Estudo Solstício de Verão.................................................................17 Figura 15 – Estudo Solstício de Verão.................................................................17 Figura 16 – Estudo Solstício de Verão.................................................................18 Figura 17 – Estudo Solstício de Verão.................................................................18 4 SUMÁRIO INTRODUÇÃO .....................................................................................................6 CONFORTO TÉRMICO........................................................................................7 METODOLOGIA...................................................................................................7 O CLIMA...............................................................................................................8 DESEMPENHO TÉCNICO...................................................................................9 O TERRENO.........................................................................................................9 CARTA SOLAR E INCIDÊNCIA SOLAR.............................................................10 MAQUETE E MATERIAIS CONSTRUTIVOS......................................................11 ESTUDO DE HELIODON....................................................................................12 CONCLUSÃO......................................................................................................20 REFERÊNCIAS....................................................................................................21 5 ANEXOS ANEXO 1 – Tabela de Materiais.........................................................................23 ANEXO 2 – Tabela de Esquadrias......................................................................37 ANEXO 3 – Método Mahoney.............................................................................39 ANEXO 4 – Tabela de Esquadrias......................................................................41 6 INTRODUÇÃO O presente trabalho é um relatório contendo todas as informações e estratégias de projeto relacionadas ao conforto ambiental. Técnicas projetuais que tem por finalidade melhorar a qualidade e desempenho do projeto de uma edificação com base em decisões de conforto térmico a fim de aproveitar ao máximo a radiação solar e a ventilação local. Diante disso, todo o estudo de conforto ambiental que contempla a concepção de uma construção residencial presente neste relatório visa realizar uma análise ambiental de um terreno com o objetivo de definir os parâmetros necessários para garantir o conforto térmico dos indivíduos que irão habitar a área. A escolha do local para um empreendimento imobiliário deve levar em consideração as condições ambientais do local para oferecer uma qualidade de vida adequada aos habitantes. Assim, buscou-se nesse estudo avaliar o conforto ambiental, baseando- se no entendimento de normas e estratégias existentes, a fim de verificar o atendimento de ambientes às exigências mínimas de conforto térmico de acordo com os solstícios exigidos pelo trabalho em questão. 7 CONFORTO TÉRMINO Conforto térmico é o estado que se refere a satisfação do indivíduo com o ambiente térmico, sendo influenciado por aspectos físicos (condução, convecção, radiação e evaporação), variações no balanço energético devido a variáveis climáticas (temperatura, umidade, movimento do ar) e, percepção e preferências térmicas dos usuários em um ambiente. Dentro deste contexto, a função de uma edificação consiste em abrigar e proteger seu usuário não somente de todas as condições as quais o ser humano permanece suscetível em seu estado como parte da sociedade, como também de isolar em relação ao ambiente externo. Consequentemente, ainda que o conforto térmico tenha suas variáveis ele pode ser alcançado através do desempenho térmico que o ambiente construído proporciona a seus usuários. METODOLOGIA O estudo a seguir exprime o conforto térmico com base na zona bioclimática 6, estudando a região mencionada com base nas aulas teóricas. Para a conclusão desse estudo foi necessário a escolha do terreno e a verificação do seu entorno para obter a confirmação se ele está apto para seguir com os estudos. Em seguida, foi possível estudar quais soluções térmicas deveriam ser adotadas para a região e então a criação do projeto respeitando todas as soluções levantadas no que se refere ventilação cruzada, posição da construção no lote e materiais e, por último, foi levantado um estudo de acordo com os solstícios para averiguar o desempenho do projeto para seguirmos com o relatório. Para avaliar as condições de conforto térmico do terreno, foram utilizados os seguintes critérios: insolação, ventilação e proteção solar. Esses fatores são cruciais para garantir a habitabilidade do local e proporcionar condições agradáveis para a ocupação humana. 8 O CLIMA Situada em uma região de topografia quase plana. O clima predominante em Goiânia é tropical típico (sub úmido). A temperatura anual média é de 23ºC. As chuvas concentram-se nos meses de verão e prolongam-se de outubro a abril, ao passo que o período seco vai de maio a setembro. As temperaturas mais baixas são normalmente registradas entre maio e agosto De acordo com informações do Cempa da UFG (Estação Meteorológica de Goiânia), entre 1991 e 2020, subiu 0,5°C na temperatura média anual conforme as Normais Climatológicas, já as precipitações se mantiveram constante durante o mesmo número de dias, porém, o número de chuvas intensas cresceu (acima de 50mm). Comparando os valores obtidos até 2020, o período de 1981 a 2010 a média de temperatura subiu 0,4°C.Já no ano de 2020, setembro foi o mês que mais sofreu variação, chegando a 0,8°C, e seguindo essa mesma linha, as temperaturas mais altas e mais baixas também sofreram o mesmo comportamento de aumento com madrugadas menos frias e tardes mais quentes. Essa oscilação ocorre principalmente nos meses de inverno e primavera. Figura 1 – Comparativo de Temperatura média. Fonte: INMET 9 Usando os dados de 1961 a 1990 os resultados são mais perceptíveis já que para os meses mais frios, julho e agosto, o aumento de temperatura mínima ultrapassa 1,5°C em relação a 2020. Já as temperaturas médias máximas sofreram um crescimento em média de 2,2°C no mês de outubro. Segundo o INMT, as variações de precipitação de 1991 – 2020 em relação a 1981 – 2010, os dias com chuva acima de 1mm permaneceram iguais, maior frequência nos meses de dezembro e janeiro e julho como o mês menos chuvoso, assim como os acumulados de precipitação médio mensal subiu entre janeiro e maio, e em novembro, assim como também diminuiu nos meses restantes com maior volume em fevereiro (+12,9mm) e menor volume em dezembro (-18,5mm). A média anual possui uma redução de aproximadamente 23mm. Já os dias com precipitação acima de 50mm passou de 5 para 6 dias em média no ano, com chuvas mais intensas no mês de abril nos últimos 30 anos comparado com o período de 1981 – 2010. DESEMPENHO TÉCNICO Segundo a NBR 15220-3, algumas estratégias de projeto foram aplicadas para garantir o conforto térmico dos moradores da unidade habitacional conforme a Zona bioclimática 6, onde as diretrizes são: • Resfriamento evaporativo e massa térmica para resfriamento • Ventilação seletiva • Vedações internas pesadas (inércia térmica) O TERRENO O terreno em questão possui se localiza na Rua T39, Quadra 6, Lote 10, Bairro S. Bueno na cidade de Goiânia, GO. Possui uma área total de 500m², com relevo plano. O clima na região é tropical, com temperaturas médias anuais em torno de 26°C e alta umidade relativa do ar. As chuvas são bem distribuídas durante todo o ano, com média anual de 1.500mm. 10 A topografia do terreno é plana, não havendo variações significativas de altitude. Como a cidade de Goiânia é plana, não há necessidade de se preocupar com o uso de estratégias de ventilação baseadas na topografia. No entanto, é importante aproveitar a brisa que vem da direção predominante do vento, que é leste, para promover a ventilação natural das construções. O entorno do terreno é composto por habitações térreas e não há grande cobertura vegetal na região. No terreno em si, há uma quantidade moderada de vegetação na lateral direita. ORIENTAÇÃO E INCIDÊNCIA SOLAR A orientação solar do terreno é do Leste ao fundo, o que significa que é recomendado posicionar as construções de modo que aproveitem a incidência do sol na parte da manhã. Foi utilizado o método Mahoney para um estudo mais técnico sobre as necessidades térmicas do projeto, onde foi constatado que as fachadas maiores devem estar voltadas para o sul e norte para reduzir a exposição solar. No que diz respeito à insolação, foi importante a escolha da orientação correta para as edificações, de modo a aproveitar melhor a luz solar e reduzir o uso de energia elétrica. O terreno em questão possui uma face voltada para o leste, o que significa que as construções devem ser posicionadas de forma a aproveitar a incidência do sol na parte da manhã. Isso permite uma maior entrada de luz natural e, consequentemente, uma economia no consumo de energia elétrica para iluminação. Quanto à ventilação, é importante que o terreno seja bem ventilado para que haja uma troca adequada de ar, evitando assim o acúmulo de umidade e o surgimento de mofo e bolor. A escolha de materiais e aberturas que facilitem a entrada de ar foram levadas em consideração no projeto arquitetônico. 11 MAQUETE E MATERIAIS CONSTRUTIVOS O projeto se fez por completo respeitando diversas características ímpares para que ele atenda todas as necessidades de conforto ambiental da zona estudada, como o aumento da distância entre as edificações a fim de aumentar a ventilação com a criação de corredores laterais e permitindo recuos em todas as fachadas utilizando materiais com boa permeabilidade e aberturas estratégicas. Além disso, a proteção solar é fundamental para evitar o aquecimento excessivo da construção, o que torna o ambiente desconfortável. Figura 2 e 3 – Concepção da maquete projetual para estudo Figura 4 e 5 – Concepção da maquete projetual para estudo 12 Para garantir essa proteção, foi utilizado elementos de sombreamento, como telhados cerâmicos, que refletem os raios solares, ou ainda, elementos de sombreamento externos, como persianas e venezianas. Ainda foi implementado uma tipologia alongada permitindo janelas mais altas nessas regiões mantendo uma iluminação mínima de 25% e amplificando a ventilação cruzada. Foi respeitado também a utilização de telhado cerâmico com beiral e garagem coberta para proteção da radiação solar e chuvas em todas as aberturas e evitando luz direta do sol no interior da edificação. As paredes externas mais pesadas com 25cm de espessura e internas mais finas de 15cm. ESTUDO DE HELIODON O resultado foi analisado de maneira comparativa com o uso de uma maquete física do projeto em questão. Foram simulados estudos da trajetória do sol em 3 momentos diferentes: • 21 de junho, solstício de inverno às 9 horas, 12 horas, 15 horas e 18 horas • 23 de setembro, equinócio primavera às 9 horas, 12 horas, 15 horas e 17 horas e 30 minutos • 22 de dezembro, solstício de verão às 9 horas, 12 horas, 15 horas e 18 horas A seguir ilustram-se as imagens obtidas para os períodos de equinócio e solstício de inverno e verão. 13 • 21 de junho, solstício de inverno às 9 horas Foi possível analisar que existe uma grande insolação na fachada Leste e uma grande sombra nas demais fachadas às 9 horas da manhã. • 21 de junho, solstício de inverno às 12 horas Durante a metade do dia, a maior parte da insolação seguia para a fachada Leste e Norte enquanto a fachada Sul começava a reduzir a quantidade de sombra projetada e a Oeste seguia com maior projeção de sombra. Figura 6 – Estudo Solstício de Inverno Figura 7 – Estudo Solstício de Inverno 14 • 21 de junho, solstício de inverno às 15 horas Neste horário as fachadas com menor incidência solar são a Sul e Oeste, projetando uma sombra interna maior na residência nessas laterais e no espaço para lazer ao fundo. • 21 de junho, solstício de inverno às 18 horas Durante o crepúsculo, a fachada Oeste recebe pouca incidência solar e a projeção de sombra se estende por toda a habitação abaixo de 2,5m de altura e as demais fachadas recebem sombra em uma proporção maior. Figura 8 – Estudo Solstício de Inverno Figura 9 – Estudo Solstício de Inverno 15 • 23 de setembro, equinócio primavera às 9 horas Na manhã do equinócio, a fachada Leste recebe maior incidência solar e consequentemente a fachada Oeste permanece mantendo a maior projeção de sombra. Nas demais fachadas o sol é presente, mas a sombra se projeta somente na fachada Norte. • 23 de setembro, equinócio primavera às 12 horas Ao meio-dia, todas as fachadas recebem luz solar de uma forma quase como proporcional e a projeção de sombra segue o perímetro do beiral do telhado com Figura 10 – Estudo Equinócio Primavera Figura 11– Estudo Equinócio Primavera 16 uma distância breve de até 2 metros, exceto a fachada Oeste que segue sem receber iluminação solar diretamente. • 23 de setembro, equinócio primavera às 15 horas Neste horário já é possível visualizar maior alcance da sombra em todas as fachadas, principalmente Norte e Oeste.A fachada Leste segue com maior incidência solar e sua sombra é projetada para o interior da edificação. • 23 de setembro, equinócio primavera às 17 horas e 30 minutos Figura 12– Estudo Equinócio Primavera Figura 13 – Estudo Equinócio Primavera 17 Ao fim da tarde, todas as fachadas recebem incidência solar de um ângulo que permite sombra em todas as aberturas, exceto a fachada Leste que não recebe iluminação direta. • 22 de dezembro, solstício de verão às 9 horas O sol recai sobre a fachada Norte e Leste em sua maioria, produzindo uma sombra interna na edificação. Nas fachadas Sul e Oeste recebem pouco Sol nesse horário e projetam uma sombra maior para o exterior da habitação. • 22 de dezembro, solstício de verão às 12 horas Figura 14 – Estudo Solstício de Verão Figura 15 – Estudo Solstício de Verão 18 Neste momento o Sol contempla todas as fachadas, no entanto, a projeção de sombra é maior devido sua angulação permitindo maior sombra no interior e na fachada Oeste. As demais fachadas recebem a projeção de sombra proveniente do beiral da cobertura. • 22 de dezembro, solstício de verão às 15 horas Às 15 horas o sol é predominante na fachada Oeste e Sul, mantendo pouca incidência na fachada Norte e nula na fachada Leste o que acarreta numa maior sombra para o interior da edificação e no exterior da fachada Leste. • 22 de dezembro, solstício de verão às 18 horas Figura 16 – Estudo Solstício de Verão Figura 17 – Estudo Solstício de Verão 19 O sol tem sua predominância na fachada Oeste, gerando sombra em todas as demais fachadas, principalmente Leste e norte, onde a projeção de sombra ocupa todo o lado externo do terreno. Dessa forma, as aberturas ao lado Oeste recebem maior incidência solar no interior da edificação. 20 CONCLUSÃO Esse trabalho buscou discutir ideias no que tange à questão das técnicas projetuais de arquitetura e urbanismo relacionadas a conforto ambiental da edificação estudada. Tendo por objetivo pesquisar e aplicar equipamentos e sistemas nas unidades habitacionais para melhorar a qualidade de vida dos usuários buscando soluções para amenizar o impacto das diversidades térmicas do local. Conclui-se, portanto, que a escolha do terreno para um empreendimento imobiliário é necessária atentar para a escolha da orientação das edificações, a ventilação natural e a proteção solar, de modo a garantir uma qualidade de vida adequada para os futuros moradores, colaborando para uma maior iluminação sabendo utilizar o trajeto do Sol de forma a beneficiar os ambientes de forma inteligente e sucinta a fim de iluminar e resfriar com aberturas que atendem a necessidade de iluminação e ventilação ao mesmo tempo que organiza os ambientes que devem ou não receber uma menor incidência solar nas fachadas Leste e Oeste da edificação. O projeto arquitetônico deve contemplar todas as variáveis e fazer uso dos principais materiais construtivos que de fato auxiliam no conforto ambiental para criar um ambiente confortável, saudável e acolhedor. 21 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS AGRITEMPO. Agritempo: Zoneamento de Risco Climático de Goiânia - GO, Goiânia, 2023. Disponível em: < https://www.agritempo.gov.br/zoneamento/tabelas/GO/GOIANIA_G.HTML >. Acesso em 13 de maio de 2023. FARIAS, SYLVIA. Universidade Federal de Goiás: Análise Climática para Goiás – Inverno 2022. Disponível em: < https://lap.iesa.ufg.br/n/156194-analise-climatica- para-goias-inverno-2022 >. Acesso em 17 de maio de 2023. INSTITUTO NACIONAL DE METEREOLOGIA. Instituto Nacional de Metereologia: Dados Para Método Mahoney de Goiânia - GO, 2023. Disponível em: < https://portal.inmet.gov.br/normais%20- %20Dados%20para%20m%C3%A9todo%20Mahoney >. Acesso em 13 de maio de 2023. INSTITUTO NACIONAL DE METEREOLOGIA. Instituto Nacional de Metereologia: Tabela de Estações Goiânia - GO, 2023. Disponível em: < https://tempo.inmet.gov.br/TabelaEstacoes/A002>. Acesso em 13 de maio de 2023. IPATRIMONIO. I Patrimônio: Goiânia – Estação Meteorológica. Goiânia, 2023. Disponível em: < https://www.ipatrimonio.org/goiania-estacao- meteorologica/#!/map=38329&loc=-16.67308234098479,-49.26394522190093,17> Acesso em 17 de maio de 2023. 22 PROJETOS EXTRAS. Universidade Federal de Goias: Sobre Goiânia. Disponível em: < https://projetos.extras.ufg.br/confaeb20anos/index.php?option=com_content&view=a rticle&id=81&Itemid=59 > Acesso em 10 de maio de 2023. UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIAS. Cempa Cerrado, 2020. Goiânia apresentou aumento de cerca de 0,5ºC na temperatura média anual, conforme as Normais Climatológicas para período de 1991 – 2020. Disponível em: < https://cempa.ufg.br/n/153281-goiania-apresentou-aumento-de-cerca-de-0-5-c-na- temperatura-media-anual-conforme-as-normais-climatologicas-para-o-periodo-1991- 2020 >. Acesso em 17 de maio de 2023. VALE, DANIELE SOUSA. Et al. Conforto Térmico e Clima nas Edificações das Cidades: Estudo Do Centro de Aulas D e E da Universidade Federal de Goiás – UFG. Goiânia, 2020. Disponível em: < https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/229415/ENSUS_2020_paper_ 16.pdf?sequence=1&isAllowed=y > Acesso em 12 de maio de 2023.
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