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Conforto Ambiental – Ventilação e Condicionantes Térmicos APRESENTAÇÃO O conforto proporcionado pelas edificações em seu interior está diretamente relacionado com a temperatura, não é mesmo? E a ventilação exerce papel muito importante nesse controle térmico nos ambientes. Nesta Unidade de Aprendizagem, você conhecerá questões relacionadas ao conforto ambiental, particularmente sobre a ventilação e os condicionantes térmicos. Serão utilizados desenhos, diagramas e imagens de projetos para que se possa visualizar esses elementos e suas condicionantes no nosso dia a dia. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer a importância dos movimentos do ar/ventilação.• Identificar as principais estratégias para se obter espaços mais confortáveis termicamente.• Identificar os principais meios para o resfriamento de uma edificação.• DESAFIO As premissas e os cuidados que devemos ter ao construir uma edificação, seja ela residencial ou comercial, são muitas no que se refere ao conforto térmico. As alternativas começam na escolha do terreno e posteriormente no projeto da edificação em si. Ao iniciar um projeto para um prédio comercial de uma grande construtora, quais estratégias de projeto podem ser adotadas e quais fatores devem ser levados em consideração, pensando nos condicionantes térmicos, para termos um projeto arquitetônico bem resolvido? INFOGRÁFICO Observe, no esquema a seguir, um exemplo de como a ação da radiação solar como aquecimento térmico pode ser representada graficamente. CONTEÚDO DO LIVRO A condição térmica dentro de uma edificação, em muitos casos, não está relacionada somente com os fatores do clima. O calor interno gerado pelo número de pessoas, pelas luminárias e pelos equipamentos é extremamente relevante para o conforto térmico. Para saber mais sobre esse tema, acompanhe um trecho da obra Sol, Vento e Luz: Estratégias para o Projetos de Arquitetura, o qual abordará os ganhos térmicos em decorrência da presença humana, da iluminação elétrica e dos equipamentos. Inicie sua leitura pelo título O programa e o uso e leia até o item Estime os GANHOS TÉRMICOS DEVIDO AOS EQUIPAMENTOS para entender sua contribuição às necessidades de aquecimento e esfriamento de uma edificação. Boa leitura. Padrão de resposta esperado O projeto e os cuidados já começam antes da edificação em si, partem da análise do sítio e de suas condicionantes. Fatores como a topografia do terreno, vegetação e o espaço destinado a área a ser construída são questões relevantes a serem consideradas desde o início. O sol, o vento e o entorno imediato são determinantes para a tomada de decisões das estratégias do projeto arquitetônico, voltadas para o condicionamento térmico. O sol é o primeiro fator a ser considerado. A orientação solar é o que dita o modo como vamos distribuir as peças, levando em consideração a questão térmica, de iluminação e as aberturas (quantidade e dimensões) que serão feitas. É por meio dessas aberturas que temos a passagem de ar e o resfriamento da edificação. O conforto proporcionado pela ventilação é estrategicamente planejado em planta baixa, onde podemos planejar a ventilação cruzada. Mas, como se sabe que o ar quente sobe, é por meio dos cortes que planejamos o que chamamos de efeito chaminé, que permite a retirada do ar quente e a circulação do ar por toda a edificação. SOL, VENTO & LUZ ESTRATÉGIAS PARA O PROJETO DE ARQUITETURA 2ª Edição G. Z. Brown • Mark DeKay B877s Brown, G.Z. Sol, vento e luz [recurso eletrônico] : estratégias para o projeto de arquitetura / G. Z. Brown, Mark DeKay ; tradução Alexandre Ferreira da Silva Salvaterra. – 2. ed. – Dados eletrônicos. – Porto Alegre : Bookman, 2007. Editado também como livro impresso em 2004. ISBN 978-85-7780-090-2 1. Arquitetura. I. Título. CDU 72 Catalogação na publicação: Juliana Lagôas Coelho – CRB 10/1798 G. Z. BROWN é arquiteto registrado e catedrático de arquitetura na University of Oregon, nos EUA. É co-autor da obra Inside Out: Design Procedures for Passive Environmental Technologies e do software de projeto de arquitetura Energy Scheming. MARK DEKAY é arquiteto registrado e professor assistente de arquitetura na Washington University, em Saint Louis. Em 2000 foi Fullbright Fellow, na Índia, e seu sítio Ecological Design Resources está na Internet em: http://ecodesign.arch.wustl.edu. O conhecimento de como e quando uma edificação é usada é um ponto crítico na determinação das exigências de aquecimento e refrigeração. As edificações com baixos níveis de uso geram pouco calor interno e suas necessidades de aquecimento e esfria- mento dependem das características climáticas. Se o clima for frio, as edificações necessitarão de aquecimento; se for quente, precisarão de esfriamento. Edificações com altos níveis de uso interno podem vir a gerar tanto calor interno que, não importa quão frio estiver, elas ainda precisem de esfriamento. Na maioria das edificações, as taxas e os horários de geração de calor inter- no estão vinculados à ocupação. As pessoas emitem calor, fato especialmente significativo quando densamente reunidas. Mais importante, no entanto, é que, quando os usuários entram em uma edificação, eles ligam as luzes e os equipamentos e ambos são fontes de calor em um ambiente. Há prédios nos quais equi- pamentos funcionam sem muitas pessoas, como centros de pro- cessamento de dados ou fábricas automatizadas, mas estas são exceções, não a regra. Uma vez que o ganho de calor interno está, em geral, tão inti- mamente relacionado a como as pessoas usam a edificação, a taxa de ganho varia conforme o dia e a semana. Por exemplo, um edifí- cio de escritórios pode ter seu maior ganho térmico durante a ma- nhã e a tarde, com alguma redução ao meio-dia, quando as pessoas saem para almoçar, e outra redução maior à noite e nos fins de se- mana. Os prédios residenciais podem apresentar um padrão muito diferente, gerando calor ao anoitecer e nos fins de semana. Contu- do, este ganho provavelmente será em uma taxa menor do que em um edifício de escritórios, pois há menos pessoas, lâmpadas e equipamentos por unidade de área de piso. As necessidades de esfriamento de uma edificação são freqüen- temente acentuadas quando os períodos de ganho térmico interno coincidem com aqueles de ganho térmico do clima. Este é o caso dos edifícios de escritórios que apresentam uso intensivo durante a tarde, coincidindo, nos climas quentes, com as temperaturas inter- nas máximas e a intensa radiação nas superfícies verticais voltadas para o oeste. Isso ocorre com freqüência em algumas regiões e, por conseqüência, as distribuidoras que fornecem energia elétrica àqueles locais apresentam suas cargas de pico durante a tarde. As estratégias de projeto que podem reduzir as cargas de esfriamento durante estes horários de pico não somente reduzem a demanda energética de uma edificação, mas também ajudam a reduzir a ne- cessidade de se construir para aumentar a capacidade de geração elétrica. Como muitas distribuidoras estabelecem suas tarifas com base nos picos de demanda, a redução das cargas de pico de uma edificação também pode representar aos proprietários a economia da energia mais cara. As técnicas de análise desta seção estão divididas em três gru- pos: Ocupação, Iluminação Elétrica e Equipamentos. Elas objeti- vam principalmente o fornecimento de informações para os Pa- drões de Aquecimento e Esfriamento, técnicas 22 e 23, e devem ser usadas com eles. Contudo, uma vez que elas revelam as mais importantes e grandes fontes de geração de calor interno, elas po- dem sugerir estratégias de projeto para reduzir tais ganhos. Por exemplo, a iluminação natural reduz a carga de energia elétrica pa- ra iluminação e geralmente está disponível a tarde, que pode ser o horário de pico de consumo de energia elétrica. A taxa total de ga- nho térmico de pessoas e equipamentos é também listada de acor- do com o uso da edificação na técnica21. O ganho de calor das lâmpadas, considerando as reduções obtidas com o uso da ilumi- nação natural, é tratado de forma semelhante na técnica 21. IB O programa e o uso 62 12 Estime os GANHOS TÉRMICOS DEVIDO À PRESENÇA HUMANA para entender a influência das pessoas nas necessidades de aquecimento e esfriamento de uma edificação. A energia metabólica de uma pessoa pode contribuir substancial- mente à quantidade de energia gerada na edificação. Este calor po- de aumentar a necessidade de esfriamento em um clima quente ou em uma edificação que tem uma carga de esfriamento devido a ou- tras fontes internas de ganho térmico, ou pode reduzir a necessida- de de aquecimento de uma edificação em um clima frio. A quantidade de calor e umidade gerada por uma pessoa varia em função de seu sexo, atividade e outros fatores. A maioria dos sistemas passivos de esfriamento não consegue remover o vapor d’água do ar; assim, os ganhos de calor sensível (aquele que au- menta a temperatura do ar) são considerados na determinação dos ganhos de calor interno gerados pelas pessoas. Os sistemas con- vencionais de refrigeração mecânica que removem a umidade do ar durante o processo de esfriamento requerem uma energia adi- cional para condensar o vapor d’água e assim evitar um acréscimo desconfortável de umidade na temperatura mais baixa. Esta carga adicional do sistema de resfriamento é denominada calor latente (Reynolds & Stein, 2000, p. 277) e deve ser acrescida ao ganho de calor sensível para que se determine o ganho térmico total dos sis- temas que removem vapor d’água além de esfriarem o ar. O ganho total de calor sensível das pessoas é estimado por meio da multiplicação da densidade de ocupação da edificação pe- la taxa de ganho térmico por pessoa (ASHRAE, 1997, p. 28.8). A densidade de ocupação de uma edificação pode ser determinada para condições médias ou de pico. As condições de pico indicam as necessidades máximas dos sistemas, freqüentemente um siste- ma passivo além de um sistema de backup; a ocupação média in- dica a capacidade dos sistemas sob condições normais. A Taxa de Ganho Térmico Produzido por Pessoa, baseada no nível de atividade, pode ser encontrada na tabela ao lado. A Den- sidade de Ocupação aproximada, em pessoas por unidade de área, pode ser encontrada na tabela da página seguinte. Na tabela da Densidade de Ocupação, os números em negrito representam as densidades brutas de ocupação para a edificação total. Os outros números, em redondo, como, por exemplo, para as áreas de auditórios ou salas de aula, representam densidades líqui- das de ocupação para um único ambiente. Os números na coluna da Média são para condições típicas, ao passo que os da coluna Máximo são para condições de pico de carga, com base nas exi- gências de saídas de emergência estabelecidas em códigos de obra, Atividade (intensidade) Sentado em repouso, Sentado em atividade muito leve Teatro Restaurante, Fábrica Salão de dança Fábrica Fábrica, Clube de boliche Ginásio Escritório, Banco, Hotel, Varejo, Apartamento, Farmácia Trabalho sedentário, Trabalho leve sobre bancada Caminhando rapidamente, Trabalho moderado Boliche, Trabalho pesado, trans- porte de cargas Dança moderada Atletismo Trabalho moderado em escritório, Caminhando lentamente Ocupação típica Ganho térmico sensível Ganho térmico latente Btu/h Btu/hWatts Watts 225-245 66-72 105-155 31-45 250 73 200 59 275 81 275-475 81-139 305 89 545 160 375 110 625 183 580-635 170-186 870-965 255-283 710 208 1090 319 Taxa de ganho térmico produzido por pessoa. OCUPAÇÃO TÉCNICAS DE ANÁLISE 63 que raramente ocorrem. Os dados das duas tabelas podem ser usa- dos para encontrar-se a taxa total de ganho térmico produzido pe- las pessoas, usando o gráfico da página seguinte. Para determinar a taxa de ganho interno devido à presença humana, inicialmente localize no eixo horizontal superior o nú- mero de pessoas por 100m2 (100 pé2) na área ocupada (usando a tabela da Densidade de Ocupação). A seguir procure, vertical- mente, a linha diagonal correspondente ao nível de atividade dos usuários (com o dado obtido na tabela da Taxa de Ganho Térmi- co Produzido por Pessoa). Depois mova horizontalmente até o ei- xo vertical, que indica a taxa de ganho interno produzido por pessoa por unidade de área de piso. Diferentes ocupações para diferentes partes de uma edificação e diferentes níveis de atividade podem ser trabalhadas separada- mente e depois somadas. Os valores típicos para ganhos térmicos produzidos por pes- soas, lâmpadas e equipamentos de acordo com o uso da edificação são listados na técnica 21. VVaarreejjoo Galeria comercial / shopping center EEddiiffíícciiooss ddee eessccrriittóórriiooss LLooccaaiiss ddee RReeuunniiããoo Auditórios Salas de reunião (grandes) DDeeppóóssiittooss RReessttaauurraanntteess Salões de restaurantes Restaurantes de fast food, bares Cozinhas IInnssttiittuuiiççõõeess ddee EEnnssiinnoo Salas de aula Laboratórios Bibliotecas AArrmmaazzéénnss,, qquuiittaannddaass HHoossppeeddaaggeemm Quartos de hospital Celas em presídios PPrrééddiiooss rreessiiddeenncciiaaiiss mmuullttiiffaammiilliiaarreess Dormitórios coletivos RReeccrreeaaççããoo Platéia Ginásios Salões de baile 0,7 3,0 2,0 0,4 0,7 2,0 12,5 14,0 5,0 0,1 0,5 0,7 7,0 10,0 2,0 1,0 3,0 5,0 3,0 2,0 0,8 2,0 0,4 0,5 1,0 2,0 0,3 0,3 2,0 15,0 3,0 10,0 TTiippoo ddee ooccuuppaaççããoo PPeessssooaass //110000ppéé22 DDeennssiiddaaddee ddee ooccuuppaaççããoo MMééddiiaa MMééddiiaaMMááxxiimmoo MMááxxiimmoo PPeessssooaass //110000mm22 DDeennssiiddaaddee ddee ooccuuppaaççããoo.. 8 32 22 4 8 22 135 151 54 1 5 8 75 108 22 11 32 54 32 22 9 22 4 5 11 22 3 3 22 161 32 108 64 SOL, VENTO E LUZ Densidade de ocupação (em pessoas por 100m2 de área ocupada) G an ho t ér m ic o po r o cu pa çã o (B tu /h , p é2 de á re a oc up ad a) G an ho t ér m ic o po r o cu pa çã o (B tu /h , m 22 de á re a oc up ad a) Densidade de ocupação (em pessoas por 100 pés2 de área ocupada) Estimativa de ganho térmico por ocupação. 29 3 (1 00 0) 26 4 (9 00 ) 23 4 (8 00 ) 20 5 (7 00 ) 17 6 (6 00 ) 14 6 (5 00 ) 117 (4 00 89 (3 00) 59 (2 00) Ganho térmico por ocupação, por pessoa, W (Btu/h) 65 A iluminação elétrica agrega calor aos ambientes ocupados como um subproduto inevitável de sua função como iluminação. A me- nos que técnicas especiais de remoção de calor sejam empregadas, quase toda a energia elétrica que alimenta as lâmpadas em um cer- to momento gera calor no ambiente. A quantidade de calor gerado pelas lâmpadas é uma função do nível de iluminação e da eficiên- cia da fonte de calor. Os níveis de iluminação elétrica podem ser reduzidos até o ponto em que o nível de iluminação ideal seja alcançado com o uso da iluminação natural suplementada pela luz elétrica contro- lada por sensores automáticos de luminosidade (técnica 21, estra- tégia 103). O uso de energia para iluminação, e portanto o ganho térmico, também pode ser reduzido com sistemas de acionamen- to automático, tais como timers e sensores de presença de pes- soas. Em ambientes de ocupação intermitente (escritórios indivi- duais, sanitários, etc.) ou em certos tipos de edificações (galpões, depósitos), as economias de energia e a redução do ganho térmi- co obtidos com o acionamento automático das lâmpadas estão na faixa de 20–75%, sendo 35–45% valores típicos (Eley Assoc., 1993, p. 10-10 à 10-11). Para determinar o ganho térmico resultante das lâmpadas, considerando-se que não haja contribuição da luz natural, pri- meiramente selecione o nível de iluminância adequado à edifica- ção, ao ambiente ou à atividade (IES, 1993, p. 460, 459–78). En- contre o nível no eixo vertical do gráfico e depois siga horizon- talmente até interceptar a zona que representa o tipo de ilumina- ção a ser usada. Por fim, siga verticalmente até o eixo horizontal e leia o ganho térmico por unidade de área de piso iluminada. As zonas de cada tipo de iluminaçãorepresentam uma gama de eficácia de lâmpadas e luminárias de média a alta. A eficácia lumi- nosa das lâmpadas varia conforme a vatagem e o fabricante, assim algumas lâmpadas e luminárias podem provocar ganhos térmicos substancialmente maiores do que o gráfico indica. A eficiência do sistema de iluminação varia conforme a refletância das superfícies do ambiente e as proporções e o tamanho deste. O gráfico pressu- põe superfícies de cor clara e um ambiente bastante grande, apro- ximadamente do tamanho de uma sala de aula. Para uma estimati- va mais detalhada dos ganhos obtidos com lâmpadas de diferentes coeficientes de luz diurna e latitudes, veja a técnica 21. Os níveis de iluminância de uma edificação dependem tanto da experiência subjetiva que se deseja para um ambiente, quanto de critérios mais objetivos que dependem de tarefas específicas. Em geral, necessita-se de maior iluminação para as atividades de maior dificuldade, maior duração, menor contraste, maiores ris- cos e menores escalas; as pessoas mais velhas também necessi- tam de mais luz. As categorias de iluminância E e F são geralmente alcançadas através da iluminação direcionada à pequenas áreas (ver estratégia 102). Os planos de trabalho, como as escrivaninhas de um escritó- rio, freqüentemente vêm a cobrir menos de metade da área de piso total, assim os níveis de iluminação direcionada somente devem ser aplicados às áreas específicas. Visando ao conforto visual e à facilidade de adaptação, os níveis de iluminação ambiente não de- vem ser inferiores a um terço dos níveis de iluminação direciona- da. Por exemplo, se o nível de iluminância de um plano de traba- lho for de 150 pés-vela, o nível de iluminância ambiente deve ser, pelo menos, de 50 pés-vela. Para uma ampla lista de recomenda- ções quanto à iluminância, ver/veja IES (1993, p. 459–478). 13 Estime os GANHOS TÉRMICOS DEVIDO À ILUMINAÇÃO ELÉTRICA para entender sua contribuição às necessidades de aquecimento e esfriamento de uma edificação. IIlluummiinnaaççããoo ggeerraall Áreas públicas com entorno escuro Orientação básica para ambientes de transição Áreas de trabalho, tarefas visuais eventuais Tarefas visuais, alto contraste de grandes objetos IIlluummiinnaaççããoo ddiirreecciioonnaaddaa aa ppllaannooss ddee ttrraabbaallhhoo Tarefas visuais, contraste médio de objetos pequenos Tarefas visuais, contraste baixo de objetos bem pequenos 2 3 5 5 7,5 10 10 15 20 20 30 50 50 75 100 100 150 200 A B C D E F CCaatteeggoorriiaa IIEESS TTiippoo ddee aattiivviiddaaddee IIlluummiinnâânncciiaa ((ppééss--vveellaa)) bbaaiixxaa bbaaiixxaammééddiiaa mmééddiiaaaallttaa aallttaa IIlluummiinnâânncciiaa ((lluuxx)) ENERGIA ELÉTRICA NNíívveeiiss ddee iilluummiinnaaççããoo ppoorr ttiippoo ddee aattiivviiddaaddee.. 20 30 50 50 75 100 100 150 200 200 300 500 500 750 1000 1000 1500 2000 66 SOL, VENTO E LUZ Ilu m in ân ci a re co m en da da d e ac or do c om a ta re fa Ilu m in aç ão e m g er al Ilu m in ân ci a in te rn a (p v) Ilu m in ân ci a in te rn a (lu x Ilu m in aç ão s ob re o p la no d e tr ab al ho Desenho gráfico/técnico Costurar Desenho Linha de montagem Venda a varejo Cozinha de restaurante Fábrica Biblioteca (área de leitura) Museu (área de exibições) Auditório/Sala de reunião Escritório (geral) Sala de aula Vestiário Hotel (apartamento) Residência Terminal aéreo Sala de reunião Depósito Refeitório Corredor A B E D F G H Taxa de ganho térmico devido à iluminação elétrica. Ganho térmico devido à iluminação elétrica (W/m2 de área de piso) Ganho térmico devido à iluminação elétrica (Btu/h, pé2 de área de piso) Tipos de luminárias e eficácia, eficácia térmica média aproximada (btu/h, pé2, pv). Descarga de alta intensidade A Haleto Metálico D Vapor de Mercúrio E Fluorescente Longa Antiofuscamento Direta (0,082) (0,136) (0,136) (0,163) (0,332) (0,665) (0,063) (0,122) (0,164) (0,211) (0,430) (0,860) (0,102) (0,124) (0,164) (0,234) (0,476) (0,952) B Lux de Sódio, Alta Pressão Calha com aletas Direta Direta G Halogênio H Incandescente/ Tungstênio / Halogênio Direta Direta, embutida Direta, embutida Direta, embutida Difusa Difusa Difusa F Fluorescente Compacta Indireta, com calha refletiva Forro Luminoso C Haleto Metálico, Compacta 67 14 Estime os GANHOS TÉRMICOS DEVIDO AOS EQUIPAMENTOS para entender sua contribuição às necessidades de aquecimento e esfriamento de uma edificação. Os eletrodomésticos e equipamentos que operam em um determi- nado ambiente contribuem para o aquecimento daquele espaço co- mo um subproduto de sua operação. A quantidade de calor gerada é uma função do tipo e da eficiência do equipamento usado, da quantidade de equipamentos e da freqüência de sua operação. Toda a energia elétrica que vai para um equipamento, tal como um motor elétrico ou computador, resulta na emissão de calor pa- ra o ambiente. O ganho térmico devido aos equipamentos pode ser reduzido com a escolha de equipamentos mais eficientes e equipa- mentos projetados para desligamento automático ou que entram em modo de baixo consumo quando não estiverem sendo utiliza- dos, tais como os produtos com a classificação EPA Energy Star.* Os ganhos térmicos típicos devidos aos equipamentos de al- guns tipos de edificação são dados na tabela. Os valores da colu- na “alto” são baseados no estoque de edificações existentes no iní- cio dos anos 1990; estes dados representam valores médios para as edificações existentes e podem ser razoavelmente considerados com os equipamento de baixa eficiência/alto consumo energético instalados na novas construções. A coluna “baixo” representa os equipamentos que são 40% mais eficientes energeticamente do que os níveis de uso de energia superiores. Isso corresponde, gros- so modo, à diferença entre os produtos com as eficiências típicas e aqueles com a maior eficiência geralmente disponível no mercado. Os dados incluem os ganhos térmicos resultantes dos siste- mas de água quente com tubulação com isolamento térmico, in- clusive as perdas térmicas de armazenamento e distribuição. O isolamento térmico do armazenamento de água quente, o uso de aquecedores de passagem e o isolamento dos tubos de água quente são formas de se reduzir as emissões de calor dos siste- mas de aquecimento d’água. Em climas quentes, localize os aquecedores e acumuladores de água quente em ambientes sem condicionamento térmico. Quando os equipamentos e os horários de operação são co- nhecidos com precisão, suas contribuições térmicas podem ser estimadas usando-se as tabelas do ASHRAE Handbook of Funda- mentals (1997, p. 28.9–28.14). Estas estimativas de ganho térmi- co mais específicos são especialmente úteis para tipos especiais de edificações, como laboratórios e fábricas, ou algumas áreas internas, como cozinhas, que apresentam altas concentrações de equipamentos. Os ganhos térmicos típicos produzidos por equipamentos, lâm- padas e pessoas estão listados na técnica 21, de acordo com o tipo de edificação. 3 5 3 5 1 2 2 4 10 16 4 7 8 13 3 5 1 2 TTiippoo ddee eeddiiffiiccaaççããoo GGaannhhoo ttéérrmmiiccoo,, BBttuu//hh,, ppéé22 bbaaiixxoo bbaaiixxooaallttoo aallttoo GGaannhhoo ttéérrmmiiccoo,, WW//mm22 MMeerrccaannttiill && VVeennddaass EEssccrriittóórriiooss LLooccaaiiss ddee rreeuunniiããoo DDeeppóóssiittooss RReessttaauurraanntteess EEnnssiinnoo AArrmmaazzéénnss,, qquuiittaannddaass HHoossppeeddaaggeemm RReessiiddeenncciiaall GGaannhhooss ttéérrmmiiccooss ddeevviiddoo aaooss eeqquuiippaammeennttooss.. *N. do T. No Brasil, o INMETRO classifica a eficiência energética dos equi- pamentos de A (mais eficiente) a G (menos eficiente). EQUIPAMENTOS 10 17 10 17 4 7 8 13 31 52 14 23 24 42 10 17 3 6 Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual da Instituição, você encontra a obra na íntegra. DICA DO PROFESSOR Assista, novídeo a seguir, aspectos referentes ao conforto ambiental, estratégias para ventilação e características dos condicionantes térmicos. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! EXERCÍCIOS 1) O conforto humano em uma edificação é resultado do controle o projeto arquitetônico dos níveis da radiação solar, da umidade e da ventilação. Sobre esse equilíbrio assinale a alternativa correta. A) Em regiões de climas muito frios, não é possível contar com o aquecimento solar, e a solução depende dos sistemas modernos de calefação e de ar-condicionado. B) Os sistemas mais avançados de ar-condicionado produzidos atualmente dispensam maiores preocupações com insolação e ventilação naturais. C) Nas regiões mais quentes, a possibilidade de obter conforto térmico por meios naturais é muito limitada e incapaz de atender às necessidades de uma edificação. D) Grandes edificações tornam mais difícil obter bons resultados de conforto a partir dos sistemas naturais de insolação e ventilação. E) Os modernos edifícios com revestimento total em vidro são ambientalmente e energeticamente pouco apropriados. 2) O manejo das condições de sol e vento do local é essencial no projeto arquitetônico da edificação. Sobre o manejo dessa dupla condição, assinale a alternativa correta. A radiação solar, mesmo nos climas frios, cumpre um papel relevante e sempre faz parte das preocupações centrais do projeto arquitetônico. Apesar de muito eficientes, esses sistemas implicam em grande consumo de energia. Pelo menos do ponto de vista ambiental e econômico, são onerosos e deveriam ser combinados com a disponibilidade natural de luz, calor e ventilação. Ao contrário, existem excelentes soluções de projeto arquitetônico em muitas áreas que reduzem o impacto da radiação solar direta e otimizam a captação da ventilação natural. A escala da edificação não impede que o projeto arquitetônico aproveite as condições naturais de condicionamento térmico. De fato, em termos ambientais e energéticos, esses edifícios são um contrassenso, tendo em vista o alto consumo de energia para o condicionamento térmico. A) No projeto, deve-se privilegiar a possibilidade de obtenção de ventilação natural. B) A posição e a dimensão das outras edificações do entorno constituem as interferências externas sobre a edificação, além do clima. C) Entre o bloqueio à insolação e o bloqueio ao vento, deve-se priorizar o primeiro. D) As condições de vento e sol mais favoráveis em um terreno podem ser obtidas preliminarmente em dados disponíveis para cada região. E) O controle da insolação sempre é mais complexo e deve ser prioritário no projeto do condicionamento da edificação. 3) Além das condições gerais de orientação e do clima, a edificação também tem um importante papel a desempenhar na busca pelo condicionamento e conforto ideais. Podemos assim resumir alguns aspectos dessa condição: A) O correto aproveitamento no projeto arquitetônico da iluminação natural pode contribuir para o melhor condicionamento térmico da edificação. B) Procura-se evitar a abertura de janelas nas fachadas que tenham exposição solar prolongada. C) A exposição excessiva ao sol das fachadas da edificação somente pode ser compensada pelo condicionamento artificial do ar. D) Dado um determinado terreno em uma determinada orientação que não seja a mais favorável, o projeto arquitetônico vê limitadas as suas chances de compensar os limites impostos pela orientação. E) A forma do edifício em si não influi diretamente no desempenho térmico. De fato, esses dados sobre o movimento do sol e do vento a partir das estações do ano estão disponíveis e devem ser cruzados para orientar o projeto. O controle conjunto de insolação e ventilação é fundamental, e qualquer um dos componentes pode ser bastante complexo. Ao contrário, pois podemos dispor de soluções arquitetônicas para controlar o vento, mas nada podemos fazer para promover uma boa insolação se o sol se encontrar bloqueado. Está correto, porém essas não são as únicas interferências possíveis de bloqueio de sol ou de vento, devendo-se considerar também a topografia e a vegetação existente, que são dois outros fatores muito relevantes. Essa premissa seria válida para os climas muito quentes, mas pode ser indesejável se não controlada em climas frios. Esse é um princípio geral válido, mas que, muitas vezes, não pode ser seguido, especialmente quando não se tem possibilidades significativas de insolação e iluminação disponíveis em outras orientações. Em muitos casos, é possível projetar recursos arquitetônicos, como brises e platibandas, por exemplo, que atenuam a exposição excessiva ao sol. Mesmo em condições desfavoráveis de orientação, o projeto pode contribuir tanto para minimizar impactos negativos como também para otimizar ganhos em aquecimento solar e ventilação. A forma da edificação, combinada com a orientação solar, pode influir decisivamente no conforto na edificação. De fato, o aproveitamento da luz natural permite que se utilize menos da iluminação artificial, que é uma importante fonte geradora de calor interno na edificação. 4) Além do projeto arquitetônico e da orientação, a destinação e o uso da edificação também influem no desempenho do condicionamento da edificação. Sobre essa influência, assinale a alternativa correta. A) A densidade da ocupação humana na edificação é um dado secundário sem grande relevância no projeto. B) Os ocupantes e os equipamentos instalados produzem calor e devem ser quantificados para o projeto do condicionamento térmico da edificação. C) A distribuição interna das funções do edifício pouco contribui para otimizar o desempenho no condicionamento térmico. D) O desempenho térmico da edificação é invariável durante o decorrer do dia, considerada uma ocupação constante. E) Pode-se considerar como regra geral que edificações em climas frios vão necessitar de aquecimento e em climas quentes vão requerer resfriamento, independentemente da ocupação. 5) A disponibilidade de dados climáticos para a região é fundamental para a adequação do condicionamento ao conforto humano. Em que momento e de que forma tais dados podem ser úteis no projeto? A) Podem ser úteis em qualquer etapa do projeto e devem ser confrontados com a observação in loco no terreno da edificação. B) Os dados devem ser aplicados na fase de especificação de revestimentos e de seleção de materiais adequados ao controle climático. Os dados devem ser analisados como primeira medida no início do projeto e estudados em C) De fato, pessoas e equipamentos elétricos, lâmpadas, etc. podem gerar grandes quantidades de calor e devem ser parte das preocupações do projeto. Ao contrário, a quantidade de pessoas que ocupam determinada edificação influi diretamente no índice de conforto do ambiente. Na verdade, a distribuição das funções contribui muito, pois as funções com baixa ocupação humana, como, por exemplo, depósitos e almoxarifados nas áreas menos favoráveis da orientação podem ser localizadas. Ao contrário, determinados horários do dia estão mais sujeitos a ganhos de temperatura, como a tarde, e a perdas, como o início e o final do dia. Essas condições variam também com as estações do ano. Isso pode não ser correto, pois, em algumas situações, o calor gerado pela ocupação humana é tão grande que, mesmo no frio, a edificação necessita de resfriamento. A partir de determinada fase do projeto, os dados podem perder a utilidade se decisões gerais sobre a forma e o tipo da construção já tiverem sido tomadas. A observação in loco não é efetiva, pois não se pode permanecer um ano avaliando o microclima no local. As especificações de materiais já devem obedecer análises prévias e também as decisões sobre a forma da edificação. De fato, os dados devem estar presentes desde os desenhos preliminares, pois vão permitir as melhores soluções e evitar maiores intervenções posteriores. diagramas gráficos que consideram também as variaçõesda forma da edificação. D) Os dados climáticos são inconstantes e podem gerar análises inconclusivas e especificações eventualmente equivocadas. E) O projeto pode aplicar dados genéricos sobre o comportamento climático, uma vez que estudos microclimáticos específicos para muitas regiões podem estar indisponíveis. NA PRÁTICA Em climas quentes ou temperados, muitas vezes a movimentação do ar é fraca e, nesse caso, o efeito chaminé exerce um importante papel para a circulação do ar. Em muitos projetos comerciais e residenciais, essa estratégia é adotada de diferentes maneiras, veja no exemplo abaixo um exemplo desse tipo de circulação. SAIBA MAIS Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do Apesar da inconstância do clima, os dados disponíveis, quando reunidos da forma mais abrangente e cruzados em diagramas, tabelas e estudos em maquetes, podem fornecer análises precisas e efetivas para orientar o projeto. A afirmação não é correta, pois o desenvolvimento da climatologia aplicada à construção permite que hoje se obtenham dados climáticos precisos para praticamente todas as cidades e regiões. professor: Carta solar teoria Veja sobre essa teoria no link a seguir. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Conforto térmico como condicionante do projeto arquitetônico-paisagístico: o caso dos espaços abertos do novo centro de pesquisas da Petrobras no Rio de Janeiro, CENPES II Leia o artigo clicando no link a seguir. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
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