Prévia do material em texto

<p>Profº MSC. Lucas Oliveira Dias</p><p>Conforto Ambiental</p><p>A Carta solar: teoria, prática e aplicabilidade</p><p>Avaliação: visita técnica</p><p>Conforme informado durante nossa visita técnica ao Laboratório de Climatologia da Universidade Estadual do Sudoeste da</p><p>Bahia (UESB), será necessário a elaboração de um relatório sobre a visita, no qual deverão ser abordados os seguintes</p><p>pontos principais:</p><p>• Objetivo da visita: Descrevam o propósito da visita técnica e a importância do Laboratório de Climatologia no contexto do</p><p>curso de Arquitetura e Urbanismo.</p><p>• Principais tópicos abordados: Relatem os principais conceitos e temas discutidos durante a visita, incluindo informações</p><p>sobre o funcionamento dos equipamentos e as análises realizadas no laboratório.</p><p>• Relevância para a arquitetura e urbanismo: Explorem a relação entre a climatologia e o planejamento arquitetônico e</p><p>urbano, destacando como o conhecimento adquirido pode ser aplicado na prática profissional.</p><p>• Impressões pessoais: Apresentem uma reflexão sobre a experiência e o aprendizado proporcionado pela visita técnica.</p><p>• O relatório deve ser entregue até a data 16/09, e será avaliado com base na clareza, objetividade e profundidade das</p><p>reflexões apresentadas. Lembrando que este relatório é uma parte importante da sua avaliação final.</p><p>Escalas climáticas</p><p>Para fazer um análise clara e assertiva do clima, observam-se três escalas distintas e compelemtares</p><p>Macroclima Mesoclima Microclima</p><p>Escalas climáticas</p><p>Para fazer um análise clara e assertiva do clima, observam-se três escalas distintas e completares:</p><p>Macroclima</p><p>Descreve as características gerais de uma</p><p>região em termos de sol, nuvens,</p><p>temperatura, ventos, umidade e</p><p>precipitações; porém pode não ser</p><p>conveniente para descrever as condições</p><p>do entorno imediato do edifício.</p><p>Mesoclima</p><p>Refere-se a áreas mas pequenas do que as consideradas</p><p>no macroclima. Aqui as condições locais de clima são</p><p>modificadas por variáveis como a vegetação, a</p><p>topografia, o tipo de solo e a presença de obstáculos</p><p>naturais ou artificiais.</p><p>Escalas climáticas</p><p>Microclima: É a escala mais próxima ao nível da edificação, podendo ser concebido e</p><p>alterado pelo arquiteto. As particularidades climáticas do local podem representar benefícios</p><p>ou dificuldades adicionais, que podem não estar sendo consideradas nas escala do macro e</p><p>mesoclimáticas.</p><p>O conhecimento das variáveis climáticas é de fundamental importância para</p><p>o projeto de edificações mais adequadas ao conforto dos ocupantes e mais</p><p>eficientes energeticamente.</p><p>Escalas climáticas</p><p>SOL</p><p>Incide sob diferentes ângulos sobre a</p><p>superfície da Terra, por tempos que</p><p>variam entre 0 e 24 horas, conforme a</p><p>latitude e a época do ano.</p><p>É a principal fonte de energia para o planeta (calor)</p><p>e constitui uma importante fonte de luz</p><p>(conforto visual - evolução olho humano)</p><p>Radiação solar</p><p>Deve ser dividida em direta e difusa, porque após sua penetração na</p><p>atmosfera, a radiação começa a sofrer interferências no seu trajeto em</p><p>direção à superfície terrestre.</p><p>Radiação solar direta</p><p>• Chega à superfície da Terra sem sofrer desvios ou espalhamentos. Viaja</p><p>em linha reta do Sol até o ponto de recepção.</p><p>• É responsável pela luz solar forte e pelas sombras bem definidas em</p><p>dias ensolarados.</p><p>• Mais intensa em áreas com céus claros e sem nuvens, sendo</p><p>fundamental para sistemas que dependem da captação solar direta,</p><p>como os painéis solares que utilizam concentradores.</p><p>Radiação solar</p><p>Radiação solar difusa</p><p>• É dispersa pela atmosfera antes de atingir a Terra. Ambos os tipos</p><p>de radiação influenciam o clima, o aquecimento e a produção de</p><p>energia solar</p><p>• Atinge a superfície da Terra após ser dispersa pela atmosfera,</p><p>principalmente por moléculas de ar, poeira, vapor de água e</p><p>nuvens.</p><p>• Não gera sombras nítidas, pois a luz é espalhada em várias</p><p>direções.</p><p>• Contribui para a iluminação ambiente e também pode ser captada</p><p>por sistemas fotovoltaicos, mesmo na ausência de sol direto.</p><p>Radiação solar</p><p>Na escala microclimáticas a radiação solar pode ser interceptada pelos elementos vegetais,</p><p>construtivos e topográficos presentes no local.</p><p>Radiação solar</p><p>Em locais arborizados a vegetação pode</p><p>interceptar entre 60% e 90% da radiação</p><p>solar, causando uma redução substancial</p><p>da temperatura do solo. Isto acontece</p><p>porque o vegetal absorve parte da</p><p>radiação solar para seu metabolismo</p><p>(fotossíntese).</p><p>Além disso o movimento do ar entre as</p><p>folhas retira grande parte do calor</p><p>absorvido do sol.</p><p>Radiação solar</p><p>Transferência de calor por radiação nas edificações</p><p>Radiação solar refletida</p><p>Parte da radiação solar que atinge uma superfície e é</p><p>refletida de volta para a atmosfera, sem ser absorvida</p><p>pela superfície.</p><p>Influência em construções</p><p>Em arquitetura, escolher materiais de alta refletividade</p><p>pode reduzir a absorção de calor em edifícios,</p><p>diminuindo a necessidade de refrigeração em climas</p><p>quentes.</p><p>Na rotação, a Terra gira em torno de seu próprio eixo,</p><p>proporcionando a sucessão dos dias e das noites.</p><p>ROTAÇÃO</p><p>Na rotação, a Terra gira em torno de seu próprio eixo,</p><p>proporcionando a sucessão dos dias e das noites.</p><p>TRANSLAÇÃO</p><p>Movimento aparente do sol</p><p>Rotação e Translação</p><p>Movimento aparente do sol</p><p>Rotação e Translação</p><p>ROTAÇÃO</p><p>Sucessão dos dias e das noites</p><p>Enquanto uma face do planeta está voltada para o Sol, é</p><p>dia; a face oposta está no escuro, sendo noite. Essa</p><p>alternância acontece gradualmente conforme a Terra gira</p><p>em seu eixo, iluminando todas as regiões de forma</p><p>alternada.</p><p>Fuso horário</p><p>A divisão da Terra em fusos horários é baseada na rotação,</p><p>que faz com que diferentes áreas recebam luz solar em</p><p>momentos distintos.</p><p>Movimento aparente do Sol A rotação terrestre é um movimento que a Terra realiza</p><p>em torno de seu próprio eixo.</p><p>Movimento aparente do sol</p><p>Rotação e Translação</p><p>TRANSLAÇÃO</p><p>Estações do ano</p><p>A inclinação do eixo terrestre em relação ao plano da órbita</p><p>provoca a variação na incidência de luz solar, resultando nas</p><p>estações do ano (primavera, verão, outono e inverno).</p><p>Duração dos dias e das noites</p><p>A duração do dia e da noite varia ao longo do ano, sendo os dias</p><p>mais longos no verão e mais curtos no inverno, dependendo do</p><p>hemisfério.</p><p>Solstícios e Equinócios</p><p>Momentos em que o Sol atinge seu ponto mais alto ou mais</p><p>baixo no céu. Os equinócios (primavera e outono) ocorrem</p><p>quando o dia e a noite têm a mesma duração.</p><p>Movimento aparente do sol</p><p>Diâmetro</p><p>12.750</p><p>Km Distância do Sol</p><p>150.000.000 km</p><p>Inclinação do eixo de rotação</p><p>em relação ao de translação</p><p>23º 27‘ – Trópico de Câncer: Hemisfério Norte</p><p>23º 27‘ – Trópico de Capricórnio: Hemisfério Sul</p><p>Passa 2x ao ano pela Linha do Equador</p><p>Devido à inclinação do eixo da Terra em relação ao plano de sua</p><p>órbita ao redor do Sol (23,5º).</p><p>A - Solstício do Hemisfério Norte</p><p>B - Equinócio</p><p>C - Solstício do Hemisfério Sul</p><p>D - Equinócio</p><p>Movimento aparente do sol</p><p>Movimento aparente do sol</p><p>Variação do ângulo de incidência</p><p>solar ao longo do dia.</p><p>Especificidades:</p><p>Dia, ano e horário</p><p>Atua em função de cada latitude</p><p>Na Figura 01 mostramos a posição do Sol para alguns</p><p>pontos das sombras vistas na Figura 02.</p><p>Figura 02</p><p>Figura 01</p><p>O que pode ser observado?</p><p>o Sol não nasce exatamente no</p><p>mesmo ponto todos os dias; e nem</p><p>se põe no mesmo ponto. Ou seja,</p><p>que seu movimento aparente no</p><p>céu muda ao longo do ano.</p><p>Você já percebeu que, por exemplo, ao</p><p>longo do ano a luz do Sol pode entrar em</p><p>determinado cômodo de sua casa durante</p><p>o inverno e não entrar no verão?</p><p>Isso mostra que o movimento do Sol muda</p><p>ao longo do ano. No verão o Sol se</p><p>movimenta mais a pino, ou em uma órbita</p><p>mais perpendicular à Linha do Equador.</p><p>No inverno a órbita aparente do Sol está mais</p><p>deitada,</p><p>ou mais paralela ao Equador.</p><p>Elevação / mudança do ângulo do sol</p><p>Elevação / mudança do ângulo do sol</p><p>Variação do ângulo do Sol</p><p>O ângulo de elevação do Sol muda ao longo dos</p><p>meses. Essa variação diretamente relacionada às</p><p>estações do ano.</p><p>O ângulo do Sol afeta a quantidade e</p><p>intensidade da luz solar recebida, influenciando</p><p>o aquecimento da superfície terrestre.</p><p>Trajetória variando ao longo do ano</p><p>Ângulos de elevação mais altos trazem dias</p><p>mais longos e mais quentes, enquanto ângulos</p><p>menores resultam em dias mais curtos e frios.</p><p>Solstícios e Equinócios</p><p>Solstícios e Equinócios</p><p>Localização</p><p>Linha do Equador ; LATITUDE: 0º</p><p>Dias = Noites</p><p>Trajetória aparente do sol</p><p>Perpendicular a linha do horizonte do</p><p>observador</p><p>Nesse ponto, a inclinação do eixo terrestre de</p><p>23º 27' influencia a trajetória do Sol, que varia</p><p>ao longo do ano entre os solstícios de verão (V)</p><p>e de inverno (I), representados pelas posições</p><p>máximas do Sol ao norte e ao sul do equador</p><p>celeste.</p><p>Solstícios e Equinócios</p><p>Localização</p><p>São Paulo; LATITUDE: ENTRE 23º / 24º</p><p>Localizações próximas aos trópicos</p><p>Solstício de Verão (V)</p><p>Sol a pino (12:00h) durante o solstício de verão</p><p>Atinge a altura solar máxima possível.</p><p>Forma um ângulo de 90º</p><p>Dia mais longo do ano (V)</p><p>Solstício de Inverno (I)</p><p>O Sol atinge a sua menor altura,</p><p>forma um ângulo de cerca de 46° ao meio-dia</p><p>Ocorre quando o Sol está mais ao sul</p><p>Dia mais curto do ano.</p><p>Os dados diferem de uma latitude para a outra</p><p>Latitude de um local</p><p>• Emitidas através da Linha do Equador</p><p>• Cada lugar da superfície terrestre está localizado em um ponto paralelo a linha do Equador</p><p>• As Latitudes variam de 0º a 90º / NORTE ou SUL</p><p>• Seguem a posição conforme o hemisfério</p><p>• É dada em graus, minutos e segundos</p><p>00º 00’ 00’’</p><p>Outras latitudes no Brasil</p><p>Oiapoque (AP): +03°,85;</p><p>Macapá (AP): 0,00°;</p><p>Petrolina (PE): -09,39°;</p><p>Vitória da Conquista (BA): -14,86°;</p><p>Campo Grande (MS): -20,44°;</p><p>São Carlos (SP): -22,02°;</p><p>São Paulo (SP): -23,30° (24°S);</p><p>Latitude de um local</p><p>As latitudes mais extremas do Brasil são:</p><p>Norte: 5° 16' 19" de latitude NORTE, em Roraima</p><p>Sul: 33° 45' 07" de latitude SUL, no Arroio Chuí, no Rio Grande do Sul</p><p>A Carta Solar</p><p>Uma das ferramentas disponíveis para estudar o comportamento do sol em relação a uma edificação, area</p><p>ou lote é a carta solar. Nela são plotados os dois ângulos utilizados para definir a posição do sol na abóbada</p><p>celeste dependo do período do ano.</p><p>A Carta Solar</p><p>Una representação gráfica em planta nos</p><p>permite obter a posição do sol no céu em</p><p>relação à nossa localização, considerando uma</p><p>latitude específica. Escolhendo uma data e</p><p>hora, podemos obter o ângulo solar e o</p><p>azimute correspondente.Existem dois tipos de</p><p>cartas solares:</p><p>Carta solar de Fischer</p><p>ESTEROGRÁFICA</p><p>Baseia-se na projeção do percurso do sol em</p><p>uma semiesfera.</p><p>CARTA SOLAR DE SALVADOR-BA</p><p>A Carta Solar - esterográfica</p><p>Este método foi desenvolvido para superar a dificuldade do</p><p>método de projeção ortográfica.</p><p>Pontos são projetados no círculo do horizonte, com um método</p><p>de projeção radial com o centro no Nadir, ou seja, a distância</p><p>abaixo do ponto do observador.</p><p>A Carta Solar</p><p>Trajetória e percurso em relação aos hemisférios</p><p>A Carta Solar</p><p>Cada latitude possui uma carta solar específica</p><p>• A latitude de um local é determinada pela distância do mesmo ao</p><p>Equador, medida em ângulos.</p><p>• À medida que o ponto vai se afastando do Equador sua latitude</p><p>aumenta.</p><p>• Assim, maiores latitudes estarão sempre próximas aos polos e as</p><p>menores, próximas ao Equador.</p><p>A trajetória solar é o caminho que a sol percorre ao longo do ano.</p><p>A partir dessa trajetória você também poderá identificar os solstícios e os</p><p>equinócios.</p><p>No entanto, durante o processo criativo você deve dar prioridade aos</p><p>solstícios.</p><p>A Carta Solar</p><p>Solstícios e Equinócios</p><p>A Carta Solar</p><p>PERCURSO SOLAR</p><p>SOLSTÍCIO DE JUNHO / INVERNO</p><p>EQUINÓCIOS</p><p>SOLSTÍCIO DE DEZEMBRO/ VERÃO</p><p>A Carta Solar</p><p>A Carta Solar</p><p>Meses e dias</p><p>Horas</p><p>De acordo com a carta solar de Vitória da</p><p>Conquista, determine:</p><p>a) Posição do sol no dia 20 de outubro às 7:20h</p><p>b) Posição do sol no dia 16 de abril às 10:00h</p><p>c) Posição do sol no dia 28 de agosto às 17:45h</p><p>Leitura da Carta Solar</p><p>Leitura da Carta Solar</p><p>Azimute:</p><p>Ângulo medido no plano horizontal, geralmente a partir do</p><p>Norte verdadeiro, no sentido horário.</p><p>O azimute é expresso em graus, variando de 0° a 360°,</p><p>informando a diz em que direção o sol está.</p><p>ÂNGULO QUE A PROJEÇÃO FAZ COM O NORTE.</p><p>Altura Solar (ou Elevação Solar):</p><p>Ângulo entre o horizonte e a posição do sol, variando de 0°</p><p>(quando o sol está exatamente no horizonte, por exemplo, ao</p><p>amanhecer ou pôr do sol) até 90° (quando o sol está a pino).</p><p>A Carta Solar</p><p>Orientação solar de</p><p>fachadas em graus</p><p>AZIMUTE</p><p>A Carta Solar</p><p>Altura solar</p><p>Azimute</p><p>De acordo com a carta solar de Vitória da</p><p>Conquista, determine:</p><p>a) Onde está o sol às 15:00 horas do dia 22 de</p><p>junho, a partir do seu azimute (az) e altura</p><p>solar (hs)?</p><p>b) Onde está o sol às 09:00 horas do dia 16</p><p>abril, a partir do seu azimute (az) e altura solar</p><p>(hs)?</p><p>A Carta Solar</p><p>Onde está o sol às 15:00 horas do dia 22</p><p>de junho?</p><p>AZ = 310 graus</p><p>HS = 30 graus</p><p>A Carta Solar</p><p>A Carta Solar</p><p>A Carta Solar</p><p>A Carta Solar</p><p>F</p><p>A</p><p>C</p><p>H</p><p>A</p><p>D</p><p>A</p><p>N</p><p>O</p><p>R</p><p>T</p><p>E</p><p>F</p><p>A</p><p>C</p><p>H</p><p>A</p><p>D</p><p>A</p><p>L</p><p>E</p><p>S</p><p>T</p><p>E</p><p>F</p><p>A</p><p>C</p><p>H</p><p>A</p><p>D</p><p>A</p><p>O</p><p>E</p><p>S</p><p>T</p><p>E</p><p>F</p><p>A</p><p>C</p><p>H</p><p>A</p><p>D</p><p>A</p><p>S</p><p>U</p><p>L</p><p>A Carta Solar – fachadas por orientação</p>