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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CONFORTO TÉRMICO E CLIMA CONFORTO TÉRMICO CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Uma pessoa está em conforto térmico quando é possível realizar a atividade desejada em situação de neutralidade em relação ao ambiente em que está inserido. O conforto térmico é influenciado por fatores climáticos, fatores humanos e fatores construtivos. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CONFORTO AMBIENTAL LUMÍNICO ACÚSTICO TÉRMICO LUZ SOM CALOR Uma pessoa está em conforto térmico quando é possível realizar a atividade desejada em situação de neutralidade em relação ao ambiente em que está inserido. O conforto térmico é influenciado por fatores climáticos, fatores humanos e fatores construtivos. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CONFORTO AMBIENTAL LUMÍNICO ACÚSTICO TÉRMICO Fatores Humanos Fatores Climáticos Além dos fatores climáticos, vários fatores regulam o conforto térmico do indivíduo, dentre eles podemos citar: a atividade realizada, o vestuário, a idade, o sexo e o metabolismo individual. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA ATIVIDADE VESTUÁRIO IDADE SEXO METABOLISMO FATORES HUMANOS Para o organismo humano funcionar de modo adequado a temperatura do corpo deve variar preferencialmente entre 36ºC e 37ºC e com limites de 32ºC e 42ºC. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA TEMPERATURA CORPO HUMANO 42ºC NORMAL LIMITE SUPERIOR LIMITE INFERIOR 36ºC 37ºC 32ºC MÁXIMA MÍNIMA 31ºC 26ºC 42ºC NORMAL LIMITE SUPERIOR LIMITE INFERIOR 36ºC 37ºC 32ºC Vale notar que a variação de temperatura do ambiente é bem maior que a do corpo, e o corpo por sua vez não pode funcionar à temperatura externa. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA TEMPERATURA AMBIENTE FORTALEZA TEMPERATURA CORPO HUMANO Através do seu metabolismo adquire energia. Cerca de 20% dessa energia é transformada em potencialidade de trabalho. O restante, ou seja, 80% se transforma em calor que deve ser dissipado para o organismo ser mantido em equilíbrio. 20% 80% Potencialidade para o trabalho Manter a temperatura CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Para tentar manter sua temperatura constante, o organismo recorre a mecanismos internos de regulação da temperatura chamados de termoregulação. VASOCONSTRIÇÃO ARREPIO TREMEDEIRA VASODILATAÇÃO EXUDAÇÃO CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA TERMOREGULAÇÃO FRIO CALOR A partir da liberação do suor e da sua evaporação, a pele perde calor e reduz sua temperatura. Quanto menos úmido e maior a velocidade do ar, maior será a taxa de evaporação. Deve-se ressaltar que a sensação térmica pode melhorar com a ventilação mesmo em climas com temperaturas elevadas. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA PELE EVAPORAÇÃO CALOR SUOR AR MENOS ÚMIDO AR MAIS ÚMIDO O organismo passa por uma fase de fadiga, chamada de catabolismo, e por uma fase de repouso, chamada de anabolismo. A fadiga pode ser de três tipos: física, nervosa e termo- higrométrica. REPOUSO CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA TERMO-HIGROMÉTRICA FÍSICA NERVOSA FADIGA ZONEAMENTO BIOCLIMÁTICO NBR 15220/2005 CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 30 25 20 15 10 05 00 60 50 40 30 20 10 0 00 05 10 15 20 25 30 35 40 TEMPERATURA (ºC) U M ID A D E R EL AT IV A (% ) U M ID A D E A B SO LU TA (g /k g) CONFORTO TÉRMICO-HIGROMÉTRICO Baseada nos estudos de Baruch Givoni, a norma NBR 15220/2005 delimitou a área em azul como as características que possibilitam o conforto termo-higrométrico para os usuários. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 30 25 20 15 10 05 00 60 50 40 30 20 10 0 00 05 10 15 20 25 30 35 40 TEMPERATURA (ºC) U M ID A D E R EL AT IV A (% ) U M ID A D E A B SO LU TA (g /k g) CONFORTO TÉRMICO-HIGROMÉTRICO A B C D E F H G I J K L A norma NBR 15220/2005 delimitou também outras áreas. Cada área corresponde a uma estratégia de projeto que deve ser realizada para se atingir o conforto térmico. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA 30 25 20 15 10 05 00 60 50 40 30 20 10 0 00 05 10 15 20 25 30 35 40 TEMPERATURA (ºC) U M ID A D E R EL AT IV A (% ) U M ID A D E A B SO LU TA (g /k g) CONFORTO TÉRMICO-HIGROMÉTRICO A B C D E F H G I J K L Segundo a mesma norma, Fortaleza apresenta características de temperatura e umidade que a colocam nas área FIJ. FORTALEZA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA FORTALEZA Estratégias de projeto Desumidificação dos ambientes através da renovação de ar interno. Ventilação cruzada através da circulação de ar pelos ambientes. F I J Para cada área do gráfico, uma estratégia é indicada. Em todas as áreas indicadas para Fortaleza, está descrito a utilização da ventilação para a melhoria da sensação térmica. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA FATORES CLIMÁTICOS CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Características climáticas principais, ligadas a regiões do planeta. Modificações locais das características globais: litoral, campo, montanha, etc. Modificações das características do clima na escala do homem e do edifício. O clima é o conjunto de características naturais do ambiente de temperatura e umidade. Essas características podem ser afetadas por diversos fatores e em diferentes escalas. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA MACROCLIMA MESOCLIMA MICROCLIMA C L I M A O clima é o conjunto de características naturais do ambiente de temperatura e umidade. Essas características podem ser afetadas por diversos fatores e em diferentes escalas. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA RADIAÇÃO ALTITUDE TEMPERATURA DO AR UMIDADE VENTILAÇÃO FATORES CLIMÁTICOS (PRINCIPAIS) A movimentação da Terra ao redor do Sol permite inclinações diferentes de radiação em relação à superfície terrestre. Vale ressaltar que quanto mais perpendicular a radiação atinge um ponto na superfície, mais radiação esse ponto recebe. No exemplo acima, o ponto A recebe mais radiação que o ponto B. A B CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Pode-se observar que quanto menor a altura solar, menos radiação atinge um ponto determinado na superfície terrestre, tendo em vista que a distância percorrida pela radiação dentro da atmosfera é maior, o que causa absorção e difusão da radiação durante o percurso, ou seja, quanto maior a altura solar mais radiação atinge um determinado local. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA h = 0º h = 90º Em uma escala menor, os edifícios são aquecidos pela radiação direta, pela radiação refletida por outras superfícies, pela radiação emitida por outras superfícies, e tambémpor radiação difusa (vinda do céu). Essa última pode ser radiação solar difundida ou emitida pela atmosfera. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA REVESTIMENTO DAS SUPERFÍCIES ATMOSFERA POSIÇÃO DO SOL NO CÉU SOMBREAMENTO RADIAÇÃO DIFUSA RADIAÇÃO DIRETA RADIAÇÃO REFLETIDA Vale observar que a altitude também influencia a temperatura. Massas de ar mais próximas ao nível do mar ganham calor da superfície terrestre e dos oceanos. Além disso essas massas de ar são mais densas e acumulam mais facilmente o calor. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA NÍVEL DO MAR Se parte da radiação é absorvida ou difundida pelo ar na atmosfera, a nebulosidade atmosférica influencia no clima e pode variar consideravelmente. Para simplificar são utilizados três modelos padrão de céu: o céu claro, o céu parcialmente nublado (comum em Fortaleza) ou céu nublado. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CÉU CLARO UMIDADE DO AR RADIAÇÃO SOLAR DIRETA RADIAÇÃO DIFUSA MENOR MAIOR MENOS DISTRIBUÍDA MAIOR MENOR MAIS DISTRIBUÍDA PARCIALMENTE NUBLADO NUBLADO A água necessita de quase o dobro da quantidade de energia térmica que a terra, para uma mesma elevação de temperatura. A quantidade de energia necessária para elevar um grau Celsius uma unidade de massa, chama-se calor específico. Ou seja, grandes massas de água são afetadas mais lentamente que as de terra. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CALORCALOR MAIOR QUANTIDADE DE CALOR MENOR QUANTIDADE DE CALOR MESMA VARIAÇÃO DE TEMPERATURA ÁGUA TERRA A falta de uniformidade de distribuição faz com que os oceanos sejam uma grande parte da reserva de calor mundial. Podemos observar que se forem comparadas, duas regiões com mesmas latitudes mas em hemisférios opostos, o hemisfério norte terá invernos mais frios e verões mais quentes que o hemisfério sul. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CALORCALOR MENOR VARIAÇÃO MAIOR VARIAÇÃO ÁGUA TERRA MESMA QUANTIDADE DE CALOR APLICADA AOS DOIS MATERIAIS A maior presença de água no ar afeta também a variação de temperatura durante o dia. Como a água mantém o calor, climas com o ar úmido apresentam menor variação de temperatura durante o dia, do que climas secos. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CLIMA SECO CLIMA ÚMIDO MAIOR VARIAÇÃO DE TEMPERATURA DURANTE O DIA MENOR VARIAÇÃO DE TEMPERATURA DURANTE O DIA 30º 28º 26º 32º 24º 34º 0h 12h 6h 18h 3h 15h 9h 21h 30º 28º 26º 32º 24º 34º 0h 12h 6h 18h 3h 15h 9h 21h Outro fator importante que interfere na variação da temperatura nas diversas regiões do globo é a falta de uniformidade na distribuição de massas de terra e água. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA EQUADOR TRÓPICO TRÓPICO
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