AULA 01 TROPICAL 7ARQ CEAP CLIMA URBANO

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Prof. Adailson Bartolomeu 
Arquitetura e clima 
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CLIMA E ESPAÇO URBANO 
Prof. Adailson Bartolomeu 
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O CLIMA E OS ESPAÇOS CONSTRUIDOS 
 
- Zonas climáticas segundo Macrobiu; 
- Regiões climáticas segundo Sacrobosco; 
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- Clima, ao termino do conforto, é definido de forma distinta por geógrafos, arquitetos, climatólogos, etc. em diferentes 
épocas. Em geral, está relacionado ao conjunto de elementos geográficos e estatísticos, tais como latitude, altitude, 
relevo, massa de água, etc. 
- O termino CLIMA vem do grego Klima e seu significado etimológico é inclinação, com referencia a forma em que 
incidem os raios solares sobre a terra. 
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O CLIMA E OS ESPAÇOS CONSTRUIDOS 
 
- Classificação climática mundial segundo 
Köppen. 
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O CLIMA E OS ESPAÇOS CONSTRUIDOS 
-Solstício de inverno no norte da áfrica; 
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O CLIMA E OS ESPAÇOS CONSTRUIDOS 
- Esquema de Olgyay, vento e sol, principais 
condicionantes; 
 
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O CLIMA E OS ESPAÇOS CONSTRUIDOS 
-O Homem e seu refugio. 
 
Adequar a 
arquitetura ao clima 
de um determinado 
local significa 
construir espaços 
que possibilitem ao 
homem condições 
de conforto. 
Elementos climáticos X arquitetura 
À arquitetura cabe, tanto amenizar as sensações 
de desconforto impostas por climas muito rígidos, 
tais como os de excessivos calor, frio ou ventos, 
como também propiciar ambientes que sejam, no 
mínimo, tão confortáveis como os espaços ao ar 
livre em climas amenos. 
Elementos climáticos X arquitetura 
O termo clima vem do grego klima que significa 
inclinação, pois fazia-se referência à forma em 
que incidem os raios solares sobre a terra. 
Clima 
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Hoje é definido como o conjunto de fatores ou 
fenômenos atmosféricos e meteorológicos que 
caracterizam uma região. 
Clima 
Para fazer um análise claro e organizado do clima, 
ele pode ser dividido em três escalas distintas 
porém indissociáveis 
Macroclima: Descreve as características gerais de uma 
região em termos de sol, nuvens, temperatura, ventos, 
umidade e precipitações; porem pode não ser conveniente 
para descrever as condições do entorno imediato do 
edifício. 
Macroclima: 
 
 
 
 
As variáveis do macroclima são quantificadas em estações 
meteorológicas. Podem descrever as características gerais 
de uma região em termos de sol, nuvens, temperatura, 
ventos, umidade e precipitações. 
Mesoclima: Refere-se a áreas menores do que as 
consideradas no macroclima. Aqui as condições locais de 
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 escala do macro e mesoclimáticas. 
Os valores das variáveis climáticas se alteram para 
os dintintos locais da Terra em função da 
influência de alguns fatores como circulação 
atmosférica, distribuição de terras e mares, relevo 
do solo, revestimento do solo, latitude e altitude. 
Fatores climáticos 
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VARIÁVEIS CLIMÁTICAS 
Elementos climáticos ou parâmetros ambientais: 
 
-Temperatura 
-Umidade 
-Velocidade do ar 
-Radiaçao solar 
-Precipitaçao 
-Pressao Atmosférica 
-Estado do céu (nuvens e neblinas) 
-Acústica 
-Luminância da Abobada celeste 
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VARIÁVEIS CLIMÁTICAS 
Fatores do Clima: 
 
-Situação geográfica ou Latitude; 
-Altura sobre o nível do mar; 
-Fator da continentalidade; 
-Topografia, relevo, radiação solar, natureza da superfície; 
-Vegetação e Fauna; 
-Urbanização ou modificações do entorno; 
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VARIÁVEIS CLIMÁTICAS 
Zonas Climáticas: 
 
-Clima temperado 
-Clima frio 
-Clima quente-seco e quento-úmido 
VARIÁVEIS 
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A ESTRELA SOLAR 
- A vida na terra, a temperatura, a umidade, os ventos e qualquer dos outros fenômenos que conformam 
os diferentes climas e o tempo atmosférico de cada momento, estao provocados pelo Sol. 
- Contém 98% da massa total do sistema solar; 
- A fotosfera (capa exterior) tem temperatura de 6.000 C; 
- A Distância até a terra é de 150 000 000 km; 
- Em boas condições, o sol chega a irradiar um valor superior a 1000W/m2 na superficie terrestre; 
 
 
Diagrama Solar 
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Para entender bem o movimento aparente do sol sobre a abobada celeste, é 
bom lembrar o movimento real da terra no espaço do sistema solar. A rotação 
quase circular da terra sobre o sol se realiza em um ano num plano chamado 
eclíptica. Contudo, a terra gira sobre si mesma, efetuando uma volta 
completa a cada 24 horas, ao redor de um eixo inclinado de 23.5 graus em 
relação a eclíptica. A primeira destas rotações explica a alternância das 
estações e a segunda a do dia e da noite. 
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MOVIMENTO SOLAR 
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Capa da Atmostera Terrestre 
INCIDÊNCIA SOLAR 
É a principal fonte de energia para o planeta 
(calor) e constitui uma importante fonte de luz 
(conforto visual - evolução olho humano). 
Radiação solar 
À medida que a radiação penetra na atmosfera 
terrestre, sua intensidade é reduzida e sua 
distribuição espectral é alterada em função da 
absorção, reflexão e difusão dos raios solares 
pelos diversos componentes do ar. 
Radiação solar 
Radiação solar 
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Balanço anual de energia entre a terra e o sol 
O acabado superficial determina o tipo de reflexão. 
INCIDÊNCIA SOLAR 
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A massa de ar 
determina a 
intensidade de de 
radiação direta que 
chega na superficie 
terrestre. 
INCIDÊNCIA SOLAR 
Radiação solar 
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O Ângulo de incidência 
determina a 
intensidade de Energia 
O acabado superficial determina o tipo de reflexão. 
INCIDÊNCIA SOLAR 
100% 
interceptada 
pela superficie. 
50% 
interceptada 
pela superficie. 
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A massa de ar 
determina a 
intensidade de de 
radiação direta que 
chega na superficie 
terrestre. 
O acabado superficial determina o tipo de reflexão. 
INCIDÊNCIA SOLAR 
No movimento de translação, a Terra percorre sua 
trajetória elíptica em um plano inclinado de 23°27´ 
em relação ao plano do equador (localização dos 
trópicos). 
O diferencial de radiação solar recebido por cada 
hemisfério da terra ao longo do ano, define as 
estações pelos solstícios e equinócios (posições 
da terra em relação ao sol). 
Radiação solar 
Radiação solar 
Pode ser dividida em direta e difusa, porque após 
sua penetração na atmosfera, a radiação começa 
a sofrer interferências no seu trajeto em direção à 
superfície terrestre. 
A parcela que atinge diretamente a Terra é 
chamada radiação direta. 
Radiação solar 
Radiação solar 
Radiação solar 
Uma das ferramentas disponíveis para estudá-la é 
a carta solar. 
Nela são plotados os dois ângulos utilizados para 
definir a posição do sol na abóbada celeste 
dependo do período do ano (altitude solar = “ϒ” 
em relaçãoao horizonte, azimute = “α” em 
relação ao norte) 
Radiação solar 
Radiação solar 
Radiação solar 
A quantidade que chega depende de três fatores: 
a lei do cosseno, a dissipação atmosférica e a 
duração da luz do dia. 
Radiação solar 
Lei do cosseno: 
Intensidade de radiação 
incidente em uma superfície 
inclinada é igual à razão 
entre a intensidade normal 
e o cosseno do ângulo de 
incidência. 
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Para entender bem o movimento aparente do sol sobre a abobada celeste, é 
bom lembrar o movimento real da terra no espaço do sistema solar. A rotação 
quase circular da terra sobre o sol se realiza em um ano num plano chamado 
eclíptica. Contudo, a terra gira sobre si mesma, efetuando uma volta 
completa a cada 24 horas, ao redor de um eixo inclinado de 23.5 graus em 
relação a eclíptica. A primeira destas rotações explica a alternância das 
estações e a segunda a do dia e da noite. 
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MOVIMENTO SOLAR 
Radiação solar 
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MOVIMENTO TERRA-SOL – VIDEO_PROG GEO 
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MOVIMENTO TERRA-SOL – VIDEO_PROG GEO 
Radiação solar 
Dissipação 
atmosférica 
ou absorção da 
radiação solar pelo 
ozônio, vapores e 
partículas contidas na 
atmosfera. 
Nas escalas meso e microclimáticas a radiação 
solar pode ser interceptada pelos elementos 
vegetais e topográficos do local. 
Radiação solar 
Radiação solar 
Transferência de calor por radiação nas 
edificações. 
Radiação solar 
A radiação solar (onda curta) que entra por uma 
abertura no edifício incide nos corpos, que se 
aquecem e emitem radiação de onda longa. 
O vidro sendo praticamente opaco à radiação de 
onda longa, não permite que o calor encontre 
passagem para o exterior, superaquecendo o 
ambiente interno (efeito estufa) 
Radiação solar 
Radiação solar 
Resulta basicamente dos 
fluxos das grandes massas de 
ar e da diferente 
recepção da radiação do sol 
de local para local 
Temperatura 
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O CLIMA E OS ESPAÇOS CONSTRUIDOS 
-Homeotérmico, seu organismo 
é mantido em temperatura interna 
sensivelmente constante, da ordem de 
37ºC, sendo 32ºC o limite inferior e 42ºC 
superior para sobrevivência; 
 
 - Ele pode ser comparado a uma 
máquina térmica, com energia vinda de 
reações químicas internas, a mais 
importante é a combinação do carbono, 
introduzido no organismo sob a forma de 
alimentos, com o oxigênio, extraído do ar 
pela respiração; 
 
- O metabolismo humano adquire 
energia, e cerca de 20% é transformada 
em trabalho, e o restante, 80% é 
transformada em calor, que deve ser 
dissipada para que o organismo seja 
mantido em equilíbrio ; 
- Em repouso absoluto - o metabolismo 
basal – o calor dissipado pelo corpo, 
cedido ao ambiente, é W de cerca de 75; 
 
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O CLIMA E OS ESPAÇOS CONSTRUIDOS 
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COORDENADAS GEOGRÁFICAS: LATITUDE E LONGITUDE 
Forma da Terra: muito semelhante a de uma esfera achatada nos polos. 
Diâmetro equatorial: 12.756 Km. 
LATITUDE de um lugar: ângulo determinado 
desde o centro da Terra por um raio dirigido ao 
lugar de interesse e o outro dirigido ao ponto do 
equador situado sobre o mesmo meridiano. 
La latitud  se mide en grados: 
0º (ecuador) a 90º (polo norte/sur) 
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MERIDIANO: Círculo máximo que passa pelos polos. 
LONGITUDE de um lugar: ângulo 
determinado pelo plano de um meridiano 
com o plano de outro meridiano tomado 
como referencia. 
A longitude L se mede em grados, desde 0º 
até 180º, ao Este (E) ou a Oeste (W) do 
meridiano de referencia. 
Longitude de um meridiano 40.008 Km. 
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COORDENADAS GEOGRÁFICAS: LATITUDE E LONGITUDE E VARIAVEIS 
DADOS: PROGRAMA GEOPLANETATERRA. 
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PROJEÇOES SOLARES 
-Fotografias acumuladas do sol, 
ao longo do ano, em diferentes 
dias, sempre na mesma hora. Se 
observa o efeito da “equação do 
tempo”, a qual toma em conta o 
feito de que a órbita da terra ao 
redor do sol não é circular, e sim 
elíptica; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
-O Sol a meia noite visto de cabo 
norte (Noruega) no verão; 
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SIMULAÇÃO DAS PROJEÇOES 
SOLARES NA EDIFICAÇÃO 
ATRAVÉS DE ESTUDOS NO 
HELIODON 
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- Projeção estereográfica num centro de 
uma grande cidade. 
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PROJEÇOES SOLARES 
- Sistemas de projeção solar para obtenção de carta; 
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PROJEÇOES SOLARES 
Exemplos de cartas solares de “Fisher”, para distintas latitudes. 
L41:18:07N, L2:05:31E 
Carta solar estereográfica 
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PROJEÇOES SOLARES 
Representação gráfica das trajetórias aparentes do Sol, projetadas no 
plano do horizonte do observador, para cada latitude específica. 
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PROJEÇOES SOLARES 
Exemplo de carta solar 
aplicado a edificação 
Diferenças nas 
temperaturas das 
massas de ar geram o 
seu deslocamento da 
área de maior pressão 
(ar mais frio e pesado) 
para a área de menor 
pressão (ar quente e 
leve). 
Vento 
As condições do vento local podem ser alteradas com 
a presença de vegetação, edificações e outros 
anteparos naturais ou artificiais; permitindo tirar 
partido deles para canalizar os ventos desviando-os 
ou trazendo-os para a edificação 
Vento 
Vento 
Resulta da evaporação da água contida nos mares, 
rios, lagos e na terra, bem como a evapotranspiração 
dos vegetais. Locais com alta umidade reduzem a 
transmissão da radiação solar, pela absorção e 
redistribuição na atmosfera. 
Porém, altas umidades relativas dificultam a perda de 
calor pela evaporação do suor aumentando o 
desconforto térmico. 
O ar a uma certa temperatura pode conter uma 
determinada quantidade de água 
(Maior temperatura = Maior quantidade de água e 
viceversa) 
Umidade 
Umidade 
Pode ser modificada em escalas mais próximas a 
edificação na presença de água ou de vegetação 
Umidade 
Durante o dia, a terra aquece-se mais rapidamente 
que a água, e o ar, ao ascender da região mais fria 
para a mais quente, forçará uma circulação da brisa 
marítima no sentido mar-terra. À noite este sentido se 
inverterá, pois a água, por demorar mais a esfriar que 
a terra, encontrar-se-á momentaneamente mais 
quente, gerando uma brisa terra-mar 
Brisas terra mar (Anésia Barros) 
Brisas terra mar (Anésia Barros) 
Brisas terra mar (Anésia Barros) 
O Clima do Brasil O clima brasileiro se 
divide em seis regiões 
básicas. 
O Clima do Brasil 
O Clima do Brasil 
O Clima do Brasil 
O Clima do Brasil 
O Clima do Brasil 
O Clima do Brasil 
Bioclimatologia: 
 
Estuda as relações entre o clima e o ser humano. 
A bioclimatologia estuda as relações entre o clima e o 
ser humano. Como forma de tirar partido das condições 
climáticas para criar uma arquitetura com desempenho 
térmico adequado, OLGYAY (1973) criou a expressão 
Projeto Bioclimático, que visa a adequação 
da arquitetura ao clima local. 
 
 
Projeto bioclimático:Adequação da arquitetura ao clima local visando 
atingir um desempenho térmico adequado. 
 
Desempenho térmico de edificações 
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 Hospital Rede Sarah, João Filgueiras Lima 
Variáveis do Projeto 
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Diagramas bioclimáticos 
 
Diagrama Psicrométrico de Givoni 
Déc. 60 Propor estratégias de adaptação da Arquitetura ao clima 
BIOCLIMATOLOGIA APLICADA A ARQUITETURA 
Carta Bioclimatica de Olgyay 
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
 
Estas estratégias, corretamente utilizadas durante a 
concepção do projeto da edificação, podem 
proporcionar melhoras nas condições de conforto 
térmico e redução no consumo de energia. 
 
 
INMET-BR 
● Psicrometria é o estudo do ar úmido e das mudanças em suas condições 
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
 
Carta bioclimática adotada para o Brasil - GIVONI 
 
Desempenho térmico de edificações 
 
Massa Térmica 
 
Desempenho térmico de edificações 
 
Desempenho térmico de edificações 
 
Ganho Direto 
 
Ganho Indireto 
 
Interseções 
TRY x Normais Climatológicas 
TRY x Normais em cidades com 
pouca variação climática anual 
 
Desempenho térmico de edificações 
 
Desempenho térmico de edificações 
 
Desempenho térmico de edificações 
 
Desempenho térmico de edificações 
 
Comparação do relatório Analysis Bio para três cidades diferentes 
 
Esta análise pode ser confirmada na tabela 4, onde as estratégias 
bioclimáticas do relatório do Analysis Bio estão listadas. Brasília apresenta o 
maior número de horas do ano com condições de conforto sem o uso de 
nenhuma estratégia bioclimática, em contraste com 20% das horas do ano de 
Curitiba e 14% de Natal. A estratégia bioclimática predominante para Natal é a 
ventilação, necessária em 84,2% das horas do ano. Em Brasília, a massa 
térmica combinada ao aquecimento solar é recomendada para 34,1% do ano e 
em Curitiba, esta é necessária em 42,5% do ano. 
 
Curitiba ainda exige que seja utilizado o aquecimento solar passivo para 
proporcionar conforto em 18,9% do ano e, ainda adotando estas estratégias, o 
aquecimento artificial é a única estratégia que poderá proporcionar conforto em 
11,8% do ano. Já o sombreamento é recomendado nas edificações e em suas 
aberturas por praticamente todo o ano, em Natal (99,4% das horas do ano), 
pela metade do ano em Brasília (54,5% das horas do ano) e é recomendável 
que seja adotado somente no verão em Curitiba, por ser necessário em 
apenas 23,2% das horas do ano. 
Desempenho térmico de edificações 
 
 
Carta bioclimática de Macapá 
Comparação do relatório Analysis Bio para três cidades diferentes 
 
CARTA PARA SÃO LUIS-MA 
 
 
Carta bioclimática de Macapá 
SÃO LUIS – ORIENTAÇÕES DE ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
 
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
 
Ventilação Sombreamento 
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JACOBS HOUSE. F. Ll. Wright 
134 
Zoneamento Bioclimático Brasileiro 
A norma ABNT Desempenho Térmico de Edificações estabeleceu 
uma subdivisão das condições climáticas brasileiras para projeto 
em 8 zonas bioclimáticas. A figura 49 mostra o zoneamento 
bioclimático do Brasil apresentado pelo Projeto de Norma – 135 
(ABNT, 2003). 
 
São oito zonas bioclimáticas definidas de acordo com o clima e 
com as necessidades humanas de conforto. Para cada zona, são 
relacionadas as estratégias consideradas adequadas para 
adoção nas edificações. Maiores detalhes sobre a norma 
Desempenho Térmico de Edificações serão apresentados na 
unidade. 
135 
Zoneamento Bioclimático Brasileiro - ZBBR 
136 
Bibliografia: 
 
Roberto Lamberts _ desempenho térmico de edificações_UFSC. 
 
Bartolomeu, A., Analises Bioclimatica de Belém do Pará_UPC