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Curso de Arquitetura e Urbanismo Conforto Ambiental – Clima 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Limite Faltas 10ha Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno fevereiro 2010 V.1.0 março 2011 V. 2.0 agosto 2011 V. 3.0 agosto 2012 V. 4.0 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha PLANO DE ENSINO CURSO: Arquitetura e Urbanismo SÉRIE: 4º semestre - TURNO: Diurno e Noturno. DISCIPLINA: 783S-Conforto Ambiental (Clima) – ago 2011-2 mfnm CARGA HORÁRIA: SEMANAL: 2 h/a - SEMESTRAL: 40 h/a (limite de faltas 25% =10 h/a) I - EMENTA Estudar o Conforto Ambiental na Arquitetura e no Urbanismo como resultante do controle e dosagem das Variáveis e Energias que caracterizam cada Clima. II - OBJETIVOS GERAIS Conhecimentos (saber): Conhecer as Variáveis Climáticas e as Necessidades Humanas de Conforto Higrotérmico. Saber como a Arquitetura e o Urbanismo interagem modificando o Clima. Habilidades (saber fazer): Adequar as Cidades e as Edificações às variáveis Climáticas, que são: Radiação Solar, Ventos, Umidade e Temperaturas. III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS Competências (capacidade de colocar em prática): Definir critérios de projetos Arquitetônicos e Urbanísticos para os quatro principais climas: Quente-Úmido, Quente-Seco, Frio e Tropical de Altitude. IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1. Variáveis Climáticas: Radiação Solar, Ventos, Umidades e Temperaturas. 2. Gráficos Climáticos: análise e interpretação dos quatro climas. 3. Para cada clima considerar cada uma das variáveis climáticas, definindo e aplicando Princípios e Técnicas a adotar em projetos de trechos Urbanos nos aspectos: Orientação no Relevo, Arruamento, Loteamento, Superfícies e Vegetação. 4. Propriedades climáticas urbanas e Caracterização de Loteamento. 5. Para cada clima considerar cada uma das variáveis climáticas, definindo e aplicando Princípios e Técnicas a adotar em projetos Arquitetônicos nos aspectos: Implantação no lote, Orientação dos cômodos, Cobertura, Vedações, Pisos e Aberturas. 6. Propriedades climáticas das construções e Caracterização de Edifícios. V - ESTRATÉGIA DE TRABALHO Aulas expositivas com recursos audiovisuais Debates e seminários sobre textos conceituais. Trabalhos visando aplicar os conhecimentos ministrados. VI - AVALIAÇÃO Seminários e trabalhos individuais Relatórios de visitas e análise. Provas teóricas 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha VII – BIBLIOGRAFIA BÁSICA (3 livros após 2006) FROTA, Anésia e SCHIFFER, Sueli. Manual de conforto térmico, São Paulo, Studio Nobel, 8ªed., 2009. LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando. Eficiência Energética na Arquitetura. São Paulo: PW / Procel. Disponível em pdf (acesso em ago2013): http://www.labeee.ufsc.br/publicacoes/livros ROMERO, Marta Adriana Bustos. Arquitetura bioclimática do espaço público. Brasília, UNB (Universidade de Brasília), 2006. COMPLEMENTAR (5livros) ROMERO, Marta Adriana Bustos. Princípios bioclimáticos para o desenho urbano., São Paulo, ProEditores, 2000. OLGYAY, Victor. Arquitectura y clima (Design whith Climate). Barcelona: G.Gili, 1998. GOULART, Solange, e outros. Dados Climáticos para Projeto e Avaliação Energética para 14 Cidades Brasileiras. Florianópolis, NPC/UFSC. 1998. Disponível em pdf (acesso em ago2013): http://www.labeee.ufsc.br/publicacoes/livros KOENIGSBERGER, O. e outros. Viviendas Y Edificios en Zonas Cálidas Y Tropicales. Madrid: Paraninfo, 1977 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Radiação Solar A Radiação Solar recebida na camada externa da atmosfera abrange Ondas Eletromagnéticas de 0,29 μm até 2,3 μm (micrômetros). a. Ultravioleta (0,29 μm a 0,38 μm): é bactericida, produz branqueamento e efeitos fotoquímicos. b. Luz Visível (0,38 μm a 0,76 μm): violeta, azul, verde, amarelo esverdeado, amarelo, laranja e vermelho). c. Infravermelho curto (0,76 μm a 2,3 μm): calor radiante capaz de atravessar materiais transparentes. 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Trocas Térmicas Corpos que estejam a temperaturas diferentes trocam calor, os mais quentes perdendo e os menos quentes ganhando. Trocas Térmicas Secas são as trocas térmicas que envolvem variações de temperaturas: Condução: ocorrem através do contato entre dois materiais. Convecção: o calor é transmitido de um material para outro através do movimento de um fluido transportador (gás ou líquido). Radiação: ocorre entre dois corpos sem contato, independe do material entre eles, podendo ocorrer no vácuo, através de ondas eletromagnéticas. A B A B A B 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Garrafa Térmica: exemplo de como bloquear as trocas térmicas secas. A garrafa térmica é constituída por uma ampola dupla de vidro. Condução é impedida porque o vácuo elimina o contato entre as duas paredes de vidro. Convecção é evitada pela ausência de fluidos entre os dois vidros. Radiação é impedida pelo espelhamento das superfícies internas dos vidros. - 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Trocas Térmicas Úmidas são as trocas térmicas que ocorrem pela mudança de estado físico da água: Evaporação: proveniente da mudança do estado líquido para o estado gasoso. Implica na absorção de energia. Condensação: resultante da mudança de estado gasoso do vapor d água contido no ar para o estado líquido. Implica na dissipação de energia. 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Efeito Estufa: A Radiação Solar tem comprimento de onda médio de 0,5 μm (ondas curtas), consegue atravessar o vidro e aquecer os materiais opacos. Estes emitem Infra Vermelho Longo de 10 μm (ondas longas), as quais não atravessam os vidros. I.V.Curto I.V.Longo 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Ventos Ventos são correntes de Convecção no ar que tendem a igualar o aquecimento diferenciado das diversas zonas da atmosfera. Frio Mais denso Alta Pressão Quente Menos denso Baixa Pressão 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Ventos Circulação Mundial dos Ventos Ventos de Oeste 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Ventos Alterações dos Ventos A. Brisas Marinhas Crédito: Física, de Alberto Gaspar. São Paulo, Ática, 2000, p. 225. 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Ventos Alterações dos Ventos B. Brisas do Vale C. Efeito Orográfico Face Úmida Face Seca 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Umidades Higrometria Variáveis Climáticas:Umidades Higrometria: TBS, TBU, PO e UR 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Umidades Precipitações A chuva, neve ou granizo, ocorrem pelo resfriamento do vapor d água contido no ar. Esse resfriamento tem várias causas, sendo as principais: a) Precipitações Convectivas: ocorre pela elevação das massas de ar em regiões de baixa pressão, por exemplo na faixa do Equador. b) Precipitações Frontais: ocorre pela chegada de uma frente fria, por exemplo, na cidade de São Paulo. c) Precipitações Orogênicas: ocorre pela subida da massa de ar ao passar por uma elevação, por exemplo, as chuvas na encosta da Serra do Mar. Variáveis Climáticas: Umidades 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Umidades Pluviosidade: A quantidade de chuva normalmente é medida em milímetros (mm). Os milímetros (mm) correspondem à altura que a água teria se não escoasse, não evaporasse e não infiltrasse. A pluviosidade mundial anual pode ser considerada : acima de 2000mm muito alta (Clima Úmidos), 1000mm normal e abaixo de 200mm muito baixa (Clima Desértico). Exercício: Quantos m3 de água saem pelas calhas de uma laje de 12m por 8m durante uma chuva de 50mm? Mostre todas as contas. Variáveis Climáticas: Umidades pluviômetro 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Umidades - Pluviosidades 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Gráficos: fonte: http://previsaonumerica.cptec.inpe.br/golMapWeb/DadosPages?id=Eta20 Precipitações mm/h Temperatura superficial ºC Umidade relativa % Ventos superficiais m/s Pressão ao nível do mar Pa Céu Encoberto (Nuvens) % 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Humanas 1. Mecanismos Termorreguladores a. Para o Calor: são acionados para ajudar o corpo humano a perder calor. Vaso dilatação periférica: os vasos sanguíneos dilatam-se, a temperatura da pele aumenta, facilitando a perda de calor por convecção. Transpiração: se o ar não estiver saturado (UR 100%) o suor ao passar de líquido para vapor retira calor do corpo. Redução do Metabolismo: ajuda o organismo a diminuir a produção de calor interno. Espalhar-se: aumento da área exposta. b. Para o Frio: são acionados para ajudar o corpo humano a ganhar calor. Vaso constrição periférica: os vasos sanguíneos contraem-se, a temperatura da pele diminui dificultando a perda de calor por convecção. Arrepiar dos pelos: ajudam a manter uma camada de ar junto à pele, que funciona como isolante, dificultando a perda de calor por convecção. Aumento do Metabolismo: ajuda o organismo a produzir mais calor interno; se o frio for muito intenso o aumento do metabolismo chega a provocar o tiritar das juntas. Encolher-se: Assumir posição fetal (esfera), para reduzir a área de contato. 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Humanas 2. Atividade Física: o corpo produz continuamente calor. A produção total de calor metabólico pode ser dividida em: Metabolismo basal que é a produção contínua de calor para manter os processos vegetativos.Exemplo: durante o sono (basal) = 80W Metabolismo muscular que é a produção de calor dos músculos durante a produção de trabalho controlado e consciente. Exemplos: sentado digitando, lendo, escrevendo = 130 a 160W andando, levantamentos moderados = 220 a 290W nadando, correndo = 440 a 580W subindo escada =1100 a 1280W Quanto maior a atividade, maior será a quantidade de calor produzido pelo metabolismo e liberado para o ambiente. 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Humanas 3. Vestimenta: a roupa ao manter uma camada de ar parado, junto ao corpo, forma uma barreira que dificulta as trocas por convecção e radiação. Esta variável é medida em “clo”, do inglês clothing, 1clo é igual a 0,155 m2 ºC/W.. Exemplos: 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Equipamentos para Medir Energias Kit conforto utilizado em 1998. 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Variáveis Climáticas: Índices térmicos de Conforto 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Classificação Bioclimática 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Metodo para a Classificação Bioclimatica Carta Psicrométrica adaptada a partir da sugerida por GIVONI, BARUCH. Comfort, climate analysis and building design guidelines. In: Energy and Buildings. nº 18, 1992 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Classificação Bioclimática 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Classificação Bioclimática 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Classificação Bioclimática 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Classificação Bioclimática 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Classificação Bioclimática 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Classificação Bioclimática 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Climas 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Edifício Os Bandeirantes 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Edifício Os Bandeirantes 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Edifício Os Bandeirantes Climas: exemplos de cidades. Quente e Úmido 1. Manacapuru-Brasil lat .03º18’S Quente e Seco 2. Wadi Halfa-Sudão lat. 21º49’N Frio 3. Ushuaia-Argentina lat. 54º47’S Tropical de Altitude 4. Mauá-Moçambique lat. 13º51’S Quente e Úmido 5. Pacaraima-Brasil lat .04º25’N Quente e Seco 6. Phoenix,Arizona-EUA lat. 33º26’N Frio 7. Estocolmo-Suécia lat. 59º21’N Tropical de Altitude 8. São Paulo-Brasil lat. 23º33’S 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral40ha Climas: Trabalho opcional: Arquitetura e Clima Parte 1. Princípios e Conceitos para o Projeto Urbano. Relacionar as 4 variáveis Climáticas: Insolação, Ventos, Umidades e Temperaturas com: Orientação no Relevo, Arruamento, Lotes, Superfícies e Vegetação. Parte 2. Princípios e Conceitos para o Projeto de Edificação. Relacionar as 4 variáveis Climáticas: Insolação, Ventos, Umidades e Temperaturas com: Implantação e Volumetria no lote, Orientação dos Ambientes, Cobertura, Vedações, Pisos e Aberturas. Usar pranchas A3 (420mmX297mm). Consultar: Aulas ministradas, Bibliografia da disciplina e a História em Quadrinhos - Arquitetura X Clima. 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha National Commercial Bank [Jeddah] · Gordon Bunshaft · 1983 Commerzbank [Frankfurt] · Norman Foster · 1991/97 Climas: H.Q. ArquiteturaXClima. pg 1 e 2 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Climas: H.Q. ArquiteturaXClima. pg 3 e 4. 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Climas: H.Q. ArquiteturaXClima. pg 5 e 6. 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Princípios e Conceitos para o Projeto Urbano Princípios e Conceitos para o Projeto Urbano Princípios e Conceitos para o Projeto Urbano Princípios e Conceitos para o Projeto Arquitetônico Princípios e Conceitos para o Projeto Arquitetônico Princípios e Conceitos para o Projeto Arquitetônico Princípios e Conceitos para o Projeto Arquitetônico 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Princípios e Conceitos para o Projeto Arquitetônico Linguagem Gráfica: Princípios e Conceitos para o Projeto Urbano 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Linguagem Gráfica: Princípios e Conceitos para o Projeto Urbano 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Linguagem Gráfica: Princípios e Conceitos para o Projeto Arquitetônico 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha Linguagem Gráfica: Princípios e Conceitos para o Projeto Arquitetônico Climas 786S- Conforto Ambiental - Prof. Dr. Manuel Francisco Navarro Moreno - 2011-2 4º semestre C.H.Semanal 2ha C.H.Semestral 40ha
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