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FE -Conforto Ambiental AULA 02 | Climatologia Urbana Professor: Jamilson Sousa 2º Semestre / 2017 BIOCLIMATOLOGIA CONCEITO Previsão do Tempo Em climatologia, Tempo é o estado atmosférico em determinado momento, considerado em relação a todos os fenômenos meteorológicos, como por exemplo: temperatura, umidade e ventos... ... esse tempo é variável, mas em virtude do local, em meio a todas essas mudanças, distingue-se uma certa constância e previsibilidade... BIOCLIMATOLOGIA CONCEITO Clima é a feição característica e permanente do tempo em determinado local ao longo do clima. BIOCLIMATOLOGIA CONCEITO Bioclimatologia estuda as relações entre o clima e o ser humano. BIOCLIMATOLOGIA CONCEITO Conhecer os dados climáticos de um local permite identificar os períodos de maior probabilidade de desconforto e, consequentemente, definir as estratégias que devem ser incluídas no projeto para compensar essas condições. BIOCLIMATOLOGIA CONCEITO CLIMA DIAGNÓSTICO CLIMÁTICO ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS CONFORTO AMBIENTAL Cabe à arquitetura, tanto amenizar as sensações de desconforto impostas por climas muito rígidos... ... como também deve propiciar ambientes que sejam tão confortáveis como espaços ao ar livre em climas amenos. BIOCLIMATOLOGIA ESCALAS CLIMÁTICAS MACROCLIMA MESOCLIMA MICROCLIMA ... para fazer uma análise organizada do clima de determinado local, podemos fazer uma divisão didática em três escalas distintas... BIOCLIMATOLOGIA ESCALAS CLIMÁTICAS MESOCLIMA ... As condições de clima aqui são modificadas por variáveis locais, como por exemplo a presença de obstáculos naturais ou artificiais... ... Refere-se a áreas menores, delimitadas dentro do macroclima, que possuem configuração e características semelhantes. BIOCLIMATOLOGIA ESCALAS CLIMÁTICAS ... Será a escala mais próxima da área de intervenção. Deverá considerar as particularidades climáticas do entorno imediato. MICROCLIMA ... o microclima pode representar benefícios ou dificuldades adicionais ao projeto. Essa escala também poderá ser alterada pela influência direta do projeto... BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS Fatores Climáticos Globais São aqueles que condicionam, determinam e dão origem ao clima. Macroclima a) Radiação Solar b) Latitude c) Altitude d) Ventos e) Massas de Água e Terra BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS a) RADIAÇÃO SOLAR Radiação solar é a principal fonte de calor para o planeta (conforto térmico) e constitui uma importante fonte de luz (conforto luminoso). BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS a) RADIAÇÃO SOLAR ULTRAVIOLETA LUZ VISIVEL INFRAVERMELHO 46% 49% COMPOSIÇÃO DA RADIAÇÃO 5% BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS a) RADIAÇÃO SOLARO ozônio absorve maior parte dos raios ultravioletas... ... ao atravessar a atmosfera, a radiação é dispersada em parte devido à ação da poeira e de outras moléculas (dióxido de carbono, vapor de água) ... ...uma parcela da radiação é refletida pelas nuvens e pela própria superfície da terra... ... e uma parte da radiação é absorvida pelas camadas inferiores da atmosfera e pela superfície da terra gerando o calor. BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS a) RADIAÇÃO SOLAR ... A radiação (energia) absorvida pela terra é devolvida para a atmosfera através de três processos: radiação (transmissão de calor) evaporação (da água) convecção (movimento doar) RADIAÇÃO INCIDENTE RADIAÇÃO REFLETIDA RADIAÇÃO ABSORVIDA RADIAÇÃO EMITIDA BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS 1 a) RADIAÇÃO SOLAR 1. radiações diretas 2. radiações difusas 3. radiações refletidas 3 2 BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS b) LATITUDE A latitude determina a posição de um ponto em relação à linha do equador. BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS b) LATITUDE Tomando-se como ponto de partida a linha do equador, a temperatura média do ar esfria a medida que nos aproximamos dos polos. Entre 30° norte e 30° sul clima quente Entre 30° e 60° clima temperado Acima de 60° clima frio BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS b) LATITUDE O esfriamento não é constante. As isotermas não seguem rigorosamente os paralelos desviando-se pelo efeito da topografia, ventos, correntes marinhas e outros fatores do clima. BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS c) ALTITUDE A altitude, medida em relação ao nível do mar, é um dos fatores que exerce maior influência sobre a temperatura do ar. De modo geral, o gradiente termométrico do ar é de aproximadamente 0,5°C para cada 100m de altura. BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS c) ALTITUDE Ao aumentar a altitude o ar está mais rarefeito, ou seja, há uma diminuição de partículas sólidas e líquidas. ... e são justamente essas partículas que absorvem as radiações solares e as difundem aumentando a temperatura do ar... BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS d) VENTOS Os ventos são formados por movimentos convectivos do ar em escala planetária. Em uma escala menor, os ventos locais podem ser provocados por diferenciais térmicos gerados pelas presenças de terra e água, vale e montanha... BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS e) MASSAS DE ÁGUA E TERRA Outro fator que interfere de forma significativa na variação das diversas regiões da terra é a não- uniformidade de distribuição de massas de terra e mar. BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS Fatores Climáticos Globais São aqueles que condicionam, determinam e dão origem ao clima. Macroclima Elementos Climáticos São aqueles que caracterizam o clima. apresentam valores relativos a cada tipo declima a) Temperatura do Ar b) Umidade do Ar c) Precipitações d) Movimento do Ar BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS Fatores Climáticos Locais São aqueles que condicionam, determinam e dão origem ao microclima. Microclima a) Topografia b) Vegetação c) Superfície do Solo d) Urbanização BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS A topografia é o resultado de processos geológicos e orgânicos... ... Regiões acidentadas podem produzir variações significativas em lugares separados por pequenas distâncias ROMERO, 2000). a) TOPOGRAFIA BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS A orientação e declividade do terreno influenciam diretamente: 1. Radiação Solar a) TOPOGRAFIA BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS A orientação e declividade do terreno influenciam diretamente: 2. Ventilação e Umidade a) TOPOGRAFIA BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS b) VEGETAÇÃO A vegetação atua nos microclimas contribuindo para melhorar a ambiência urbana sob diversos aspectos... BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS b) VEGETAÇÃO VEGETAÇÃO EDIFICAÇÕES 25% radiação refletida 5% radiação refletida A orientação e declividade do terreno influenciam diretamente: 1. Radiação Solar BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS b) VEGETAÇÃO VEGETAÇÃO EDIFICAÇÕES A orientação e declividade do terreno influenciam diretamente: 2. Ventilação e umidade sombreamento diminui a absorção e emissão de radiação BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS b) VEGETAÇÃO VEGETAÇÃO EDIFICAÇÕES A orientação e declividade do terreno influenciam diretamente: 3. Temperatura do ar superfícies construída aumentam a absorção de radiaçãoaumentando a temperatura do ar BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS c) SUPERFÍCIE DO SOLO Diferenças de solo natural e solo construído. RADIAÇÃO (100%) REFLETIDO (80%) ABSORVIDO (20%) MATERIAL COM ALTO ALBEDO (MAIS CLARO) RADIAÇÃO (100%) REFLETIDO (20%) ABSORVIDO (80%) MATERIAL COM BAIXO ALBEDO (MAIS ESCURO) Albedo é o coeficiente de reflexão de determinada superfície. Determinada pela razão entre radiação refletida pela radiação incidente. BIOCLIMATOLOGIA Segundo Lynch, a Condutibilidade Térmica é a habilidade dos materiais de armazenar energia térmica. grama solo úmido baixo albedo (maior absorção) FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS c) SUPERFÍCIE DO SOLO alta condutibilidade (armazena + o calor) Apesar de possuírem albedos baixos, superfícies naturais mais úmidas tendem a resultar em um microclima mais estável e suave. BIOCLIMATOLOGIA baixo albedo (maior absorção) FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS c) SUPERFÍCIE DO SOLO baixa condutibilidade (perde calor + rápido) Superfícies com albedos baixos e baixa condutibilidade tendem a aumentar a temperatura do ar. asfalto solo seco Segundo Lynch, a Condutibilidade Térmica é a habilidade dos materiais de armazenar energia térmica. BIOCLIMATOLOGIA alto albedo (alta reflexão) FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS c) SUPERFÍCIE DO SOLO baixa condutibilidade (perde calor + rápido) Superfícies com albedos altos e baixa condutibilidade contribuem para a criação de microclimas de extremos. concreto areia Segundo Lynch, a Condutibilidade Térmica é a habilidade dos materiais de armazenar energia térmica. BIOCLIMATOLOGIA FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS d) URBANIZAÇÃO Uma aglomeração urbana não apresenta, necessariamente, as mesmas condições climáticas relativas ao macroclima regional. (Frota e Schiffer, 2003) Climatologia Urbana BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA ENTORNO RURAL ÁREA URBANA Para ilustrar os distúrbios climáticos causados pela urbanização, citaremos os estudos comparativos realizados por Landsberg em 1970 sobre as diferenças médias de clima entre a área urbanas e o seu entorno rural imediato. (Romero, 2000) BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA solo impermeável • mudança na superfície do solo e diminuição da vegetação • maior aglomeração de pessoas pessoas • maior dispersão de calor e contaminantes máquinas e equipamentos • barreiras construídas para o movimento do ar aumento da rugosidade BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA Essas modificações acarretam em um aumento da capacidade armazenadora de calor, criando um balanço térmico especial e modificando a circulação do ar e... ... originam uma espécie de ”domo urbano”. BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA ÁREA URBANAENTORNO RURAL ... esse “domo” possui características climáticas próprias, fazendo com que a cidade se pareça uma ilha quente rodeada por um entorno mais frio... ilhas de calor BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA ÁREA URBANAENTORNO RURAL temperatura do ar aumento de 1 a 2° na temperatura do ar da área urbana em comparação com o entorno rural aumento na capacidade de armazenar calor BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA ÁREA URBANAENTORNO RURAL velocidade dos ventos a velocidade dos ventos tender a ser de 20 a 30% menor na área urbana dependendo da rugosidade OBS: podemos ter algumas canalizações aumentando a velocidade em alguns pontos BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA ÁREA URBANAENTORNO RURAL umidade relativa a umidade relativa tender a ser de 2 a 8% menor na área urbana diminuição da vegetação + impermeabilização BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA IMPERMEABILIZAÇÃO DO SOLO EM ÁREAS URBANAS: • Aumento do escoamento superficial aos leitos dos rios, que não suportam drenar todo o conteúdo rapidamente transbordando • Redução na recarga natural dos aquíferos BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA ÁREA URBANAENTORNO RURAL contaminantes no ar aumento de 10 vezes nas partículas sólidas em suspensão e núcleos de condensação no ar nebulosidade aumenta de 5 a 10% BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA ÁREA URBANAENTORNO RURAL radiação solar a radiação solar global ficará em torno de 15 a 20% menor na área urbana poluição + nebulosidade BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA ÁREA URBANAENTORNO RURAL precipitações as precipitações totais na área urbana aumentam cerca de 5 a 10% em relação ao entorno rural poluição + nebulosidade BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA ELEMENTO AUMENTA DIMINUI RADIAÇÃO SOLAR 15 a 20% TEMPERATURA 1 a 2°c CONTAMINANTES 10 vezes VELOCIDADE DOS VENTOS 20 a 30% PRECIPITAÇÃO 5 a 10% mais UMIDADE RELATIVA 2 a 8% Quadro resumo BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA Principais medidas para a redução das ilhas de calor 1. Controle e redução da emissão de gases poluentes BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA Principais medidas para a redução das ilhas de calor 2. Controle no albedo e na condutibilidade dos materiais superficiais BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA Principais medidas para a redução das ilhas de calor 3. Utilização de estratégias bioclimáticas no desenho urbano (e em edificações) para melhor aproveitar os aspectos positivos do clima e não agravar (ou gerar) os impactos negativos. BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA Principais medidas para a redução das ilhas de calor 4. Melhor qualificação do espaço público (uso de vegetação) e a criação ou preservação das áreas verdes e parques existentes. BIOCLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA URBANA A arborização urbana em suas diversas configurações e densidades influenciará positivamente a qualidade da temperatura, da umidade e da própria atmosfera. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. FROTA, A. B.; SCHIFFER, S. R. Manual de Conforto Térmico. 7ª Edição, São Paulo: Studio Nobel, 2003. 243p. 2. LAMBERTS, R.; DUTRA, L; PEREIRA, F.O.R. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ª Edição. Santa Catarina: ELETROBRÁS/PROCEL, 2014. 366P. 3. MASCARÓ, L. Ambiência Urbana. 2ª Edição. Porto Alegre: +4 Editora, 2004, 199p. 4. MASCARÓ, L.; MASCARÓ, J. L. Vegetação Urbana. 3ª Edição. Porto Alegre: +4 Editora, 2010, 212p. 5. ROMERO, M.A.B. Princípios Bioclimáticos para o Desenho Urbano. São Paulo, ProEditores, 2000, 128p.
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