Conforto Térmico em Goiânia

Prévia do material em texto

Clima da Região de Goiânia e Recomendações para o Projeto
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
PUC.Goiás - Arquitetura e Urbanismo
2018/1
António Manuel Corado Pombo Fernandes
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
A região de Goiânia situa-se geograficamente na latitude 16,5º sul e na longitude 49º oeste. Segundo mapa atribuído a Köppen (Fig. 01), a região de Goiânia localiza-se numa imaginária linha divisória entre a zona tropical e a subtropical.
Veremos, a seguir, que o clima de Goiânia, e de uma vasta região do cerrado, é um clima composto: composto de duas estações!
Fig. 01 – Mapa esquemático: zona tropical, subtropical e fria
Fonte: Fernandes, transparência usada em aula
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
Um clima quente com duas estações:
> uma estação chuvosa (tendo 5 meses com precipitação na casa dos 200 mm);
> e uma estação seca (com 3 meses praticamente secos e 2 de transição com pouca chuva);
Esta composição de duas estações bastante distintas, do ponto de vista da umidade, é decorrente de dois fatores significativos e determinantes:
> a continentalidade, pois está no interior do continente, muito afastada do litoral atlântico;
> e a grande regularidade do processo cíclico dos deslocamentos das massas de ar na região determinando um regime de ventos com predominâncias de direção diferenciadas e muito evidentes, e que, conjugado com outros fatores, implica e justifica as duas diferentes estações.
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
Fig. 02 – Temperaturas ao longo do ano
Observe-se (Fig. 02) o desenvolvimento das curvas das temperaturas.
Podemos resumir afirmando que temos calor à tarde o ano inteiro (médias das máximas entre 28° e 32°), com um destaque curioso: a maior média das máximas não é no solstício de verão (dezembro), mas em setembro, isto é, na primavera.
E que temos um pouco de frio, apenas de madrugada, durante os meses da estação seca, de maio a agosto; e é este frio noturno que faz a temperatura média cair, embora pouco, no meio do ano, período do solstício de “inverno”.
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
Fig. 03 – Amplitude térmica diária
A amplitude térmica diária (Fig. 03) apresenta uma variação significativa ao longo do ano. Nos meses da estação chuvosa, oscila entre 10 e 12°C, enquanto, no período seco, fica acima de 16°C, com máximo em agosto, mês mais seco do ano, com cerca de 19°C. Neste período as características são de clima desértico.
No período chuvoso, os valores da amplitude caem bastante, embora não sejam baixos, como em climas quente-úmidos.
O resfriamento noturno, ainda assim, é apreciável!
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
A precipitação pluviométrica e a umidade relativa (UR) seguem a lógica do chamado clima composto:
na época da chuva há cinco meses de chuvas na casa dos 200 mm/mês e UR média na casa dos 80%, de novembro a março;
na época da seca temos cinco meses do período seco, temos dois, maio e setembro, com pouca chuva e os outros, junho, julho e especialmente agosto, extremamente secos, com precipitações médias abaixo de 10 mm/mês com a UR média em 50% (à tarde, quando ocorre a menor UR, alcança valores bastante baixos).
Quanto aos ventos, a variação anual das predominâncias de rumo é a responsável pelo regime de dupla estação: seco em uma época, no meio do ano, quando o vento sopra principalmente de leste/sudeste e chega com baixo teor de umidade (em agosto com valores de clima desértico) e, na outra época, final e início de ano, soprando de norte/nordeste, vem carregado de umidade.
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
Os dados de nebulosidade, insolação e radiação solar estão apresentados na Tabela 01 pois há uma relação entre eles muito importante, peculiar, e de grande significado para o trato de uma arquitetura adequada às condições climáticas.
Tabela 01 – Nebulosidade (N) %; Insolação (I) h/mês; Radiação (R) w/m².dia
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
N
80
77
74
60
49
43
38
34
50
67
78
80
I
177
162
188
233
267
275
288
299
211
207
178
161
R
3285
3148
2451
3120
3077
2708
3301
3473
3198
2871
3077
3361
Fonte: FERNANDES, 2006, p. 23
Os valores mensais de radiação variam muito pouco (cerca de 30%) ao longo do ano. Explica-se: quando os dias são menores (duas horas), temos poucas nuvens e, portanto, muito sol (a radiação direta é cerca de 80% da global) e quando os dias são maiores, temos muitas nuvens e menos sol direto (a radiação direta é cerca de 40% da global).
Esta peculiar característica acima descrita será sintetizada, para efeito de percepção arquitetônica, de forma a gerar uma idéia-síntese, um instrumento gráfico que poderíamos chamar de muro-ícone !
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
Acompanhe a construção: 
PASSO 1 > um muro posicionado no eixo leste-oeste e suas faces orientadas a norte e a sul; 
PASSO 2
Arquitetura se faz com ideias-sínteses, daí um ícone: o muro-ícone, que sintetiza os fenômenos vistos anteriormente!
Na verdade, grande parte dos elementos do clima da região de Goiânia estarão presentes e referenciados no espaço e no tempo:
PASSO 2 > posição do sol ao meio-dia em função da latitude sul 16,5° e as variações de 23,5°, pra sul e pra norte, que representam as posições-limite no solstício de verão e no solstício de inverno.
PASSO 1
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
PASSO 3
PASSO 4
PASSO 3 > identifica os ângulos de incidência com as faces do muro: 83° com a face sul e 50° com a norte. A variação de angulação é de 33°, uma assimetria muito bem definida, apesar da latitude pequena;
PASSO 4 > em dezembro, com muita nebulosidade (80%), pouca radiação direta (40%) e muita radiação difusa (60%); em junho, pouca nebulosidade (40%), muita radiação direta (80%), pouca radiação difusa (20%): a insolação efetiva ultrapassa 90% (céu azul por dias seguidos). 
A assimetria do sol, entre as faces sul e norte, fica potencializada pelos outros dados!
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
Desenho completo e original do muro-ícone
transparência usada em aula
À assimetria norte-sul da incidência do sol soma-se a assimetria das condições de céu, que implicam as variações da proporção entre radiação direta e radiação difusa.
O sol, no meio do ano, atingirá, durante mais tempo, com mais intensidade e grande profundidade, as aberturas orientadas a norte.
No verão, as aberturas a sul, ao contrário, serão atingidas por menor tempo, com menor intensidade e pequena profundidade!
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
• Radiação solar global elevada e constante o ano inteiro: sombreamento eficiente
O sombreamento da envolvente do edifício, seja a cobertura, as paredes exteriores e os envidraçados, deverá merecer atenção especial, evidentemente diferenciada para cada um dos três elementos constitutivos do edifício acima citados. Constata-se que os ganhos solares admitidos pelos envidraçados, exceto no solstício de “inverno” e às primeiras horas da manhã, são indesejáveis e quase sempre comprometedores da subida da temperatura interior do edifício. O sombreamento eficiente começa por uma orientação e uma forma conveniente do edifício e concretiza-se por uma cobertura cuidadosamente projetada (em especial para edifícios térreos), seja com uma concepção eficiente de ventilação do desvão que deve ser sempre generoso ou pela incorporação de materiais isolantes térmicos; por proteções solares dos vãos envidraçados concebidas em função da orientação da fachada onde estejam localizados. (FERNANDES,1983, p. 5 e 6)
Recomendações para o Projeto – Adequação Climática
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
• Amplitude térmica diária elevada (em especial no período da seca): inércia térmica da construção
(...) só uma inércia térmica considerável poderá se responsabilizar pela boa aclimatação natural do edifício. No mês de agosto, por excelência, os efeitos do uso de uma considerável inércia serão extremamente benéficos; neste mês, temos a menor umidade relativa média (51.6 %) e a maior amplitude térmica (19.4 °C). Não havendo necessidade de uma ventilação sensível (umidade relativa baixa facilita a evaporação cutânea), não haverá grande renovação do ar interior e a inércia térmica poderá amortecer sensivelmente a variação térmica exterior, permitindo que se obtenha uma resposta interior confortável, tanto no período diurno, quanto noturno, (...) (idem, p. 23 e 24)
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
• Temperatura e umidade relativa elevadas (no período das chuvas): ventilação intensiva
As temperaturas não se apresentam como as mais elevadas do ano, mas podem ser consideradas altas (28/30 °C). Considerando tal parâmetro de temperaturas, não muito longe da temperatura média da superfície do corpo humano (34/35 °C), a principal forma de perda de calor passará a ser a evaporação que, por sua vez, estará prejudicada pela umidade relativa comprometedora. O único recurso natural a ser utilizado, então, é aumentar a velocidade do ar junto ao corpo humano por intermédio de uma ventilação intensiva – ventilação que só se conseguirá, sem recorrer à mecanização, admitindo uma ventilação cruzada no interior do edifício, de fachada a fachada, aproveitando convenientemente os rumos predominantes do vento local combinados com a orientação das fachadas e a localização e tipo das aberturas. Essa ventilação natural descrita acima é a que se designa por ventilação sensível, isto é, tem que se processar ao nível do corpo do homem para poder cumprir sua função. (Idem, p. 6 e 7)
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
Constata-se claramente a dicotomia das duas estações do clima composto: o período chuvoso, meses/segmentos de menor comprimento (menor amplitude térmica) e que estão na zona de umidade relativa elevada: novembro a abril; de junho a setembro temos o período seco, são segmentos de maior comprimento (maior amplitude) e com umidade relativa bem menor: nos meses 7, 8 e 9, à tarde, a UR é menor que 40%. 
Verificação pela Carta Bioclimática
A VENTILAÇÃO como resposta à estação chuvosa, quente e úmida;
2. A MASSA TÉRMICA como resposta às grandes amplitudes térmicas (frio à noite e calor à tarde), em especial na estação quente e seca;
3. E a necessidade de EXCELENTE PROTEÇÃO SOLAR como resposta ao calor vespertino que ocorre o ano inteiro.
I N T E R P R E T A Ç Ã O
António Manuel Corado Pombo Fernandes
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo
António Manuel Corado Pombo Fernandes
Referências bibliográficas:
FERNANDES, A.M.C.P. Conforto ambiental e ensino da arquitetura, recomendações para o projeto na região de Goiânia; LNEC, Lisboa; 1983. (pasta na copiadora)
__________ Clima, homem e arquitetura; Goiânia; Trilhas Urbanas; 2006. (procure no NDD)
__________ Arquitetura e sombreamento, parâmetros para a região climática de Goiânia; Goiânia; 2007 (dissertação de mestrado). (procure pelo “Google”)