Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Prof.ª M.Sc. Alessandra Tarcsay e-mail: alessandra.tarcsay@ibmr.br CONFORTO AMBIENTAL EMENTA Tratar da importância da arquitetura como um elemento moderador entre o homem e o clima, onde métodos e procedimentos ao longo dos anos foram desenvolvidos para auxílio ao desenvolvimento de projetos. Por uma questão de hábito, chamamos este estudo de conforto ambiental, divididos basicamente em três áreas: Conforto térmico, Conforto lumínico, Conforto acústico, Embora essas sejam apenas algumas das facetas de um único conceito que envolve o Homem e suas necessidades ambientais. Conhecendo as bases conceituais destes “confortos”, capacitamo-nos ao projeto arquitetônico responsável com o usuário e o seu entorno Nessa disciplina trataremos somente do comforto térmico. Conceituar o Conforto Ambiental Térmico Avaliar o clima aplicado a intervenções em frações urbanas Aplicar estratégias bioclimaticas Analisar o desempenho térmico das edificações Criar projeto de conforto ambiental térmico na arquitetura e urbanismo Aplicar softwares de simulação computacionais para o uso de elementos de proteção de fachadas Aplicar os conceitos de sustentabilidade aplicados ao projeto de arquitetura e urbanismo Aplicar novas tecnologias que promovam o conforto ambiental e a eficiência energética Executar projetos de conforto ambiental e elementos de proteção solar Elaborar laudos técnicos de avaliação térmica e de eficiência energética OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM CRONOGRAMA: 08/08 Apresentação do plano de ensino e cronograma Ven"lação Urbana, Conforto térmico e acústico Metodologias de análises bioclimáticas Histórico da eficiência energética Discussão sobre Conforto Ambiental Térmico 15/08 CONFORTO URBANO 22/08 FATORES E VARIÁVEIS CLIMÁTICAS (CLIMA) 29/08 VARIÁVEIS HUMANAS TROCAS TÉRMICAS E PROPRIEDADES TÉRMICAS DOSMATERIAIS 05/09 ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS ZONEAMENTO BIOCLIMATICO BRASILEIRO 12/09 AULA PRÁTICA - Software do ZBBR- Zoneamento Bioclimático Brasileiro. http://www.labeee.ufsc.br/downloads/softwares 19/09 ILUMINAÇÃO NATURAL 26/09 ENTREGA TRABALHO 1 + PROVA CONCEITUAL 03/10 VISTO AV1 10/10 VENTILAÇÃO NATURAL 17/10 CARTTA SOLAR 1 24/10 CARTA SOLAR 2 / PROTETOR SOLAR 31/10 AULA PRÁTICA - HELIODON 07/11 VENTILAÇÃO NATURAL 14/11 CERTIFICAÇÃO AMBIENTAL, SUSTENTABILIDADE E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 21/11 PROJETO AMBIENTAL TÉRMICO (APLICAÇÃO DOS CONCEITOS APRENDIDOS) 28/11 PROJETO AMBIENTAL TÉRMICO (APLICAÇÃO DOS CONCEITOS APRENDIDOS) 5/12 ENTREGA PROJETO MBIENTAL TÉRMICO 12/12 VISTO DE AV2 19/12 AV3 APS: Avaliar o clima aplicado a intervenções em frações urbanas Aplicar estratégias bioclimaticas / Analisar o desempenho térmico das edificações. BÁSICA: CORBELLA, Oscar; YANNAS, Simos. Em busca de uma arquitetura sustentável para os trópicos: conforto ambiental. 2a ed. Rio de Janeiro: Revan, 2009. GONÇALVES, Joana; BODE, Klaus. EdiQcio ambiental. São Paulo: oficina de textos, 2015. Disponível em Biblioteca Pearson. LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA. Eficiência energética na arquitetura. São Paulo: Pro-livros, 2014. Disponível em < http://www.labeee.ufsc.br/publicacoes/livros> COMPLEMENTAR: BOZZA, Silvana. Criando espaços e projetos saudáveis. São Paulo: minha editora, 2016. Disponível em Biblioteca Pearson. GARTLAND. Lisa. Ilhas de calor: como mitigar zonas de calor em áreas urbanas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. Disponível em Biblioteca Pearson. GONÇALVES, Joana; VIANNA, Nelson; MOURA, Norbeto. Iluminação Natural e Artificial. Rio de Janeiro: PROCEL EDIFICA, 2011. Disponível em <www.procelinfo.com.br> KRAUSE, Cláudia. Desempenho térmico e eficiência energética das edificações. Rio de Janeiro: PROCEL EDIFICA, 2011. Disponível em <www.procelinfo.com.br> MENDES, José. O futuro das cidades. Rio de Janeiro: Interciência, 2014. Disponível em Biblioteca Pearson. BIBLIOGRAFIA Os slides das aulas serāo disponibilizados após o término da aula; Papel manteiga (Estudo de Sombras); Caixas variadas (remédios, sabonetes, pastas de dente... (HELIODON); Os demais materiais serāo solicitados ao longo do semestre, caso seja necessário. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS INTRODUÇÃO À DISCIPLINA 1- INTRODUÇÃO • O CONFORTO EM TERMOS GERAIS • O CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO • SOBRE HOMEOTERMIA • O HOMEM E SUAS NECESSIDADES HIGROTÉRMICAS • O HOMEM E SUAS NECESSIDADES LUMÍNICAS • O HOMEM E SUAS NECESSIDADES ACÚSTICAS 2 – EXIGÊNCIAS HUMANAS QUANTO AO CONFORTO TÉRMICO 2.1 - O ORGANISMO HUMANO E A TERMOREGULAÇÃO 1 - INTRODUÇÃO • Sentir-se confortável é talvez a primeira sensação procurada pelo ser humano. • O bebê confortável ressona ou brinca tranquilo e, a medida que esse equilíbrio vai se rompendo, dá sinais claros de agitação e descontentamento. • Cada um de nós é incapaz de descrever, quando confortável, os limites ou as características desta sensação. • Entretanto, ao rompimento deste estado, conseguimos descrever que se trata de um ruído, um excesso – ou falta – de calor, uma ausência ou excesso de luz que incomoda...... Assim, o que nos preocupa na realidade não é o conforto, mas o desconforto. É este que devemos bem conhecer, para melhor determinarmos suas causas. Desta forma, poderemos, no projeto de cada dia, projetar mecanismos para evitar ou minorar sua consequências. Por uma questão de hábito, chamamos este estudo de conforto ambiental, divididos basicamente em três áreas: •Conforto térmico, •Conforto lumínico, •Conforto acústico, embora essas sejam apenas algumas das facetas de um único conceito que envolve o Homem e suas necessidades ambientais. Conhecendo as bases conceituais destes “confortos”, capacitamo-nos ao projeto arquitetônico responsável com o usuário e o seu entorno. Embora o clima seja bem distinto em qualquer região da Terra, o ser humano é biologicamente parecido em todo o mundo, sendo adaptável a diferentes condições climáticas ao se utilizar de mecanismos culturais como as vestimentas, a arquitetura e a tecnologia. Importante dizer que existe uma forte correlação entre conforto e consumo de energia. DEFINIÇÃO DE VICTOR OLGYAY Segundo Olgyay, o conforto de cada indivíduo varia segundo uma série de fatores, basicamente dividido em dois grupos: •Cultural •Fisiológico Arquiteto húngaro (1910-1970), pioneiro do bioclimatismo. Professor da Universidade de Princeton - USA Fatores Culturais Fatores Fisiológicos moral social histórico Geológicos luminoso sonoro Cllimático-térmico espacial movimento Geográfico Fatores esses que vão influenciar a expressão arquitetural RESUMINDO • O CONFORTO EM TERMOS GERAIS palavra conforto – significado - uma experiência agradável, sensação de prazer, de plenitude, de bem-estar espiritual, bem-estar material, comodidade física satisfeita e aconchego. origem da palavra - verbo “confortar” que vem do latim confortare e tem a mesma origem que força - levar força significava, consolar. objetivo – adequar os princípios físicos envolvidos e as necessidades de caráter ambiental, higrotérmicas, visuais, acústicas e da qualidade do ar ao ambiente construído. na arquitetura – conforto está relacionado à questão de proporcionar aos assentamentos humanos as condições necessárias de habitabilidade com a utilização racional dos recursos disponíveis. produto arquitetônico – deve corresponder conceitual e fisicamente às necessidades e condicionantes do meio ambiente natural, além das condicionantes culturais e econômicas de cada sociedade. • O CONFORTO EM TERMOS GERAIS • Conjunto de valores que se referem ao conforto: no contexto ambiental: - o homem saber-se abrigado e vestido conforme o clima e o tempo - o homem sentir-se protegido contra as intempériese a invasão no contexto sócio-cultural: - tornar-se visível e audível quando necessário - ser respeitado no seu repouso - sentir-se livre de obrigações - sentir-se seguro de que o abrigo é estável e permanente no contexto psico-espiritual: - sentir-se especial - identidade reafirmada pelo ambiente • O CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO - O estudo das condições térmicas, acústicas, luminosas e energéticas e os fenômenos físicos a elas associados vão ser um dos condicionantes da forma e da organização do espaço. - Considerações fundamentais para o projeto arquitetônico: - o sítio - a geografia do lugar - o relevo - a natureza do lugar - o clima do lugar - a vegetação - a latitude e longitude - a luz natural - os ventos dominantes - a trajetória aparente do sol - os materiais - as técnicas construtivas • SOBRE HOMEOTERMIA (Q) O homem tem melhores condições de vida e de saúde quando seu organismo pode funcionar sem ser submetido a fadiga ou estresse, principalmente térmico. Por isso a Arquitetura deve servir ao homem e ao seu conforto, no que tange ao seu conforto térmico. A Arquitetura, como uma de suas funções, deve oferecer condições térmicas compatíveis ao conforto térmico humano no interior dos edifícios, sejam quais forem as condições climáticas externas. As exigências humanas de conforto térmico estão relacionadas com o funcionamento de seu organismo, cujo mecanismo, complexo, pode ser, a grosso modo, comparado a uma máquina térmica que produz calor segundo sua atividade. • SOBRE HOMEOTERMIA (Q) O homem precisa liberar calor em quantidade suficiente para que sua temperatura interna se mantenha na ordem de 37°C— homeotermia (o equilíbrio da temperatura, ou temperatura ideal). Abaixo de 35°C, temos hipotermia e acima de 40°C, hipertermia. Quando as trocas de calor entre o corpo humano e o ambiente ocorrem sem maior esforço, a sensação do indivíduo é de conforto térmico e sua capacidade de trabalho, desse ponto de vista, é máxima. • SOBRE HOMEOTERMIA (Q) A homeotermia equivale a um balanço térmico igual a zero. Representa uma das condições de conforto. Pode ser expressa pela seguinte equação: Q= M+- R+-C+-Cv-E=0 Onde: Q=Balanço térmico ou Homeotermia •M=Metabolismo • R=Radiação • C=Convecção • Cv=Condução • E=Evaporação Se as condições térmicas ambientais causam sensação de frio ou de calor, é porque nosso organismo está perdendo mais calor ou menos calor que o necessário para a manutenção da homeotermia, a qual passa a ser conseguida com um esforço adicional que sempre representa sobrecarga, com queda do rendimento no trabalho, até o limite, quando sob condições de rigor excepcionais, com perda total de capacidade para realização de trabalho e/ou problemas de saúde. • O HOMEM E SUAS NECESSIDADES HIGROTÉRMICAS • O HOMEM E SUAS NECESSIDADES HIGROTÉRMICAS • O HOMEM E SUAS NECESSIDADES HIGROTÉRMICAS • O HOMEM E SUAS NECESSIDADES HIGROTÉRMICAS • O DIAGRAMA DE GIVONI • O DIAGRAMA DE GIVONI • O DIAGRAMA DE GIVONI A escolha das estratégicas deve ser feita em função do tipo e do período de ocupação (meses e horas do dia). Abaixo um exemplo para se determinar estratégias adequadas para um projeto de casa de férias prioritariamente no inverno em Florianópolis: • O HOMEM E SUAS NECESSIDADES LUMÍNICAS • O HOMEM E SUAS NECESSIDADES ACÚSTICAS ISOLAMENTO CONDICIONAMENTO • Reação ao frio (VASOCONSTRIÇÃO) Quando as condições ambientais proporcionam perdas de calor do corpo além das necessárias para a manutenção de sua temperatura interna constante, o organismo reage por meio de seus mecanismos automáticos — sistema nervoso simpático —, buscando reduzir as perdas e aumentar as combustões internas. A redução de trocas térmicas entre o indivíduo e o ambiente se faz através do aumento da resistência térmica da pele por meio da vasoconstrição, do arrepio, do tiritar. O aumento das combustões internas — termogênese— se dá através do sistema glandular endócrino. 2.1 - O ORGANISMO HUMANO E A TERMOREGULAÇÃO • Reação ao frio • Reação ao frio • Reação ao calor (VASODILATAÇÃO) Quando as perdas de calor são inferiores às necessárias para a manutenção de sua temperatura interna constante, o organismo reage por meio de seus mecanismos automáticos — sistema nervoso simpático —, proporcionando condições de troca de calor mais intensa entre o organismo e o ambiente e reduzindo as combustões internas. O incremento das perdas de calor para o ambiente ocorre por meio da vasodilatação e da exsudação (suor). A redução das combustões internas — termólise— se faz através do sistema glandular endócrino. • Reação ao calor • Reação ao calor • Catabolismo, anabolismo e fadiga higrotérmica O organismo humano passa diariamente por uma fase de fadiga — catabolismo— e por uma fase de repouso — anabolismo. O catabolismo, sob o ponto de vista fisiológico, envolve três tipos de fadiga: a) física, muscular, resultante do trabalho de força; b) termo-higrométrica, relativa ao calor ou ao frio; c) nervosa, particularmente visual e sonora. A fadiga física faz parte do processo normal de metabolismo. A fadiga termo-higrométrica é resultante do trabalho excessivo do aparelho termorregulador, pela existência de condições ambientais desfavoráveis, no tocante à temperatura do ar, tanto com relação ao frio quanto ao calor, e à umidade do ar. •Mecanismo de trocas térmicas entre corpo e ambiente Ao efetuar trabalho mecânico, os músculos se contraem. Tal contração produz calor. A quantidade de calor liberado pelo corpo, por essa razão, será função do trabalho desenvolvido, podendo chegar a um máximo da ordem de 1200 W, desde que por pouco tempo. Esse calor é dissipado através dos mecanismos de trocas térmicas entre o corpo e o ambiente, envolvendo as trocas secas — condução, convecção e radiação — e as trocas úmidas — evaporação. O calor perdido para o ambiente através das trocas secas é denominado calor sensível e é função das diferenças de temperatura entre o corpo e o ambiente. Já o calor perdido para o ambiente através das trocas úmidas é denominado calor latente e envolve mudança de estado de agregação — o suor, líquido, passa para o estado gasoso, de vapor, através da evaporação. Assim, o organismo perde calor para o ambiente sob duas formas: calor sensível e calor latente. O Anexo 1 apresenta dados relativos ao calor dissipado pelo corpo, cedido ao ambiente, em função da atividade do indivíduo considerado médio e sadio. Quando se considera que o indivíduo está vestido e calçado, o calor dissipado por condução é pequeno. Se a superfície dos corpos presentes no ambiente estiver a uma temperatura inferior à do sistema corpo-vestimenta, há dissipação de calor por radiação (cerca de 40%). ANEXO 1 – Calor cedido ao ambiente (W), segundo a atividade desenvolvida pelo indivíduo = + •Mecanismo de trocas térmicas entre corpo e ambiente • Pele, principal órgão termorregulador Sendo a pele o principal órgão termorregulador do organismo humano — a temperatura da pele —, é através dela que se realizam as trocas de calor. A temperatura da pele é regulada pelo fluxo sangüíneo que a percorre — quanto mais intenso o fluxo, mais elevada sua temperatura. Ao sentir desconforto térmico, o primeiro mecanismo fisiológico a ser ativado é a regulagem vasomotora do fluxo sangüíneo da camada periférica do corpo, a camada subcutânea, através da vasodilatação ou vasoconstrição, reduzindo ou aumentando a resistência térmica dessa camada subcutânea. Outro mecanismo de termorregulação da pele é a transpiração ativa, que tem início quando as perdas por convecçãoe radiação, somadas às perdas por perspiração insensível, são inferiores às perdas necessárias à termorregulação. A transpiração ativa se faz por meio das glândulas sudoríparas. • O papel da vestimenta 1 - A vestimenta representa uma barreira para as trocas de calor por convecção. 2 - A vestimenta, que mantém uma camada, mínima que seja, de ar parado, dificulta as trocas por convecção e radiação. Em clima seco, vestimentas adequadas podem manter a umidade advinda do organismo pela transpiração. 3 - A vestimenta funciona como isolante térmico — que mantém, junto ao corpo, uma camada de ar mais aquecido ou menos aquecido, conforme seja mais ou menos isolante, conforme seu ajuste ao corpo e conforme a porção de corpo que cobre. 4 - A vestimenta adequada será função da temperatura média ambiente, do movimento do ar, do calor produzido pelo organismo e, em alguns casos, da umidade do ar e da atividade a ser desenvolvida pelo indivíduo. 5 - A vestimenta reduz o ganho de calor relativo à radiação solar direta, as perdas em condições de baixo teor de umidade e o efeito refrigerador do suor. 6 - Reduz, ainda, a sensibilidade do corpo às variações de temperatura e de velocidade do ar. Sua resistência térmica depende do tipo de tecido, da fibra e do ajuste ao corpo, devendo ser medida através das trocas secas relativas de quem a usa. Sua unidade, “clo”, equivale a 0,155 m2°C/W. • O papel da vestimenta • O papel da vestimenta • Variáveis do conforto térmico As condições de conforto térmico são função, portanto, de uma série de variáveis. Para avaliar tais condições, o indivíduo deve estar apropriadamente vestido e sem problemas de saúde ou de aclimatação. É certo que as condições ambientais capazes de proporcionar sensação de conforto térmico em habitantes de clima quente e úmido não são as mesmas que proporcionam sensação de conforto em habitantes de clima quente e seco e, muito menos, em habitantes de regiões de clima temperado ou frio. E A SUSTENTABILIDADE? Sustentabilidade é a habilidade de sustentar ou suportar uma ou mais condições, exibida por algo ou alguém. É uma característica ou condição de um processo ou de um sistema que permite a sua permanência, em certo nível, por um determinado prazo. Ultimamente este conceito tornou-se um princípio, segundo o qual o uso dos recursos naturais para a satisfação de necessidades presentes não pode comprometer a satisfação das necessidades das gerações futuras. Sustentabilidade também pode ser definida como a capacidade do ser humano interagir com o mundo, preservando o meio ambiente para não comprometer os recursos naturais das gerações futuras. É um conceito que gerou dois programas nacionais no Brasil. O Conceito de Sustentabilidade é complexo, pois atende a um conjunto de variáveis interdependentes, mas podemos dizer que deve ter a capacidade de integrar as Questões Sociais, Energéticas, Econômicas e Ambientais E A SUSTENTABILIDADE? Hotel Tibau Sustentável. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?reload=9&v=LBIENJXzwA0&t=50s
Compartilhar