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Belém - PA Brasil Brasília - DF Brasil Fortaleza - CE Brasil Porto Alegre - RS Brasil Rio de Janeiro - RJ Brasil Salvador - BA Brasil Desempenho térmico de habitações de interesse social para seis cidades brasileiras Baseado no projeto de pesquisa “avaliação de projetos de habitação popular da Caixa Econômica Federal”. DIRETORIA DE PROJETOS ESPECIAIS E DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO INDUSTRIAL DA ELETROBRÁS Aloísio Vasconcelos DEPARTAMENTO DE PROJETOS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA – DTP George Alves Soares Fernando Pinto Dias Perrone Divisão de Projetos de Eficiência Energética em Edificações Solange Nogueira Frederico Souto Maior Rebeca Obadia Pontes Viviane Almeida Executora UNIFACS – Universidade Salvador UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte Coordenação do projeto de pesquisa Ana Christina Romano Mascarenhas Consultores Aldomar Pedrini (UFRN) Flávia San Juan Perdiz João Paulo Caldas Vanessa da Cunha Melo Ribeiro Maria Fernanda Baquerizo Martinez Estagiários Cristina Morelli Felipe Romano Renata Mafra Rezende Sandra Renúzia de Pontes Apoio COELBA - Companhia de Energia Elétrica da Bahia Autores da publicação “DESEMPENHO TÉRMICO DE TIPOLOGIAS DE HABITAÇÕES DE INTE- RESSE SOCIAL PARA 6 CIDADES BRASILEIRAS” Aldomar Pedrini Ana Christina Romano Mascarenhas Natália Ferreira de Queiroz João Paulo Caldas Ilustrações Natália Ferreira de Queiroz Natal-RN, 2009 Prefácio A melhoria do conforto térmico dos ocupantes e a redução da necessidade de climatização artificial em habitações de interesse social depende da otimização do desempenho térmico da envoltória da edificação, como paredes, cobertas e aberturas. Os programas habitacionais para a população de baixa renda são implementados em todo o país. Ainda que as condições climáticas sejam diferentes para diversas regiões, os projetos frequentemente apresentam características comuns de sistema construtivo e projetos arquitetônicos, causando respostas diferentes. Por exemplo, uma edifica- ção pode ser confortável ao calor no clima quente e úmido, porém fria no clima sub-tropical, e vice-versa. A inobservância das peculiaridades climáticas pode causar a redução da qualidade de vida dos seus ocupantes, o aumento da saturação de sistemas artificiais de condicionamento ambiental no setor residencial, o aumento do consumo de energia elétrica nos períodos de ponta, e a possível inadimplência dos consumidores de baixa renda. Projetos arquitetônicos adequados contribuem para que as temperaturas do ar interno sejam compatíveis com a faixa de conforto térmico, para que haja movimento do ar para aumentar a perda de calor dos indivíduos e para que as temperaturas das superfícies internas sejam mais próximas da temperatura do ar, para evitar o desconforto por radiação térmica. Com a melhoria das condições de conforto térmico do ambiente, há a melhoria da qualidade de vida e a redução da necessidade de aparelhos de ar condicionado ou mesmo de ventiladores, proporcionando economia para o usuário e valorização da sua habitação. As adequadas implantação no terreno, forma, orientação e dimensionamento das aberturas, escolha de materiais e cores apropriadas, sombreamento e uso da ventilação natural, podem ser identificadas a partir de recomendações bioclimáticas e inseridas ao projeto de habitações populares para torná-las mais confortáveis. Acreditamos que o nosso papel, enquanto profissionais, instituições de ensino e instituição governamental, é tornar possível a conquista de benefícios para essas populações, criando condições para melhorar a qualidade de vida, que só se tornam viáveis através de esforços de cooperação. Ana Christina Romano Mascarenhas Introdução Esse material é voltado para projetistas e apresenta os principais resultados de avaliações de desempenho térmico de habitações de interesse social. O estudo produziu centenas de simulações para cada clima e muitas reflexões sobre o método de avaliação do desempenho térmico, ainda limitado e polêmico conforme literatura científica nacional e internacional. A complexi- dade do tema pode ser justificado pela inesgotáveis possibilidades de configuração do ambiente construído, combi- nadas com diversas formas de ocupação e preferências. Essas e muitas outras questões apareceram no decorrer desse trabalho e suscitaram muitas discussões, muitas das quais ainda estão por vir em futuras pesquisas. As seis cidades brasileiras foram escolhidas com base na população atendida, disponibilidade de dados climáticos compatíveis com os programas de simulação, e geometria solar. As cidades são Porto Alegre, Brasília e Rio de Janeiro, Salvador, Fortaleza e Belém. O estudo avalia nove tipos de habitações desenvolvidas pelos arquitetos da Caixa Econômica Federal, para seis cidades escolhidas. Tipos Q2 Q1 S Habitação térrea composta de sala, cozinha dois quartos e um sanitário Q2 Q1 S Habitação térrea composta de sala, cozinha dois quartos um sanitário PSH Tipo 01 Q1 Q2S Habitação com dois pavimentos, sendo dois quartos no piso supe- rior; sala, cozinha e banheiro no piso inferior. Características comuns as habitações - paredes de alvenaria de tijolos de seis furos com dimensões de 9cm x 14cm x 19cm, assentados com argamassa de 1,5 cm e emboço de 2,5cm, pintado na cor intermediária na face externa, com absortân- cia de 0,6 e transmitância térmica (U) de 2,5W/m².K; - coberta de telha de barro sem forro, na cor laranja, com absortância de 0,5 e trans- mitância térmica (U) de 4,55W/m².K, com beiral convencional; - janelas com esquadria de alumínio com 3cm de espessura e transmitância térmica (U) de 3,037 W/m²K, com vidros simples de 4mm incolor com fator solar (FS) de 0,90 e transmitância térmica (U) de 5,70 W/m².K; - quatro ocupantes na habitação, 24 horas por dia, sendo quatro ocupantes por quarto no período noturno quando há apenas um quarto no projeto, ou dois ocupantes por quarto quando há dois quartos no projeto; - uma lâmpada incandescente de 60W por cômodo e nenhum eletrodoméstico na habitação; - temperatura mínima de desconforto ao calor de 29ºC; - temperatura limíte de desconforto ao frio de 19°C; - uso de ventilação natural para temperatu- ras do ar interno superior ao 24°C, com acionamento de aberturas que reproduzem os hábitos dos usuários Tipo 02 Tipo 03 Tipo 04 TTipo 02 S Q Habitação com dois pavimentos, sendo um quarto no piso superior; sala, cozinha e banheiro no piso inferior. Q S Habitação térrea composta de sala, cozinha, um quarto, um banheiro e uma varanda. S Q Habitação térrea composta de sala, cozinha, um quarto e um banheiro. Tipo 05 Tipo 06 Tipo 07 Tipo 08 S Q S Q S Q Método O estudo consistiu de: Modelagens e simulações dos projetos no programa de simulação energética Visua- DOE, para cada clima e com quatro alternati- vas de implantação (N, L, S e O). Cálculo de fluxos térmicos e de geometria solar através de métodos analíticos. Comparação entre os resultados e seleção da implantação com orientação mais eficiente. Simulações de alternativas de baixo custo. Análises de resultados para seleção de novas alternativas de baixo custo Adoção de programas mais complexos para modelagem de ventilação natural como o DesignBuider e o TAS, para maior fidelidade dos resultados, ainda apresentam maior complexidade, porém resultados mais precisos (ver diagrama). Programas de simulação térmica e energética Os programas de simulação térmica e energética surgiram e se desenvolveram com os computadores, pois são muitos os cálculos dos processos térmicos, inviáveis em realização manual. As primeiras versões desses programas consistiam de análises de condicionamento artificial,como cargas térmicas, ventilação e transferência de umidade. Com a crise do petróleo na década de setenta e as preocupações ambi- entas na década de noventa, a aplicação desses programas se voltou para a eficien- tização no uso da energia e a redução da produção de gás carbônico. Os principais usos desses programas são: - projeto e reforma de edificações visando melhoramento da eficiência energética - gerenciamento de energia e controle de sistemas - atendimento de normas, códigos e leis de eficiência energética - análises de custo benefício - estudos de recursos passivos - simulação computacional de fluidos O desenvolvimento das interfaces gráficas mais apropriadas para arquitetos e enge- nheiros e o aumento da capacidade de lidar com decisões projetuais têm estimulado a disseminação desses programas em escritórios de arquitetura e de engenharia. As simulações consistem em modelar um projeto com suas características físicas e sua ocupação e reproduzir os fenômenos físicos a cada hora, empregando um arquivo climático horário. Os resultados compreen- dem temperaturas do ar interna, de superfí- cies, fluxo de calor por fonte, consumo de energia por uso final e total, dentre outras. Diagrama do método Habitação térrea composta de sala, cozinha, um quarto, um banheiro e varanda.S Q Habitação térrea composta de sala, cozinha, um quarto, um banheiro e varanda. Habitação térrea composta de sala, cozinha, um quarto, um banheiro e varanda. Habitação térrea composta de sala, cozinha, um quarto, um banheiro e varanda. Sumário O que você encontrará aqui?................................................................... 06 Como ler as recomendações projetuais............................................... 06 Sobre as alternativas de baixo custo..................................................... 09 Belém............................................................................................................ 10 Clima e estudo de orientações 10 Alternativas de baixo custo 16 Recomendações projetuais 18 Fortaleza....................................................................................................... 20 Clima e estudo de orientações 20 Alternativas de baixo custo 26 Recomendações projetuais 18 Salvador......................................................................................................... 30 Clima e estudo de orientações 30 Alternativas de baixo custo 36 Recomendações projetuais 38 Brasília........................................................................................................... 40 Clima e estudo de orientações 40 Alternativas de baixo custo 46 Recomendações projetuais 48 Rio de Janeiro.............................................................................................. 50 Clima e estudo de orientações 50 Alternativas de baixo custo 56 Recomendações projetuais 58 Porto Alegre................................................................................................ 60 Clima e estudo de orientações 60 Alternativas de baixo custo 66 Recomendações projetuais 68 05 O que você encontrará aqui? 06 Como ler as recomendações projetuais Cidade referente a caracterização do clima. Pequena descrição da latitude, altitude e clima da cidade. Gráfico com a variação de temperatura do ar por mês e temperatura média durante o ano. Gráficos com dados de frequência e velocidade dos ventos respectivamente. Recomendações projetuais da NBR 15220-3 para zona bioclimática em que se insere a cidade. Localização da cidade no Brasil. Carta psicométrica esquemática com os dados climáticos e recomendações projetuais para a cidade. Os resultados, análises e diretrizes apresentados nessa publicação visam contribuir para que projetistas de habitações de interesse social considerem as influências de determinadas variáveis sobre o conforto térmico no interior das edificações. O critério de avaliação do desempenho térmico de cada projeto de habitação corresponde à fração de horas de conforto térmico para as 8.760 horas do ano. Quanto maior a fração, maior o número de horas de conforto térmico. Maiores informações sobre os métodos de determinação de conforto térmico são detalhados no relatório da pesquisa e em artigos científicos. A variável clima está presente em todas as análises. Ela influencia a decisão pela tipologia mais adequada, a orientação, e a adoção de estratégias de melhoramento do conforto térmico. As comparações das habitações com implantações diferentes, isto é, com fachada principal voltada para N, L, S e O, mostram que a orientação pode ser mais significante para alguns casos do que outros. Portanto, o cuidado com a orienta- ção depende do projeto arquitetônico. As estratégias de melhoramento de conforto térmico correspondem a duas abordagens: - modificações combinadas de baixo custo, para cada tipo e para cada clima, empregando o programa VisualDOE e critérios simplificados; - modificações projetuais, para cada clima, somente ao tipo 1 e 3, empregando critérios e ferramentas de simulação mais complexas. Como ler as recomendações projetuais 07 Descrição dos resultados das simulações computa- cionais para o projeto e avaliação da tipologia em relação as demais. Rosa dos ventos com carta solar esquemática da cidade. Planta esquemática do projeto nas quatro orienta- ções avaliadas com o percentual de horas de conforto para sala e quartos. Tipologia avaliada. Cidade referente as alternativas de baixo custo. Descrição do comportamento das tipologias com modificações projetuais de baixo custo para aumen- tar o conforto. Aumento percentual médio de horas de conforto com as modificações projetuais para cada tipologia em ordem crescente. Planta baixa esquemática da tipologia. Descrição do aumento percentual de horas de conforto para quartos e sala de cadatipologia Maquete esquemática da tipologia com orientação escolhida para simulação e percuso do sol durante o ano. Cidade referente as recomendaçõs projetuais Descrição da melhor orientação para implatacão e o comportamento do projeto padrão no clima inserido. Ilustração esquemática da geometria solar durante o ano para a implantação adotada e latitude da cidade. Recomendações projetuais de maior, de pouco e de baixo impacto no conforto térmico para o clima. Aumento percentual das horas de conforto para a estratégia adotada no ambiente destacado. Ícone(s) da(s) estratégia(s) projetual(is) de maior impacto no conforto térmico para o ambiente desta- cado (ver quadro abaixo). Os e as estratégias Parede de tijolo cerâmico de seis furos 9cm x 14cm x 19cm, rebocado (U=2,5 W/m².K, com cor intermediária (60% de absortância, FCS 6%). Vista explodida do projeto padrão da Caixa Econômica Federal destacando os ambientes internos simulados. Coberta clara de telha cerâmica (absortância 30%, U=4,8 W/m².K, FCS 6%). Sombreamento total das aberturas através de venezianas. Parede de bloco de concreto rebocado (U=3 W/m².K), com cor intermediária (60% de absortância, FCS 7%). Coberta de telha cerâmica com forro de madeira (U = 2,0 W/m².K, FCS 4%). Vidro refletivo monolítico 4 mm incolor (Fator Solar = 0,498 e U=4,35 W/m².K). Parede de tijolo cerâmico sombreada ou clara, que recebe apenas 20% da radia- ção solar direta (FCS 7%). Barreira radiante ou isola- mento térmico (2cm de poliestireno expandido) na coberta de telha cerâmica com forro de madeira (U=1,1 W/m².K, FCS 2%). Cobogós para aumento da área de ventlação natural. Parede dupla de tijolos cerâmicos (U = 1,3 W/m².K, com cor intermediária (60% de absortância, FCS 3%). Beirais estendidos de 80 cm para sombreamento das aberturas. Como ler as recomendações projetuais 08 09 Sobre as alternativas de baixo custo Diversas alternativas de baixo custo, visando a melhoria do desempenho térmico das propostas, foram consideradas durante a pesquisa. A partir de pesquisas junto a comunidades de baixa renda, foram selecionadas as seguintes alternativas para três zonas bioclimáticas: Tabela de projetos selecionados para otimização com respectiva orientação. PORTO ALEGRE: forro de madeira H=2,60m (U=2,00 W/m²K) relocação de janela do quarto para parede com orientação Norte, inserção de cobogó na tipologia PSH. BRASÍLIA: forro de madeira H=2,60m (U=2,00 W/m²K) aumento do beiral para 80cm, inserção de telhado para proteção da janela da sala na tipologia 1, inserção de cobogó na tipologia PSH. BELÉM / FORTALEZA / RIO DE JANEIRO / SALVADOR: forro de madeira H=2,60m (U=2,00 W/m²K) aumento do beiral para 80cm, inserção de telhado para proteção da janela da sala na tipologia 1, inserção de cobogó conforme plantas. Notas Zona Bioclimática 03 Zona Bioclimática 04 Zona Bioclimática 08 As simulações térmicas foram realizadas para cada tipologia e para a implantação com melhor desempenho. Os resultados são apresentados nas páginas seguintes. Belém Clima Estrátégias recomendadas em ordem de importância 02 - ventilação natural 05 - Resfriamento artificial 04 - massa térmica para resfriamento 10 - ventilação / massa 11 - ventilação/ massa/ resfriamento evaporativo 12 - massa/ resfriamento evaporativo A cidade de Belém está localizada no norte do Brasil e possui clima equatorial, caracterizado por chuvas abundantes e bem distribuídas ao longo do ano. A latitude é de 01º28’ e a altitude de 16m. A temperatura de bulbo seco média das mínimas é de 22,7 ºC e a máxima de 31,4ºC. A umidade relativa média anual é de 85%. Belém - PA Brasil 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Te m p er at u ra (º c) ja n fe v m ar ab r m ai ju n ju l ag o se t o u t n ov d ez ja n médias das temperaturas Gráfico com temperaturas de um ano típico de Belém - PA Temperatura de bulbo seco 01 02 03 04 05 070809 10 11 12 Dados climáticos base ocorrências Carta psicométrica com estrátégias bioclimáticas de Belém - PA A predominância dos ventos em Belém é leste seguido de nordeste e norte com velocidade média anual de 1,9 m/s . A ventilação é um dos elementos climáticos mais importantes a ser levado em consideraçao em projetos para capital. Não só pelo conforto mas pela salubridade dos ambientes. As estratégias projetuais recomendadas são a ventilação cruzada com abertu- ras amplas e sombreadas, ventilar a cobetura e utilizar captado- res de vento. Rosas com frequência e velocidade dos ventos dominantes, respectivamente, de Belém - PA Fonte: software analysis sol-ar A NBR 15220-3 recomenda aos projetistas da zona bioclimática 08 adotarem os seguintes procedimentos projetuais: Aberturas grandes e sombreadas com área de pelo menos 40% da área do piso. Paredes leves e refletoras com transmitância térmica menor ou igual a 3,6 W/m²k, atraso térmico maior ou igual a 4,3 horas e Fator solar menor ou igual a 4,0%. Coberturas leves e refletoras com Transmitância Térmica menor ou igual a 2,3.FT W/m²k, Atraso Térmico menor ou igual a 3,3 horas e Fator Solar menor ou igual a 6,5%. Coberturas com telha de barro sem forro desde que as telhas não sejam esmaltadas ou pintadas. Coberturas com transmitância térmica maior que a sugerida seram permitidas se possuir ático ventilado em dois beirais 10 PSH - A casa apresenta apenas 62% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala e os quartos apresentam desem- penho similar. - A orientação não influência o número de horas de conforto térmico. - Projeto com desempenho baixo. Tipo 01 L - A casa apresenta apenas 75% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto muito maior que a dos quartos (aproximadamente 30%) devido ao ganho térmico pela coberta. Sua pior localização é na casa orientada a Leste porque a sala fica exposta a Leste, Norte e Oeste, recebendo radiação solar no período mais quente do ano (inverno!) - Os quartos apresentam maior freqüência de desconforto ao calor e as poucas variações não estão apenas relacionadas com a orientação. - Projeto com desempenho alto. Q1 Q2S Q1 Q2S Q1 Q2 S Q1Q2 S Sala 71% quarto 1 55% quarto 2 54% Sala 68% quarto 1 54% quarto 2 53% Sala 71% quarto 1 55% quarto 2 54% Sala 70% quarto 1 53% quarto 2 53% LL N S O LO LO LO LO LOO LOOO LO Q2 Q1 S Q2 Q1S Q2 Q1 SQ2Q1 S Sala 48% quarto 1 49% quarto 2 49% Sala 49% quarto 1 49% quarto 2 49% Sala 49% quarto 1 49% quarto 2 49% Sala 49% quarto 1 49% quarto 2 49% Estudo das orientações Q Q Q1 N S O LO LO LLO LO LO LOO L 11 Tipo 03 Tipo 02 N L S O Sala 48% quarto 46% Sala 46% quarto 47% Sala 49% quarto 46% Sala 49% quarto 48% - A casa apresenta apenas 60% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes. - A sala e o quarto apresentam freqüência de conforto térmico similares, pois ambas recebem carga térmica da coberta. - A sala desempenha melhor para a casa voltada a Norte, pois a sala não recebe insolação a Sul; - O quarto desempenha melhor com a casa orientada a Oeste; - As piores implantações parao quarto é para Norte e Sul, quando suas laterais ficam mais expostas à radiação solar do nascente e poente. - Projeto com desempenho baixo. N S O - A casa apresenta apenas 70% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A orientação tem pouquíssima influência no desempenho dos ambientes. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto muito maior que a dos quartos (aproximadamente 26%) devido à proteção da varanda e à ventilação cruzada. - Projeto com desempenho intermediário. q S Q S Q S Q S Q Q S Sala 61% quarto 49% Q S Q S Q S Sala 61% quarto 48% Sala 61% quarto 48% Sala 61% quarto 48% L 12 Tipo 05 Tipo 04 N L S O Sala 62% quarto 52% Sala 58% quarto 51% Sala 62% quarto 53% - A casa apresenta apenas 73% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto maior que a dos quartos devido à ventilação cruzada. - A orientação influencia o desempenho da sala mais do que a do quarto. - A melhor orientação para a sala é a casa voltada para o Norte porque fica mais protegida da insolação à tarde. - O quarto tem pior desempenho na casa com orientação Sul porque sua abertura fica mais exposta à radiação solar. - Projeto com desempenho intermediário a alto, dependendo da orientação. N S O - A casa apresenta apenas 71% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto aproximadamente 20% maior do que a dos quartos devido à proteção da varanda e à ventilação cruzada. - A orientação tem mais influência sobre o quarto do que a sala. - A melhor orientação para a sala é na casa voltada a Norte porque fica mais protegida da insolação à tarde e sua abertura fica protegida pela varada. - O quarto tem melhor desempenho para a casa com orientação Oeste porque sua abertura fica exposta apenas à radiação solar da parte da manhã. - Projeto com desempenho intermediário a alto, dependendo da orientação. Sala 63% quarto 49% Sala 61% quarto 47% Sala 62% quarto 48% qu SQ S Q S Q Sala 61% quarto 53% S Q Sala 62% quarto 53% S Q S Q S Q S Q L 13 Tipo 07 Tipo 06 N L S O Sala 63% quarto 49% Sala 56% quarto 47% Sala 56% quarto 48% - A casa apresenta apenas 71% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala é mais sensível a orientação da casa porque sua envoltória é mais exposta. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto aproximadamente 30% maior na melhor implantação. - A orientação tem mais influência sobre o quarto do que a sala. - A melhor orientação para a sala é a casa voltada a Norte porque fica mais protegida da insolação à tarde. - Projeto com desempenho de médio a baixo, dependendo da orientação N S O - A casa apresenta apenas 71% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto aproximadamente 41% maior que o quarto na melhor implantação. - A melhor orientação para a sala e o quarto é a casa voltada para o Norte. A sala desempenha melhor com sua janela voltada para Norte. - As piores orientações são aquelas que as aberturas ficam orientadas para Leste e Oeste. - Projeto com desempenho de médio a baixo, dependendo da orientação Sala 63% quarto 49% Sala 55% quarto 45% Sala 57% quarto 46% Sala 55% quarto 47% Sala 56% quarto 44% L S q S Q S Q S Q S Q S Q S Q S Q S Q 14 Notas Tipo 08 N L S O Sala 63% quarto 49% Sala 62% quarto 51% - A casa apresenta apenas 72% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas aproximadamente 29% maior do que o quarto na melhor implantação. - A melhor orientação para a sala é a casa voltada a Norte, com suas aberturas voltadas para Norte e com proteção da insolação. - O pior desempenho para o quarto é a casa voltada para Norte ou Sul porque as aberturas ficam expostas para Leste ou Oeste. - A sala desempenha melhor com sua janela voltada para Norte. - Projeto com desempenho intermediário. S Q S Q S Q S Q Sala 61% quarto 52% Sala 62% quarto 52% 15 Belém Alternativas de baixo custo Tipologia Tipo 08 Tipo 04 Tipo 03 Tipo 02 Tipo 05 PSH Tipo 06 Tipo 07 Tipo 01 Média de aumento das horas de conforto térmico 8% 8% 7% 5% 5% 3% 3% 2% 0% As alternativas de baixo custo proporcionam um aumento entre 0 e 8% das horas de conforto. Os projetos com maior desempenho originalmente (ver estudo das orientações) continuaram sendo os melhores. Os tipos com melhor desempenho originalmente foram os maiores beneficiados. Aumento das horas de por ambiente N L O S PSH Tipo 1 Tipo 2 N S L O N L O S A orientação escolhida para o Tipo PSH é com a fachada principal a leste. Com as modificações projetuais, o quarto 1 obteve um aumento de 1% e a sala e o quarto 2, um aumento de 4% nas horas de conforto. Q2 Q1 S Q1 Q2S A orientação escolhida para o Tipo 1 é com a fachada principal a Sul. Com as modificações proje- tuais, o quarto 1 e o quarto 2 teve uma pequena piora de 1% e 2% respectivamente e a sala, uma pequena melhora de 1% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 2 é com a fachada principal a oeste. Com as modificações projetuais, o quarto teve um aumento de 10% e a sala, um aumento de 1% nas horas de conforto. 16 Tipo 6 Tipo 7 Tipo 8 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 5 S N L O N L O S N S L O N L O S N S L O N S L O A orientação escolhida para o Tipo 3 é com a fachada principal a Norte. Com as modificações projetuais, o quarto não obteve melhora, porém a sala obteve um aumento de 14% nas horas de conforto.Q S S Q A orientação escolhida para o Tipo 4 é com a fachada princi- pal a Norte. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 2% e a sala obteve um aumento de 13% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 5 é com a fachada principal a Oeste. Com as modificações projetuais, o quarto obteve piora de 5% e a sala obteve um aumento de 14% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 6 é com a fachada principal a Sul. Com as modificações projetuais, o quarto obteve piora de 3% e a sala obteve um aumento de 8% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 7 é com a fachada principal a Norte. Com as modificações projetuais, o quarto obteve um aumento de 8% e a sala obteve piora de 4% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 8 é com a fachada principal a Leste. Com as modificações projetuais, o quarto obteve um aumento de 13% e a sala um aumento de 4% nas horas de conforto. 17Melhores procedimentos de projeto - coberta clara. - coberta com barreira radiante e forro. - coberta com forro. - parede clara - parede dupla - veezianas nas aberturas 12% 12% 6% 10% 15% 36% 6% 32% Aumento das horas de por ambiente 6% 121 % 121 % % Procedimentos de pouco impacto de projeto - vidro monolítico. - cobogó. - mudanças de coberta para sala. Quarto 1 Quarto 2 Sala Tipo 1 Tipo 1 Belem Piores procedimentos de projeto - aumentar a transmitância térmica (U). (ex: parede com bloco de concreto) - Beiral de 80 cm. 14% 8 % 4% 4% % 13% 5% 4% 14% 4% N S L O O projeto padrão possui 2 pavimentos e foi analisado com fachada principal voltada ao Sul. O quarto 1 com janela voltada ao sul, registrou 60% de horas em conforto térmico. O quarto 2 com janela voltada ao norte, registrou 60% de horas em conforto térmico. A Sala de estar com janela voltada ao sul registrou 74% de horas em conforto térmico. 8 % 14% %% 18 Melhores procedimentos de projeto - coberta clara. - coberta com barreira radiante e forro. - cobogó. - parede clara - parede dupla Aumento das horas de por ambiente Procedimentos de pouco impacto de projeto - venezianas nas aberturas - coberta com forro Quarto 1 Sala /Cozinha Tipo 3 Tipo 3 Belem O projeto padrão possui 1 pavimento e foi analisado com fachada principal voltada para o Norte. O quarto 1, com janela voltada para norte, registrou 57% de horas em conforto térmico. A Sala de estar, com janela voltada para norte, registrou 59% de horas em conforto térmico. Piores procedimentos de projeto - aumentar a transmitância térmica (U). (ex: parede com bloco de concreto) - beiral de 80 cm. - vidro monolítico. 18% 5% 8% 3% 11% 9% 16% 9% 12% 6% 15% 3% 5% N S L O 11% 9% 19 Clima Clima Fortaleza Estrátégias projetuais recomendadas em ordem de importância 02 - Ventilação Natural 11 - Ventilação/ Massa/resfriamento evaporativo 10 - Ventilação/Massa 05 - Ar condicionado A cidade de Fortaleza está localizada no Nordeste do Brasil e possui clima tropical. A latitude é de 03º47’ e a altitude de 25m. A temperatura de bulbo seco média das mínimas é de 23,4ºC e a máxima de 30,2ºC. A umidade relativa média anual é de 78%. Fortaleza - CE Brasil 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Te m p er at u ra (º c) ja n fe v m ar ab r m ai ju n ju l ag o se t o u t n ov d ez ja n limite superior de conforto médias das temperaturas limite inferior de conforto Gráfico com temperaturas de um ano típico de Fortaleza - CE Fonte: software analysis sol-ar Temperatura de bulbo seco 03 12 Dados climáticos base ocorrências Carta psicométrica com estrátégias bioclimáticas de Fortaleza - CE 03 21201 02 04 05 07 08 09 10 11 A predominância dos ventos em Fortaleza é sudeste seguido de leste e sul com velocidade média anual que varia de 2,7 m/s a 3,8 m/s . A ventilação é um dos elementos climáticos mais importantes a ser levado em consideraçao, porém é impor- tante tomar cuidado para não resfriar demais o ambiente interno já que a velocidade média dos ventos é superior a 2,0 m/s. A NBR 15220-3 recomenda aos projetistas da zona bioclimática 08 adotarem os seguintes procedimentos projetuais: Aberturas grandes e sombreadas com área de pelo menos 40% da área do piso. Paredes leves e refletoras com transmitância térmica menor ou igual a 3,6 W/m²k, atraso térmico maior ou igual a 4,3 horas e Fator solar menor ou igual a 4,0%. Coberturas leves e refletoras com Transmitância Térmica menor ou igual a 2,3.FT W/m²k, Atraso Térmico menor ou igual a 3,3 horas e Fator Solar menor ou igual a 6,5%. Coberturas com telha de barro sem forro desde que as telhas não sejam esmaltadas ou pintadas. Coberturas com transmitância térmica maior que a sugerida seram permitidas se possuir ático ventilado em dois beirais 12 20 PSH - A casa apresenta apenas 68% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala e os quartos apresentam desem- penho similar. - A orientação pouco influência o número de horas de conforto térmico da sala e dos quartos. - Projeto com desempenho baixo. Tipo 01 L - A casa apresenta 80% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes, sendo que a voltada para o Norte é a com melhor desempenho. - A sala apresenta uma freqüência de horas e conforto maior do que a dos quartos (aproximadamente 30%) devido ao ganho térmico pela coberta. Sua melhor localização é na casa orientada a Sul porque a escada e o banheiro orien- tada a Oeste protege da radiação solar. - Os quartos apresentam maior freqüência de desconforto ao calor e seu desem- penho não é influenciado significativa- mente pela orientação. - Projeto com desempenho alto. Q1 Q2S Q1 Q2S Q1 Q2 S Q1Q2 S Sala 78% quarto 1 60% quarto 2 60% Sala 76% quarto 1 58% quarto 2 59% Sala 79% quarto 1 60% quarto 2 61% Sala 75% quarto 1 59% quarto 2 58% LL N S O L L O LO LO L Q2 Q1 S Q2 Q1S Q2 Q1 SQ2Q1 S Sala 55% quarto 1 56% quarto 2 56% Sala 55% quarto 1 57% quarto 2 56% Sala 56% quarto 1 56% quarto 2 55% Sala 55% quarto 1 56% quarto 2 56% Estudo das orientações Q Q Q1 N S O LO LO LO 21 Tipo 03 Tipo 02 N L S O Sala 51% quarto 53% Sala 51% quarto 55% Sala 52% quarto 54% Sala 50% quarto 56% - A casa apresenta apenas 64% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes, principal- mente na sala. - O quarto apresenta desempenho um pouco melhor do que a sala e ambas recebem carga térmica pela coberta. - A sala desempenha melhor para a casa voltada para o S, pois fica mais protegida da insolação que vem do Norte. - O quarto desempenha melhor com a casa orientada ao O e pior para Norte e Sul porque sua paredes laterais ficam mais expostas à insolação. - Projeto com desempenho baixo. N S O - A casa apresenta apenas 75% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes. - A sala apresenta desempenho melhor do que o quarto devido à varanda. - A sala desempenha melhor para a casa voltada a Norte, pois a varanda protege mais da insolação nessa orientação. - O quarto desempenha melhor com a casa orientada para Sul porque fica prote- gido da insolação incidente ao Norte, devido ao banheiro e cozinha. - Projeto com desempenho de médio a alto, dependendo da orientação. q S Q S Q S Q S Q Q S Sala 67% quarto 56% Q S Q S Q S Sala 65% quarto 55% Sala 66% quarto 56% Sala 66% quarto 57%L LO LO LOO O LO LL OO 22 Tipo 05 Tipo 04 N L S O Sala 65% quarto 57% Sala 66% quarto 58% Sala 65% quarto 59% - A casa apresenta apenas 76% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas pouco maior do que a dos quartos devido à ventilação cruzada. - A orientação tem pouca influência. - A melhor orientação para a sala e quarto é a casa voltada para o Sul e para Leste porque as aberturas ficam protegidas da insolação. - Projeto com desempenho de médio a alto. N S O - A casa apresenta apenas 75% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto aproximadamente 25% maior do que a dos quartos devido à proteção da varanda é à ventilação cruzada. - A orientação tem mais influência sobre o quarto do que a sala devido à envoltória pior dos quartos. - A melhor orientação para a sala é a casa voltada para o Norte porque fica mais protegida da insolação à tarde e sua abertura fica protegida pela varada. - O quarto tem melhor desempenho para a casa com orientação Oeste porque sua abertura fica exposta apenas à radiação solar da parte da manhã. - Projeto com desempenho de médio a alto, dependendo da orientação Sala 68% quarto 55% Sala 66% quarto 53% Sala 68% quarto 56% qu SQ S Q S Q Sala 66% quarto 58% S Q Sala 65% quarto 59% S Q S Q S Q S Q L LO LO LO LO O LO LL OO 23 Tipo 07 Tipo 06 N L S O Sala 68% quarto 55% Sala 61% quarto 54% Sala 60% quarto 55% - A casa apresenta apenas 75% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto aproximadamente 25% maior do que a dos quartos. - A orientação tem mais influência sobre a sala do que o quarto. - A melhor orientação para a sala é a casa voltada para o Norte porque fica mais protegida da insolação à tarde e sua abertura fica protegida pela varada. - Projeto com desempenho de médio a alto, dependendo da orientação N S O - A casa apresenta apenas 75% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas aproximadamente 24% maior do que o quarto na melhor implantação. - A melhor orientação para a sala e o quarto é a casa voltada para o Norte. A sala desempenha melhor com sua janela voltada para Norte. - As piores orientações são aquelas que as aberturas ficam orientadas para Leste e Oeste. - Projeto com desempenho de médio a alto, dependendo da orientação Sala 68% quarto 55% Sala 62% quarto 52% Sala 64% quarto 54% Sala 61% quarto 54% Sala 61% quarto 53% L S q S Q S Q S Q S Q S Q S Q S Q S Q LO LO LO LO O LO LLOO L 24 Notas Tipo 08 N L S O Sala 68% quarto 55% Sala 67% quarto 57% - A casa apresenta apenas 76% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto aproximadamente 24% em relação aos quartos. - A melhor orientação para a sala é a casa voltada a Norte, com suas aberturas voltadas para Norte e com proteção da insolação. - O melhor desempenho para o quarto é com a casa voltada para Leste ou Oeste porque as aberturas ficam expostas para Norte ou Sul. - Projeto com desempenho médio S Q S Q S Q S Q Sala 66% quarto 58% Sala 65% quarto 59% LO LO LO LO 25 Fortaleza Alternativas de baixo custo Tipologia Tipo 04 PSH Tipo 08 Tipo 03 Tipo 05 Tipo 06 Tipo 02 Tipo 07 Tipo 01 Média de aumento das horas de conforto térmico 8% 8% 7% 6% 6% 5% 2% 1% 0% As alternativas de baixo custo proporcionam um aumento entre 0 e 8% das horas de conforto. Os projetos com maior desempenho originalmente (ver estudo de orientações) e o PSH foram os mais beneficiados. Aumento das horas de por ambiente PSH Tipo 1 Tipo 2 N L O S N L O S N L O S A orientação escolhida para o Tipo PSH é com a fachada principal a leste. Com as modificações projetuais, o quarto 1 obteve um aumento de 6%, o quarto 2 um aumento de 8% e a sala, um aumento de 10% nas horas de conforto. Q2 Q1 S Q1 Q2S A orientação escolhida para o Tipo 1 é com a fachada principal a Sul. Com as modificações projet- uais, o quarto 1 e o quarto 2 teve uma pequena piora de 2% e 1% respectivamente e a sala, uma melhora de 3% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 2 é com a fachada principal a oeste. Com as modificações projetuais, o quarto teve um aumento de 4% nas horas de conforto e a sala não obteve melhora. 26 Tipo 6 Tipo 7 Tipo 8 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 5 N L O S N L O S N L O S N L O S N L O S N L O S A orientação escolhida para o Tipo 3 é com a fachada principal a Sul. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 2% e a sala obteve um aumento de 10% nas horas de conforto. Q S S Q A orientação escolhida para o Tipo 4 é com a fachada princi- pal a Norte. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 5% e a sala obteve um aumento de 11% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 5 é com a fachada principal a Oeste. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 2% e a sala obteve um aumento de 9% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 6 é com a fachada principal a Oeste. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 2% e a sala obteve um aumento de 9% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 7 é com a fachada principal a Norte. Com as modificações projetuais, o quarto obteve um aumento de 3% e a sala obteve piora de 2% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 8 é com a fachada principal a Oeste. Com as modificações projetuais, o quarto obteve um aumento de 10% e a sala um aumento de 5% nas horas de conforto. 27 Melhores procedimentos de projeto - parede clara - parede dupla. - coberta clara. - coberta com barreira radiante e forro. - coberta com forro. 12% 4% 6% 13% 18 % 4 % 7% Aumento das horas de por ambiente 6% 4% Procedimentos de pouco impacto de projeto - cobogó. - vidro monolítico. - beiral de 80 cm. - mudanças de coberta para a sala. Quarto 1 Quarto 2 Sala O projeto padrão possui 2 pavimentos e foi analisado com fachada principal voltada ao Sul. O quarto 1 com janela voltada ao sul, registrou 59% de horas em conforto térmico. O quarto 2 com janela voltada ao norte, registrou 69% de horas em conforto térmico. A sala de estar com janela voltada ao sul registrou 79% de horas em conforto térmico. Piores procedimentosde projeto - aumentar a transmitância térmica (U). (ex: parede com bloco de concreto) - cobogó na sala e quarto 1. 8% 4 % 121 % 14% 5 % Tipo1 . 7% 5% 4% 14 % 5 % 5 % Tipo1 Fortaleza N L O S % 14% %% 5 % % 5 % 5 %5 % 55 8%8 5%5% 28 Melhores procedimentos de projeto - parede clara - parede dupla. - cobogó. - coberta clara. - coberta com barreira radiante e forro. - coberta com forro. Aumento das horas de por ambiente Procedimentos de pouco impacto de projeto - vidro monolítico. - beiral de 80 cm. - venezianas nas aberturas. O projeto padrão possui 1 pavimento e foi analisado com fachada principal voltada para o Sul. O quarto 1, com janela voltada para sul, registrou 63% de horas de conforto térmico. A sala de estar, com janela voltada para sul, registrou 61% de horas de conforto. Piores procedimentos de projeto - aumentar a transmitância térmica (U). (ex: parede com bloco de concreto) . N L O S Quarto 1 Sala /Cozinha 15% 8% 4% 3% 9% 8% 16% 15% 4% 3% 12% 11% 14% 9% % Tipo 3 Tipo 3 Fortaleza 29 Clima Climaa salvador Estrátégias projetuais recomendadas em ordem de importância 02 - Ventilação Natural 11 - Ventilação/ Massa térmica para resfriamento /resfriamento evaporativo 10 - Ventilação/Massa térmica para resfriamento 07 - Massa térmica/ aquecimento solar A cidade de Salvador está localizada no Nordeste do Brasil e possui clima tropical atlântico, que se caracteriza por chuvas abundantes concen- tradas no outono e inverno. A latitude é de 12º54’ e a altitude de 13m. A temperatura de bulbo seco média das mínimas é de 21,8ºC e a máxima de 28,7ºC. A umidade relativa média anual é de 81%. Salvador - BA Brasil 12 Fonte: software analysis sol-ar A predominância dos ventos em Salvador é sudeste seguido de leste e sul com velocidade média anual que varia de 2,9 m/s a 3,4 m/s . A ventilação é um dos elementos climáticos mais importantes a ser levado em consideraçao, porém é impor- tante tomar cuidado para não resfriar demais o ambiente interno já que a velocidade média dos ventos é superior a 2,0 m/s. A NBR 15220-3 recomenda aos projetistas da zona bioclimática 08 que adotem os seguintes procedimentos projetuais: Aberturas grandes e sombreadas com área de pelo menos 40% da área do piso. Paredes leves e refletoras com transmitância térmica menor ou igual a 3,6 W/m²k, atraso térmico maior ou igual a 4,3 horas e Fator solar menor ou igual a 4,0%. Coberturas leves e refletoras com Transmitância Térmica menor ou igual a 2,3.FT W/m²k, Atraso Térmico menor ou igual a 3,3 horas e Fator Solar menor ou igual a 6,5%. Coberturas com telha de barro sem forro desde que as telhas não sejam esmaltadas ou pintadas. Coberturas com transmitância térmica maior que a sugerida seram permitidas se possuir ático ventilado em dois beirais Temperatura de bulbo seco 03 12 Dados climáticos base ocorrências Carta psicométrica com estrátégias bioclimáticas de Salvador - BA 03 212 01 02 04 05 07 08 09 10 11 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Te m p er at u ra (º c) ja n fe v m ar ab r m ai ju n ju l ag o se t o u t n ov d ez ja n limite superior de conforto médias das temperaturas limite inferior de conforto Gráfico com temperaturas de um ano típico de Fortaleza - CE 30 PSH - A casa apresenta apenas 57% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala e os quartos apresentam desem- penho similar. - A orientação pouco influência o número de horas de conforto térmico. - O quarto desempenha melhor com abertura voltada para o Leste. - Desempenho baixo. Tipo 01 L - Em relação a exterior, a casa apresenta menos horas de conforto (aproximadamente 70%). - A casa com orientação Sul ou Norte apresenta os melhores desempenhos, principalmente para a sala. - A sala apresenta uma freqüência de horas apenas 18% maior do que a dos quartos. - A orientação da casa a Leste e Oeste apresentam os piores desempenhos deco- rrentes da exposição das aberturas à radiação solar. - Projeto com desempenho alto. Q1 Q2S Q1 Q2S Q1 Q2 S Q1Q2 S Sala 52% quarto 1 44% quarto 2 42% Sala 46% quarto 1 40% quarto 2 40% Sala 53% quarto 1 42% quarto 2 44% Sala 48% quarto 1 40% quarto 2 41% LL N S O L L O LOO LLOO LO L Q2 Q1 S Q2 Q1S Q2 Q1 SQ2Q1 S Sala 37% quarto 1 38% quarto 2 38% Sala 38% quarto 1 39% quarto 2 37% Sala 38% quarto 1 37% quarto 2 37% Sala 38% quarto 1 37% quarto 2 38% Estudo das orientações Q Q Q1 N S O LLOOOO LLOOOO LO L 31 Tipo 03 Tipo 02 N L S O Sala 26% quarto 33% Sala 26% quarto 34% Sala 29% quarto 32% Sala 26% quarto 37% - A casa apresenta apenas 45% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. Ou seja, o clima é confortável 2/3 das horas do ano enquanto que a casa é confortável apenas 1/3. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes. - O quarto apresenta desempenho melhor do que a sala. - A sala desempenha melhor para a casa voltada a Sul porque fica mais protegida da insolação que vem do Norte. - O quarto desempenha melhor com a casa orientada a Oeste e pior para Norte e Sul porque sua abertura fica protegida da insolação; - Projeto com desempenho baixo N S O - A casa apresenta apenas 65% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes. - A sala apresenta desempenho melhor do que o quarto devido à varanda. - A sala desempenha melhor para a casa voltada para o Norte, pois a varanda protege mais da insolação neste orienta- ção. - O quarto desempenha melhor com a casa orientada a Sul porque fica protegido da insolação incidente a Norte, devido ao banheiro e sala. - Desempenho médio a alto. q S Q S Q S Q S Q Q S Sala 50% quarto 36% Q S Q S Q S Sala 48% quarto 35% Sala 48% quarto 35% Sala 49% quarto 38% L LOO LLOO LLOO LLO LLO LOOOO LLOO LLOOO L 32 Tipo 05 Tipo 04 N L S O Sala 49% quarto 38% Sala 50% quarto 38% Sala 49% quarto 41% - A casa apresenta apenas 66% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes. - A sala apresenta desempenho melhor do que o quarto devido à varanda. - A sala desempenha melhor para a casa voltada para o Sul porque as aberturas recebem menos insolação. - O quarto desempenha melhor com a casa orientada para Oeste porque fica protegido da insolação incidente a Norte e sua abertura recebe insolação apenas à tarde. - Desempenho médio a alto. N S O - A casa apresenta apenas 68% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas aproximadamente 25% maior do que a dos quartos devido à proteçãoda varanda e à ventilação cruzada. - A orientação tem mais influência sobre o quarto do que a sala devido à envoltória pior do quarto. - A sala tem desempenho similar para todas as orientações, com exceção para Leste. - O quarto tem melhor desempenho para a casa com orientação Oeste porque sua abertura fica exposta apenas à radiação solar da parte da manhã. - Desempenho médio a alto. Sala 49% quarto 38% Sala 46% quarto 33% Sala 49% quarto 35% qu SQ S Q S Q Sala 48% quarto 39% S Q Sala 49% quarto 41% S Q S Q S Q S Q L LOO LLOO LLOO LL O LO LOOO LLOO LLOOO L 33 Tipo 07 Tipo 06 N L S O Sala 49% quarto 38% Sala 43% quarto 34% Sala 41% quarto 37% - A casa apresenta apenas 68% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto aproximadamente 30% maior do que a dos quartos. - A orientação tem mais influência sobre a sala do que o quarto. - A melhor orientação para a sala é a casa voltada a Norte porque fica mais protegida da insolação à tarde e sua abertura fica protegida pela varada. - Desempenho médio a alto. N S O - A casa apresenta apenas 66% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto aproximadamente 24% maior do que o quarto na melhor implanta- ção. - A melhor orientação para a sala e o quarto é a casa voltada a Norte. A sala desempenha melhor com sua janela voltada para Norte. - As piores orientações são aquelas que as aberturas ficam orientadas para Leste e Oeste. - Desempenho médio a baixo. Sala 49% quarto 38% Sala 40% quarto 31% Sala 44% quarto 34% Sala 41% quarto 34% Sala 39% quarto 33% L S q S Q S Q S Q S Q S Q S Q S Q S Q LO LLLLOO LL OO OO LO LOO LLOOOO LLL O O L 34 Notas Tipo 08 N L S O Sala 49% quarto 38% Sala 50% quarto 38% - A casa apresenta apenas 66% de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala apresenta uma freqüência de horas de conforto aproximadamente 29% em relação aos quartos. - A melhor orientação para a sala é a casa voltada a Sul, com suas aberturas voltadas para Sul e com proteção da insolação. - O melhor desempenho para o quarto é com a casa voltada para Oeste porque a abertura fica voltada para o Sul. - Desempenho médio a alto. S Q S Q S Q S Q Sala 48% quarto 39% Sala 48% quarto 41% LOOO LLLLOO LL O OO LO 35 salvador Tipologia PSH Tipo 04 Tipo 03 Tipo 08 Tipo 05 Tipo 06 Tipo 07 Tipo 01 Tipo 02 Média de aumento das horas de conforto térmico 13% 11% 10% 10% 9% 9% 6% 6% 5% As alternativas de baixo custo proporcionam um aumento entre 3 e 13% das horas de conforto. Os projetos com desempenho médio originalmente(ver estudo de orientações) foram os mais beneficiados, principalmente o PSH. Os tipos com melhor desempenho originalmente continuaram sendo os melhores. Aumento das horas de por ambiente Tipo 2 PSH Tipo 1 N L O S N L O S N L O S A orientação escolhida para o Tipo PSH é com a fachada principal a leste. Com as modificações projetuais, o quarto 1 obteve um aumento de 10%, o quarto 2 um aumento de 17% e a sala, um aumento de 14% nas horas de conforto. Q2 Q1 S Q1 Q2S A orientação escolhida para o Tipo 1 é com a fachada principal a Norte. Com as modificações projetuais, o quarto 1 obteve melhora de 8%, o quarto 2 teve uma melhora de 5% e a sala, uma melhora de 2% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 2 é com a fachada principal a oeste. Com as modificações projetuais, o quarto teve um aumento de 7% e a sala, não obteve melhora. Alternativas de baixo custo 36 Tipo 6 Tipo 7 Tipo 8 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 5 N L O S N L O S N L O S N L O S N L O S N L O S A orientação escolhida para o Tipo 3 é com a fachada principal a Sul. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 8% e a sala obteve um aumento de 11% nas horas de conforto. Q S S Q A orientação escolhida para o Tipo 4 é com a fachada princi- pal a Norte. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 9% e a sala obteve um aumento de 11% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 5 é com a fachada principal a Oeste. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 6% e a sala obteve um aumento de 10% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 6 é com a fachada principal a Oeste. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 6% e a sala obteve um aumento de 10% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 7 é com a fachada principal a Norte. Com as modificações projetuais, o quarto obteve aumento de 7% e a sala um aumento de 4% nas horas de conforto. S Q A orientação escolhida para o Tipo 8 é com a fachada principal a Oeste. Com as modificações projetuais, o quarto obteve um aumento de 11% e a sala um aumento de 8% nas horas de conforto. 37 Melhores procedimentos de projeto - coberta clara - coberta com barreira radiante e forro - parede clara - coberta com forro 8% 5% 7% 6% 5% 6% 7% 11% 7% 13% 7% 6% Aumento das horas de por ambiente 7% 5% 8% Procedimentos de pouco impacto de projeto - venezianas nas aberturas. - vidro monolítico. - beiral 80 cm. - cobogó. - Mudanças de coberta para sala. Quarto 1 Quarto 2 Sala Tipo 1 2 Tipo 1 salvador Piores procedimentos de projeto - aumentar a transmitância térmica (U). (ex: parede com bloco de concreto) N L O S 6% 6% 7% O projeto padrão possui 2 pavimentos e foi analisado com fachada principal voltada para o Norte. O quarto 1, com janela voltada para norte, registrou 70% de horas em conforto térmico. O quarto 2, com janela voltada para sul, registrou 80% de horas em conforto térmico. A sala de estar, com janela voltada para norte, registrou 90% de horas em conforto térmico. 38 Melhores procedimentos de projeto - coberta clara - coberta com barreira radiante e forro - coberta com forro - parede clara - parede dupla - cobogó 6% 7% Aumento das horas de por ambiente Procedimentos de pouco impacto de projeto - venezianas nas aberturas. - beiral 80 cm. Tipo 3 Tipo 3 salvador O projeto padrão possui 1 pavimento e foi analisado com fachada principal voltada para sul. O Quarto 1, com janela voltada para sul, registrou 74% das horas em conforto térmico. A Sala de estar, com janela voltada para sul, registrou 71% dashoras em conforto térmico. Piores procedimentos de projeto - aumentar a transmitância térmica (U). (ex: parede com bloco de concreto) - Vidro monolítico N L O S %%6% Quarto 1 Sala /Cozinha 10% 12% 7% 6% 12% 6% 6%% 6 14% 10% 10% 7% 39 Segundo a carta psicométrica, Brasilia é a cidade dentre as estudadas mais confortável. Estrátégias projetuais recomendadas em ordem de importância 07 - Massa Térmica/ Aquecimento Solar 02 - Ventilação Natural 08 - Aquecimento Solar Passivo 09 - Aquecimento artificial (se necessário). A cidade de Brasilia está localizada no centro-oeste do Brasil e possui clima tropical de altitude, caracterizado por chuvas abundantes no verão e geadas no inverno devido a massa polar atlântica. A latitude é de 15º52’ e a altitude de 1.600m. A temperatura de bulbo seco média das mínimas é de 15,4ºC e a máxima de 27ºC. A umidade relativa média anual é de 73%. Brasília - DF Brasil A NBR 15220-3 recomenda aos projetistas da zona bioclimática 06 que adotem os seguintes procedimentos projetuais: Ventilação seletiva nos períodos quentes. Aberturas médias e sombreadas com área e entre 15% a 25% da área do piso. Paredes pesadas incluindo as vedações internas com trans- mitância térmica menor ou igual a 2,2 W/m²k, atraso térmico maior ou igual a 6,5 horas e Fator solar menor ou igual a 3,5%. Coberturas leves e isoladas com Transmitância Térmica menor ou igual a 2,0 W/m²k, Atraso Térmico menor ou igual a 3,3 horas e Fator Solar menor ou igual a 6,5%. Resfriamento evaporativo e Massa térmica para resfria- mento. Temperatura de bulbo seco 03 12 Dados climáticos base ocorrências Carta psicométrica com estrátégias bioclimáticas de Brasília - DF 03 1201 02 04 05 07 08 09 10 11 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Te m p er at u ra (º c) ja n fe v m ar ab r m ai ju n ju l ag o se t o u t n ov d ez ja n limite superior de conforto médias das temperaturas limite inferior de conforto Gráfico com temperaturas de um ano típico de Brasília - DF 12 A predominância dos ventos em Brasília é leste seguido de nordeste e sudeste com velocidade média anual de 1,6 m/s a 3,1m/s . Nos períodos quentes a ventilação natural é a estratégia bioclimática mais indicada. Nos períodos frios a massa térmica para aquecimento e o aquecimento solar passivo são indicados em 40% das horas do ano. Fonte: software analysis sol-ar Brasilía Clima 40 PSH - A casa apresenta 26% a mais de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala e os quartos apresentam desem- penho similar e a influência da orientação é muito pequena. - Desempenho baixo. Tipo 01 L - A casa apresenta 36% de horas de conforto a mais do que o exterior, ao contrário de outros climas. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes. - A sala é quase sempre confortável durante o ano e seu desempenho é melhor do que os quartos porque não recebe calor da coberta. - A melhor posição para a sala é na casa voltada ao N porque ela aquece mais no inverno, reduzindo o desconforto ao frio. - Os quartos apresentam maior freqüência de desconforto ao calor do que a sala, e pouca freqüência a mais de desconforto ao frio. O desempenho dos quartos é muito similar entre si e para as quatro orientações. - Desempenho alto. Q1 Q2S Q1 Q2S Q1 Q2 S Q1Q2 S Sala 93% quarto 1 79% quarto 2 79% Sala 92% quarto 1 78% quarto 2 79% Sala 91% quarto 1 79% quarto 2 79% Sala 91% quarto 1 79% quarto 2 79% LL N S O L L L O LO LO LLO Q2 Q1 S Q2 Q1S Q2 Q1 SQ2Q1 S Sala 76% quarto 1 78% quarto 2 78% Sala 76% quarto 1 78% quarto 2 78% Sala 76% quarto 1 78% quarto 2 78% Sala 77% quarto 1 78% quarto 2 78% Estudo das orientações Q Q Q1 N S O LO LO LO LLO 41 Tipo 03 Tipo 02 N L S O Sala 85% quarto 81% Sala 85% quarto 82% Sala 85% quarto 82% Sala 85% quarto 82% - A casa apresenta 36% de horas de conforto térmico a mais do que o clima externo (83% e 61% respectivamente). - A orientação tem pouquíssima influência no desempenho dos ambientes. - Desempenho médio a alto. N S O - A casa apresenta 30% a mais de horas de conforto térmico do que o exterior. - A orientação tem pouca influência no desempenho dos ambientes. - O quarto apresenta desempenho melhor do que a sala porque a varanda comprom- ete seu aquecimento no inverno (a sala é freqüentemente mais fria do que o quarto). - A sala apresenta desempenho similar para qualquer orientação. - Desempenho médio. q S Q S Q S Q S Q Q S Sala 79% quarto 81% Q S Q S Q S Sala 78% quarto 80% Sala 79% quarto 81% Sala 79% quarto 81% L LO LO LOO LLO O O LLOO LL O LO 42 Tipo 05 Tipo 04 N L S O Sala 81% quarto 78% Sala 81% quarto 78% Sala 81% quarto 78% - A casa apresenta 30% a mais de horas de conforto térmico do que o exterior. - A orientação não tem influência no desempenho dos ambientes. - Desempenho médio. N S O - A casa apresenta 30% a mais de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala e o quarto apresentam similar freqüência de conforto térmico, embora o quarto apresente mais horas de descon- forto ao calor e a sala mais horas de desconforto ao frio. - A orientação tem pouca influência sobre a freqüência de conforto térmico. - Desempenho médio. Sala 80% quarto 80% Sala 80% quarto 80% Sala 80% quarto 80% qu SQ S Q S Q Sala 81% quarto 78% S Q Sala 81% quarto 78% S Q S Q S Q S Q L LO LO LO LLO O O LLOO LL O LO 43 Tipo 07 Tipo 06 N L S O Sala 80% quarto 80% Sala 83% quarto 82% Sala 83% quarto 82% - A casa apresenta 30% a mais de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala e o quarto apresentam desem- penho similar. - A sala desempenha pior apenas na casa voltada para Oeste devido à sua maior insolação. - O quarto desempenha um pouco melhor para a casa voltada para Oeste, pois protege da insolação oriunda de Leste, e para o Sul, pois protege da insolação oriunda do Norte. - Desempenho médio. N S O - A casa apresenta 35% a mais de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - A sala e o quarto apresentam desem- penho similar. - A sala desempenha pior apenas na casa voltada para Norte porque aumenta o período de desconforto ao frio devido à menor insolação. - Desempenho alto. Sala 80% quarto 80% Sala 86% quarto 84% Sala 86% quarto 85% Sala 83% quarto 81% Sala 85% quarto 85% L S q S Q S Q S Q S Q S Q S Q S Q S Q LO LOO LLO O O LLOO LL O LO 44 Notas Tipo 08 N L S O Sala 80% quarto 80% Sala 78% quarto83% - A casa apresenta 30% a mais de horas de conforto térmico em relação ao exterior. - O quarto apresenta desempenho melhor do que a sala. - A melhor orientação para a sala é a casa voltada para Norte, com a abertura voltada para Norte e com proteção da insolação. - O pior desempenho para o quarto é com a casa voltada para Norte porque a abertura fica voltada para Oeste. - Desempenho médio. S Q S Q S Q S Q Sala 78% quarto 83% Sala 78% quarto 83% LO LOO LLO O 45 Tipologia PSH Tipo 04 Tipo 05 Tipo 01 Tipo 06 Tipo 07 Tipo 03 Tipo 08 Tipo 02 Média de aumento das horas de conforto térmico 15% 12% 11% 11% 10% 9% 8% 8% 6% As alternativas de baixo custo proporcionam um aumento entre 6 e 15% ds horas de conforto. Os projetos com maior desempenho originalmente continu- aram sendo os melhores. Os maiores beneficiados foram os projetos com desempenho médio baixo, como o PSH, 4 e 5. Aumento das horas de por ambiente S N L O N S L O PSH Tipo 1 Tipo 2 Brasília Alternativas de baixo custo Q2 Q1 S Q1 Q2S S Q N S L O A orientação escolhida para o Tipo PSH é com a fachada princi- pal a leste. Com as modificações projetuais, o quarto 1 obteve um aumento de 15%, o quarto 2 um aumento de 15% e a sala, um aumento de 16% nas horas de conforto. A orientação escolhida para o Tipo 1 é com a fachada principal a Norte. Com as modificações projetuais, o quarto 1 e o quarto 2 obteve uma melhora de 16% e a sala uma pequena melhora de 1% nas horas de conforto. A orientação escolhida para o Tipo 2 é com a fachada principal a Leste. Com as modificações projetuais, o quarto teve um aumento de 10% e a sala, um aumento de 2% nas horas de conforto. 46 Tipo 6 Tipo 7 Tipo 8 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 5 N L O S N L O S N L O S N L O S N L O S N S L O Q S S Q S Q S Q S Q S Q A orientação escolhida para o Tipo 3 é com a fachada principal a Sul. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 12% e a sala obteve um aumento de 5% nas horas de conforto. A orientação escolhida para o Tipo 4 é com a fachada princi- pal a Sul. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 13% e a sala obteve um aumento de 11% nas horas de conforto. A orientação escolhida para o Tipo 5 é com a fachada principal a Sul. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 9% e a sala obteve um aumento de 13% nas horas de conforto. A orientação escolhida para o Tipo 6 é com a fachada principal a Leste. Com as modificações projetuais, o quarto obteve melhora de 9% e a sala obteve um aumento de 11% nas horas de conforto. A orientação escolhida para o Tipo 7 é com a fachada principal a Sul. Com as modificações projetuais, o quarto obteve um aumento de 10% e a sala obteve aumento de 9% nas horas de conforto. A orientação escolhida para o Tipo 8 é com a fachada principal a Sul. Com as modificações projetuais, o quarto obteve um aumento de 14% e a sala um aumento de 2% nas horas de conforto. 47 Melhores procedimentos de projeto - parede clara - parede dupla - coberta clara - coberta com barreira radiante e forro - coberta com forro 12% 9% 15% 9% 7% 14% 10 % 11% Aumento das horas de por ambiente 15% % 9% Procedimentos de pouco impacto de projeto - cobogó - vidro monolítico - beiral de 80 cm - mudanças de coberta para a sala Quarto 1 Quarto 2 Sala Piores procedimentos de projeto - aumentar a transmitância térmica (U) (ex: parede com bloco de concreto) 8% 13% 12% 16 % 12% S N L O % 16 % % 12% 8% O projeto padrão possui 2 pavimentos e foi analisado com fachada principal voltada para o Norte. O quarto 1, com janela voltada ao norte registrou 71% de horas em conforto térmico. O quarto 2, com janela voltada ao sul, registrou 67% de horas em conforto térmico. A sala de estar, com janela voltada ao norte, registrou 85% de horas de conforto. Brasilía Tipo1 48 Melhores procedimentos de projeto - parede clara - parede dupla - coberta clara - coberta com barreira radiante e forro - coberta com forro Aumento das horas de por ambiente Procedimentos de pouco impacto de projeto - cobogó - vidro monolítico - beiral de 80 cm - cobogó O projeto padrão possui 1 pavimento e foi analisado com fachada principal voltada para o Sul. O quarto 1, com janela voltada para sul, apresentou 67% de horas de conforto térmico. A sala, com janela voltada para sul, apresentou 68 % de horas de conforto térmico. ooi ee ee Piores procedimentos de projeto - aumentar a transmitância térmica (U) (ex: parede com bloco de concreto) 12% N L O S Quarto 1 Sala /Cozinha 13% 17% 11% 13% 14% 10% % 6% 7% 13% 7% 3% 7% 7% %3% Brasilía Tipo3 49 Clima Clima Rio de Janeiro Estrátégias projetuais recomendadas em ordem de importância 02 - Ventilação Natural 11 - Ventilação/ Massa térmica para resfriamento /resfriamento evaporativo 10 - Ventilação/Massa térmica para resfriamento 07 - Massa térmica/ aquecimento solar A cidade do Rio de Janeiro está localizada no sudeste do Brasil e possui clima tropical atlântico, que caracteriza-se por chuvas abundan- tes concentradas no outono e inverno. A latitude é de 22º50’ e a altitude de 5m. A temperatura de bulbo seco média das mínimas é de 20,5ºC e a máxima de 27,3ºC. A umidade relativa média anual é de 82%. Rio de Janeiro - RJ Brasil 12 Fonte: software analysis sol-ar A predominância dos ventos no Rio de Janeiro é sudeste seguido de sul , leste e norte com velocidade média anual que varia de 2,6 m/s a 4,1 m/s . A ventilação é um dos elementos climáticos mais importantes a ser levado em consid- eraçao, porém é necessário tomar cuidado para não resfriar demais o ambiente interno já que a velocidade média dos ventos é superior a 2,0 m/s. A NBR 15220-3 recomenda aos projetistas da zona bioclimática 08 que adotem os seguintes procedimentos projetuais: Aberturas grandes e sombreadas com área de pelo menos 40% da área do piso. Paredes leves e refletoras com transmitância térmica menor ou igual a 3,6 W/m²k, atraso térmico maior ou igual a 4,3 horas e Fator solar menor ou igual a 4,0%. Coberturas leves e refletoras com Transmitância Térmica menor ou igual a 2,3.FT W/m²k, Atraso Térmico menor ou igual a 3,3 horas e Fator Solar menor ou igual a 6,5%. Coberturas com telha de barro sem forro desde que as telhas não sejam esmaltadas ou pintadas. Coberturas com transmitância térmica maior que a sugerida seram permitidas se possuir ático ventilado em dois beirais Temperatura de bulbo seco 03 12 Dados climáticos base ocorrências Carta psicométrica com estrátégias bioclimáticas de Rio de Janeiro - RJ 03 21201 02 04 05 070809 10 11 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Te m p er at u ra (º
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