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AUI-FE (Formação Específica) AULA 03 | Classificação do Clima e Princípios Gerais Professor: Jamilson Sousa 2º Semestre / 2017 BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA Clima é a feição característica e permanente do tempo em determinado local ao longo do clima. Considerando as informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação propostas entre elas: I. A qualidade ambiental proporcionada pela arborização urbana em suas diversas configurações, concentrações, densidade, alturas e suas inserção no ambiente das cidades é proporcional à temperatura do ar. PORQUE II. A transpiração proporcionada pelas folhas das árvores mitiga o efeito de calor das ilhas urbanas, interferindo na temperatura do ar, na velocidade do vento, na umidade relativa e na sensação térmica das pessoas que transitam pelas superfícies urbanas. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: (a) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. (b) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. (c) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. (d) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. (e) As asserções I e II são proposições falsas. X BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA Existem variados tipos de divisões climáticas no mundo e até mesmo no Brasil. A mais utilizada em geografia, climatologia e ecologia é a Classificação Climática de Köppen-Geiger. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA Cada grande tipo climático é denotado por um código, constituído por letras maiúsculas e minúsculas, cuja combinação denota os tipos e subtipos considerados. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA Derivada da classificação de Köppen, a figura ao lado mostra a divisão do clima brasileiro adotada pelo IBGE. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA CLIMA TROPICAL Verão quente e chuvoso e inverno quente e seco. Temperaturas médias acima de 20°C e amplitude térmica anual de até 7°C. As chuvas oscilam entre 1000mm e 1500mm/ano. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA CLIMA EQUATORIAL Compreende toda a Amazônia, alta umidade e possui temperaturas médias entre 24°C e 26°C, com amplitude térmica anual de até 3°C. Chuva abundante e bem distribuída (geralmente mais que 2500 mm/ano. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA CLIMA SEMI-ÁRIDO Região climática mais seca do país, caracterizada por temperaturas médias muito altas (em torno dos 27°C). Chuvas escassas (menos de 800 mm/ano) e amplitude térmica anual por volta de 5°C. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA CLIMA SUBTROPICAL Temperaturas médias situadas normalmente abaixo dos 20°C e amplitude anual varia de 9°C a 13°C. Chuvas fartas e bem distribuídas (entre 1500 mm/ano e 2000 mm/ano). Inverno rigoroso nas áreas mais elevadas, onde pode ocorrer neve. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA CLIMA TROPICAL ATLÂNTICO Regiões litorâneas do Brasil, temperaturas médias variam entre 18°C e 26°C, chuvas abundantes (1200 mm/ano). Amplitudes térmicas variáveis de região para região (latitude). Latitudes maiores apresentam maior definição das estações do ano. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA CLIMA TROPICAL DE ALTITUDE Temperaturas médias situadas na faixa de 18°C a 22°C. No verão, chuvas mais intensas, e no inverno a umidade e as chuvas reduzem, e a temperatura do ar pode apresentar valores mais baixos. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA Para a Arquitetura e o Urbanismo, grande parte dos autores buscam classificações mais gerais que demonstram as principais características do clima que se verificam nos espaços construídos nas cidades e no seu entorno imediatos. De acordo com essa classificação, a literatura especializada procura elencar as diversas estratégias de projeto que melhor se adequam às diversas características climáticas. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA QUENTE- ÚMIDO Para facilitar a didática, em Arquitetura e o Urbanismo, dividiremos o clima em 5 grandes tipos: FRIO TEMPERADO QUENTE-SECO TROPICAL DE ALTITUDE NO BRASIL o clima tropical subdivide-se em: Quanto à conveniência de ventilação em clima quente e seco, as aberturas devem ser: (a) de tamanho grande. (b) de tamanho pequeno. (c) muito ventiladas e envidraçadas. (d) colocadas na parte inferior das paredes dos ambientes. (e) colocadas na parte superior das paredes dos ambientes. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA FRIO Estações definidas, no entanto apresentam baixas temperaturas ao longo de todo oano. No inverno, a temperatura média fica em torno de -30°C e no verão por volta de 4°C. A umidade relativa do ar geralmente se encontra acima dos 70%. Praticamente não chove. As precipitações geralmente caem na forma de neve. Ventos intensos. Os climas frios geralmente ocorrem em latitudes acima de 60°: Norte da Europa, Norte do Canadá e Alaska, Sibéria e outros. Não existe no Brasil. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA FRIO paredes grossas com isolamento térmico Devido às baixas temperaturas exteriores deve-se reduzir ao máximo as trocas térmicas entre ambientes internos e externos. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA FRIO paredes grossas com isolamento térmico Devido às baixas temperaturas exteriores deve-se reduzir ao máximo as trocas térmicas entre ambientes internos e externos. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA FRIO diminuir as superfícies externas e agrupar as edificações (ex: casas geminadas) As perdas de calor por convecção são muito altas. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA FRIO diminuir as superfícies externas e agrupar as edificações (ex: casas geminadas) As perdas de calor por convecção são muito altas. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA FRIO orientar aberturas para a captação da radiação solar e utilizar pés direitos baixos Necessidades de captação de radiação solar. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA FRIO orientar aberturas para a captação da radiação solar Necessidades de captação de radiação solar. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA FRIO Piso suspenso para evitar o contato com a neve e telhado com inclinação acentuada para que a neve não acumule na cobertura. Algumas estratégias devem ser adotadas por causa das precipitações em forma de neve. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA FRIO Piso suspenso para evitar o contato com a neve e telhado com inclinação acentuada para que a neve não acumule na cobertura. Algumas estratégias devem ser adotadas por causa das precipitações em forma de neve. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TEMPERADO Possuem as quatro estações bem definidas. Os verões costumam ser moderados ou quentes e os invernos bem frios. No inverno, a temperatura média fica em torno de 0°C e no verão acima dos15°C. A umidade relativa do ar geralmente se encontra acima dos 80%. O índice pluviométrico varia entre 1500 mm e 2000 mm/ano. Os climas temperados ocorrem geralmente em latitudes acima dos 30 e abaixo dos 60°. No Brasil algumas cidades da região sul, como Curitiba e Porto Alegre, apresentam características de clima temperado. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TEMPERADO As variações dos elementos climáticos nesse tipo de clima exigem estratégias o uso de vegetação caducifólia, ouseja, que perde as folhas durante o inverno, pode fornecer proteção contra a insolação no verão e permitir a captação solar no inverno verão arquitetônicas seletivas e controláveis. inverno BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TEMPERADO As variações dos elementos climáticos nesse tipo de clima a utilização das proteções móveis permite ao usuário modificar as condições de proteção (ou captação) dependendo da necessidade exigem estratégias arquitetônicas seletivas e controláveis. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TEMPERADO As variações dos elementos climáticos nesse tipo de clima a inércia térmica é uma estratégia que pode ser utilizada tanto para aquecimento como para resfriamento de ambientes internos exigem estratégias arquitetônicas seletivas e controláveis. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-SECO Possuem duas estações bem definidas, uma seca e outra chuvosa. Mesmo nas chuvosas, os valores de umidade relativa não são altos. Principalmente no período mais seco, as amplitudes térmicas podem chegar a mais de 15°C de diferença entre a temperatura do dia e da noite. A umidade relativa é geralmente baixa e possui média anual inferior a 70%. Apresentam períodos longos de estiagem e as chuvas se concentram em alguns meses do ano. Os climas tropicais quentes e secos ocorrem geralmente em latitudes abaixo dos 30°. No Brasil algumas cidades como Cuiabá e Petrolina, apresentam características desse clima. reduzir a absorção de radiação através de cores claras, diminuição das superfícies expostas e aberturas pequenas BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-SECO Deve-se criar construções que retardem as transferências térmicas e evitem a radiação solar sobreeles. implementação da ventilação seletiva noturna pode ajudar a manter os ambientes internos mais frios BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-SECO Deve-se criar construções que retardem as transferências térmicas e evitem a radiação solar sobreeles. Além das altas temperaturas diurnas, os grandes problemas devem ser aplicadas estratégias que utilizam a vegetação para sombreamento e umidificação dos ventos BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-SECO desse tipo de clima são a falta de umidade e aradiação excessiva. utilização de aberturas pequenas e captadores de ventos mais altos para minimizar a penetração de poeira Além das altas temperaturas diurnas, os grandes problemas BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-SECO desse tipo de clima são a falta de umidade e aradiação excessiva. devem ser aplicadas estratégias que utilizam a vegetação para sombreamento e umidificação dos ventos Além das altas temperaturas diurnas, os grandes problemas BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-SECO desse tipo de clima são a falta de umidade e aradiação excessiva. BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-ÚMIDO Duas estações: Verão e Inverno, com pequenas variações de temperatura entre elas. Pequenas amplitudes térmicas diárias e anuais. Dias quentes e úmidos e noites com temperaturas um pouco mais baixas. A umidade relativa média é geralmente acima de 80%. Elevados índices pluviométricos. Período das chuvas é indefinido com maiores precipitações no verão. Os climas tropicais quentes e úmidos ocorrem geralmente em latitudes abaixo dos 30°. No Brasil algumas cidades como Belém e Manaus, apresentam características desse clima. Escassas variações térmicas diárias e anuais de temperatura e elevada radiação paredes finas com baixa inércia térmica e telhados com grandes beirais para proteção contra a radiação solar e precipitações BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-ÚMIDO criar edificações bem permeáveis à ventilação com pé-direito alto e aberturas no telhado BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-ÚMIDO Em locais de umidade muito elevada faz-se necessária a utilização de estratégias que não acumulem umidade piso suspenso para eliminar o contato com o solo úmido e/ou alagável BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-ÚMIDO Em locais de umidade muito elevada faz-se necessária a utilização de estratégias que não acumulem umidade BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL QUENTE-ÚMIDO Em locais de umidade muito elevada faz-se necessária a utilização de estratégias que não acumulem umidade BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL DE ALTITUDE Duas estações definidas: verão quente e úmido e inverno seco. Grandes amplitudes térmicas diárias. Desconforto pela elevada temperatura durante o dia e temperaturas mais amenas durante à noite. No inverno a temperatura pode baixar além dos limites de conforto. A umidade relativa média é geralmente abaixo de 70%. Sobe no verão chuvoso. Elevados índices pluviométricos no verão. Inverno sem chuvas significativas. Os climas tropicais de altitude ocorrem predominantemente em latitudes próximas de 15° e altitudes entre 400 e 1200 m. No Brasil algumas cidades como Brasília, apresentam características desse clima. As características de clima quente e seco durante o verão aumentam a poeira em suspensão no ar BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA CLIMA TROPICAL DE ALTITUDE estratégias de umidificação do ar (vegetação e elementos de água) podem resfriar o ar e diminuir a quantidade de partículas sólidas Quanto à conveniência de ventilação em clima quente e seco, as aberturas devem ser: (a) de tamanho grande. (b) de tamanho pequeno. (c) muito ventiladas e envidraçadas. (d) colocadas na parte inferior das paredes dos ambientes. (e) colocadas na parte superior das paredes dos ambientes. X BIOCLIMATISMO EM ARQUITETURA ELEMENTOS DE CONTROLE QUENTE- SECO FRIO QUENTE- ÚMIDO TEMPERADO TROPICAL DE ALTITUDE RADIAÇÃO SOLAR proteção (pode ser usado na inércia térmica) captação proteção total proteção no verão e captação no inverno proteção (mais cuidados na época quente e seca) UMIDADE incrementar a umidade --- não acumular umidade (vedações leves e vazadas) --- incrementar umidade na época seca VENTOS minimizar o ar quente e com teor de poeira proteção maximizar a ventilação reduzir no inverno e permitir no verão umidificar o ar na época seca PRECIPITAÇÕES --- neve (cuidados específicos) proteção contra chuva --- --- FCC (TRT-MT/2011) Cuiabá tem clima quente e úmido. Está localizada a 180 m de altitude e a velocidade média anual do vento é de 1,5 metros por segundo. A cidade está localizada numa província geomorfológica denominada Depressão Cuiabana, que é caracterizada como uma peneplanície de erosão, com predominância de relevos de baixa amplitude. Com base nos dados, considere: F F I. A implantação: dispor a construção no sentido perpendicular ao vento dominante. II. As paredes: aplicar materiais que possuam um elevado coeficiente de condutividade térmica. III. As lajes de cobertura: utilizar materiais que tenham grande capacidade de armazenar calor. IV. Os revestimentos de piso e parede: aplicar materiais de média a baixa inércia térmica. V. As aberturas: prever aberturas suficientemente grandes, protegidas da radiação solar direta. V V V X Por causa da variação de clima e temperatura no Brasil, cabe ao arquiteto contribuir para minimizar a diferença de temperatura externa e interna em uma determinada região. NÃO é uma solução adequada para o clima: (a)quente-seco: a ventilação interna com controle permite adequaçãoda temperatura à variação externa. (b)quente-seco: adotar soluções ou implantações que aglutinam os edifícios para fazer sombra um ao outro. (c)quente-úmido: adotar implantações que possibilitem a ventilação de atingir todos os edifícios e de maneira cruzada, em seus interiores. (d)quente-úmido: as construções devem ser executadas com materiais com inércia térmica baixa, para facilitar a retirada do calor interno armazenado. (e)quente-seco: deve-se usar materiais com inércia térmica para que a troca de calor seja rápida entre os ambientes internos e externos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. FROTA, A. B.; SCHIFFER, S. R. Manual de Conforto Térmico. 7ª Edição, São Paulo: Studio Nobel, 2003. 243p. 2. LAMBERTS, R.; DUTRA, L; PEREIRA, F.O.R. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ª Edição. Santa Catarina: ELETROBRÁS/PROCEL, 2014. 366p. 3. MASCARÓ, L. Ambiência Urbana. 2ª Edição. Porto Alegre: +4 Editora, 2004, 199p. 4. ROMERO, M.A.B. Princípios Bioclimáticos para o Desenho Urbano. São Paulo, ProEditores, 2000, 128p. 5. BROWN, G. Z.; DEKAY, M. Sol, Vento e Luz: Estratégias para o Projeto de Arquitetura. 2ª Edição. Porto Alegre: Bookman, 2004. 415p.