Aula 4 CONTROLE DA TEMPERATURA INTERIOR Paredes Coberturas - Aberturas

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CONFORTO AMBIENTAL: CLIMA
Universidade Ibirapuera – Arquitetura e Urbanismo
Aula 4
CONTROLE DA TEMPERATURA INTERIOR
Paredes – Coberturas - Aberturas
18.03.2015
Profª Mª Claudete Gebara J. Callegaro
claudete.callegaro@ibirapuera.edu.br
http://claucallegaro.wordpress.com
Fontes de calor no interior do edifício:
•presença humana: varia com atividade;
•iluminação artificial: variável com o sistema;
100% da potência instalada em caso de lâmpadas incandescentes, 
125% em caso de lâmpadas fluorescentes (25% luz absorvida pelas superfícies + 25% 
calor radiante + 50% dissipação transformada em calor + 25% calor do reator).
•motores e equipamentos destinados a aquecer e outros com baixa 
potência (em geral têm menor rendimento, ou seja, perdem mais 
energia para o ambiente sob forma de calor e ruído);
•processos industriais que utilizam calor (metais, vidros, plásticos);
•calor solar: quantidade varia com latitude, data, altitude, 
nebulosidade, poluição do ar, orientação do plano de incidência, entre 
outros.
Quanto maior a latitude de um local, 
menor será a quantidade de radiação solar recebida e, portanto, 
as temperaturas do ar tenderão a ser menos elevadas.
Imagens obtidas em FROTA, 2004, p.19
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(em cada dia do ano)
(em relação ao Norte) (em relação ao Horizonte)
ESTRUTURA DA CARTA SOLAR: 
integração de 4 grandezas
ALTURA
http://www.fau.ufrj.br/apostilas/conforto/AMB20061CD3003.pdf
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Menor gradiente
entre radiação direta 
e difusa
Laboratório Nacional de Engenharia Civil de Lisboa (LNEC) – Cálculo 
para ex-províncias de Ultramar (África). Fonte: Frota e Schiffer, p.208.
Céu encoberto é a situação adotada para 
cálculo de iluminação natural e de temperatura 
do ar externo
RELEMBRANDO...
Além do ângulo de incidência dos raios solares sobre o solo, também a 
espessura da camada atmosférica interfere no clima local.
Quanto maior a latitude de um local, maior será o bloqueio à penetração da 
radiação solar pela camada atmosférica, 
reforçando a característica mais fria desse lugar.
Imagem obtida em FROTA, 
2004, p. 21.
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Fonte: Frota e Schiffer, p. 222.
São Paulo
http://novamente_geografando.blog
s.sapo.pt/179027.html
A intensidade da radiação 
solar também varia com a 
altitude do lugar em 
relação ao nível do mar.
Quanto mais baixo o lugar, 
maior a coluna de ar 
sobre o solo e, portanto, 
maior obstrução à 
passagem dos raios 
solares.
Radiação diária para as condições de São Paulo / orientação - DEZEMBRO
(latitude, altitude, nebulosidade, poluição, microclima)
Fonte: Frota e Schiffer, p. 218-221.
Fonte: Frota e 
Schiffer, p. 218-221.
TRAÇADO DE MÁSCARA
Latitude 30°S 
Orientação Noroeste
PROJETO DE ELEMENTOS PARA 
CONTROLE DE PENETRAÇÃO DE 
RADIAÇÃO SOLAR DIRETA NO 
INTERIOR DOS EDIFÍCIOS
http://www.labcon.ufsc.br/anexosg/148.pdf
RELEMBRANDO.
..
As temperaturas podem ser compensadas com a ventilação, que 
pode promover uma diferença de pressão entre ambiente interior 
e exterior e, com isso, favorecer trocas térmicas nos 2 sentidos.
Fonte: Frota e Schiffer, p. 127.
A pressão do vento sobre o 
edifício depende de: 
•direção do vento,
•área exposta às correntes 
de ar,
•velocidade do vento,
•ângulo de incidência. 
A ventilação natural pode ser 
dada pelos ventos e por 
efeito chaminé (convecção).
O ar é um fluido em estado gasoso e, como 
todo fluido, seu movimento (escoamento) 
pode ser:
• Laminar / lamelar - regular e ordenado;
•Turbulento / turbilhonado - irregular e 
desorganizado.
A ventilação natural ocorre com o 
aproveitamento dos ventos, 
considerados como deslocamento 
de ar paralelo ao solo, em 
movimento lamelar.
Fonte: Frota e Schiffer, p. 128.
A ventilação por ação dos ventos 
depende da diferença de pressão e:
•direção e sentido do fluxo;
•obstruções à passagem do ar 
(vizinhos, vegetação, telas);
•área de abertura de entrada;
•área de abertura de saída;
•posição das aberturas em relação 
ao solo e à cobertura (efeito 
chaminé) e entre as faces do imóvel 
(ventilação cruzada).
Fonte: Frota e Schiffer, p. 130 e 134.
O conforto dado pela ventilação depende de 
alguns cuidados:
•distanciamento entre obstáculos e a edificação, 
de maneira a que o vento dominante consiga 
penetrar no interior da mesma;
•direção e sentido do fluxo, de modo a evitar que 
odores indesejados sejam espalhados pelos 
ambientes;
•possibilidade de interrupção ou mudança de 
direção e sentido do fluxo natural por meio de 
obstáculos exteriores;
•descontrole por formação de corredores de 
vento decorrentes do posicionamento de 
construções posteriores.
Fonte: Frota e Schiffer, p. 130 e 134.
BENEFÍCIOS DA VEGETAÇÃO PARA 
CONTROLE DOS VENTOS E DA 
UMIDADE DO AR
Gráfico elaborado por American Conference of
Governnmental Industrial Hygienists (ACGIH) e American
Society of Heating, Refrigerating and Air Condictioning
Engineers (ASHRAE). Fonte: Frota e Schiffer, p. 223.
A renovação de ar é calculada em função 
das necessidades vitais: 
•suprimento de oxigênio;
•desconcentração de gás carbônico e outros 
elementos nocivos;
•desconcentração de odores corporais;
•umidade do ar.
O dimensionamento de aberturas para 
ventilação é feito depois da 
determinação da taxa de renovação 
de ar adequada para o clima, a 
atividade e a lotação.
Em resumo, o conforto térmico de ambientes interiores, 
por métodos naturais, se dá especialmente por:
• Controle do calor que entra ou sai do ambiente:
principal fonte é a radiação solar direta. 
• Controle da movimentação do ar:
diferença de pressão do ar entre áreas mais 
quentes e mais frias.
A associação do controle do calor e da ventilação resulta 
em controle da umidade do ar, que também pode ser 
potencializada pelo uso de vegetação e corpos aquosos.
Trocas térmicas
principalmente por 
condução:
material / sistema de 
paredes e coberturas.
Ocorre principalmente 
pelas aberturas de 
paredes e coberturas.
Propicia trocas térmicas 
por convecção.
Algumas ações sobre o clima para promover o conforto físico
temperatura do ar alta x umidade do ar x movimentação do ar
radiação direta
Baixa: umidificação
(jardim, espelho d’água)
material refletivo ventilação cruzada
temperatura do ar baixa x umidade do ar x movimentação do ar
vedação
bloqueio
evaporação / 
desumidificação
Alta: evaporação
Superfícies irregulares 
(jardim, reentrâncias)
Superfícies irregulares 
(jardim, reentrâncias)
temperatura radiante
alta 
sombreamento – bloqueio 
da entrada de sol direto no 
edifício (quebra-sol) e da 
insolação direta das faces 
externas (volumetria do 
edifício, vegetação, 
projeções do entorno).
exposição direta máxima
http://revistapegn.globo.com/Revista/Common/0,,EMI134649-
17180,00-
ARQUITETOS+CRIAM+CASA+FEITA+INTEIRA+EM+VIDRO.html
Casa em Bali: clima tropical úmido
isolação –
amortecimento da onda 
térmica e diminuição da 
temperatura radiante 
média da superfície 
interna do edifício;
SE ENTÃO É PRECISO
SE ENTÃO É PRECISO
reduzir temperatura do ar
temperatura radiante
baixa
aumentar temperatura 
do ar
isolação – para que o calor 
criado internamente não se 
perca para o ambiente 
externo
Casa de Vidro – Lina Bo Bardi, 1951, Morumbi, São Paulo.
Quando a opção arquitetônica 
privilegia a estética (estilo), o 
panorama (cenário exterior) ou 
outro elemento, pode ser 
necessário investir em 
complementos extras que 
promovam o conforto físico nos 
interiores.
Cortinas para 
proteção interna 
(ofuscamento, 
descoloração, 
temperatura)
Grande massa de 
vegetação ao redor 
da construção para 
redução da 
temperaturado ar
Alta temperatura 
radiante
Espaços livres internos próximos às janelas
A NBR 15.220 de 2005 (correção em 2008) – parte III, ABNT, traz sugestões
para o bom desempenho térmico, em cada tipo de clima brasileiro:
•tamanho das aberturas para ventilação,
•proteção das aberturas,
•vedações externas (tipo de parede externa e tipo de cobertura –
material, espessura, sistema),
•estratégias de condicionamento térmico passivo (sem equipamentos 
artificiais eletromecânicos).
Imagens obtidas em FROTA e SCHIFFER, 1997, p.42, 43
As superfícies com propriedade 
de refletir a radiação (cor, brilho) 
e de irradiar calor (material, 
densidade, espessura) reduzem as 
temperaturas internas.
Imagens obtidas 
em FROTA e 
SCHIFFER, 1997, 
p. 45, 47
O controle das trocas de calor pelas 
superfícies de fechamento de edifício é 
feito pela associação de:
• capacidade do material de armazenar
o calor (inércia térmica) e
• condição do sistema de retardar a 
transmissão desse calor entre interior 
e exterior (isolamento por ventilação e 
recheios).
Imagens obtidas em FROTA e 
SCHIFFER, 1997, p. 49, 51
Leiam:
Parte II – Categoria 2 – Projeto e Conforto
Os anexos trazem as informações que nos interessam da NBR 
15.220/2005 e 15.575/2008.
JOHN, Vanderley Moacyr; PRADO, Racine Tadeu Araújo 
(organizadores). Manual Selo Casa Azul: Boas práticas para 
habitação mais sustentável. Caixa Econômica Federal. São Paulo: 
Páginas & Letras, 2010. 
Acessível em 
<http://www.sindusconsp.com.br/img/meioambiente/01.pdf>
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220 de 2005.
CORBELLA, Oscar; YANNAS, Simos. Em busca de uma Arquitetura Sustentável para os trópicos -
conforto ambiental. Rio de Janeiro: Revan, 2003.
FROTA, A. B; SCHIFFER S. R. Manual de conforto térmico. São Paulo: Nobel, 1997. (7ª edição 
lançada em 2003)
HERTZ, John B. Ecotécnicas em Arquitetura: Como projetar nos Trópicos Úmidos do Brasil. São 
Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003.
JOHN, Vanderley Moacyr; PRADO, Racine Tadeu Araújo (organizadores). Manual Selo Casa Azul: 
Boas práticas para habitação mais sustentável. Caixa Econômica Federal. São Paulo: Páginas & 
Letras, 2010. Obtido em 
http://downloads.caixa.gov.br/_arquivos/desenvolvimento_urbano/gestao_ambiental/SELO_CASA_
AZUL_CAIXA_versaoweb.pdf
LAMBERTS, Roberto. Desempenho Térmico de Edificações. Universidade Federal de Santa Catarina. 
Florianópolis: Labee, 2005. Acessível em http://www.labcon.ufsc.br/anexosg/147.pdf
LENGEN, Johan Van. Manual do Arquiteto Descalço. São Paulo: Empório do Livro, 2009.
RORIZ, Maurício; GHISI, Enedir; LAMBERTS, Roberto. Uma proposta de norma técnica brasileira
sobre desempenho térmico de habitações populares. V Encontro Nacional de Conforto no 
Ambiente Construídoe II Encontro Latino-Americano de Conforto no Ambiente Construído. 
Fortaleza 1999.
REFERÊNCIAS