Estratégias Bioclimáticas (1)

Prévia do material em texto

ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS
G U I A R Á P I D O P A R A T O D A S A S Z O N A S .
A L U N O S :   C A T H I E L L E N , D H I M A Y A , G L E I C I E R O B E R L E I .
03Zona Bioclimática 1
Inércia Térmica Para Aquecimento
Ventilação Natural
Zona Bioclimática 2
Inercia Térmica Para Aquecimento - Isolamento Térmico
Ventilação Natural
Zona Bioclimática 3
Aquecimento Solar Passivo
Ventilação Cruzada
Zona Bioclimática 4
Aquecimento Solar Passivo
Refrigeração Evaporativa
Ventilação Seletiva
Zona Bioclimática 5
Ventilação Cruzada
Vedações Internas Pesadas 
Sombrear Aberturas
1.
2.
3.
4.
5.
 
1
03
04
05
05
06
07
07
07
08
08
08
09
09
10
11
11
Sumário
2
Sumário
Zona Bioclimática 6
Resfriamento Evaporativo
Inércia Térmica Para Resfriamento
Ventilação Seletiva
Sombrear Aberturas
Vedações Internas Pesadas
Zona Bioclimática 7
Refrigeração Evaporativa
Inércia Térmica Para Resfriamento
Ventilação Seletiva
Refrigeração Artificial
Sombrear Aberturas
Zona Bioclimática 8
Ventilação Cruzada Permanente
Refrigeração Artificial
Sombrear Aberturas
1.
2.
3.
11
12
13
14
14
14
15
15
16
16
16
17
17
17
18
18
As recomendações construtivas são o uso de aberturas com
dimensões médias, sombreamento nas aberturas de forma
a permitir o sol do inverno. As paredes e coberturas com
materiais de inércia térmica leve, utilizar isolamento
térmico nas coberturas. As estratégias bioclimáticas são o
uso de aquecimento solar, com materiais de grande inercia
térmica nas vedações internas. A norma adverte que apenas
o condicionamento passivo não será suficiente nos períodos
mais frios do ano.
I n e r c i a t é r m i c a p a r a a q u e c i m e n t o
A inércia térmica total da edif icação depende
das característ icas do  envelope  (do t ipo de
piso, parede e cobertura) que devem ser
compostos por materiais geralmente densos,
de elevada capacidade térmica. Além dela a
admitância térmica do material vai inf luenciar
na sua capacidade de absorver e armazenar
calor . Um material de alta admitância térmica
absorve e l ibera o calor rapidamente.
a p l i c a ç õ e s
Z O N A B I O C L I M Á T I C A 1
Aquecimento
Solar Passivo -
Piso
Aquecimento
Solar Passivo -
Paredes
Permite que o piso absorva calor
durante o dia através da exposição
à  radiação solar direta  através das
aberturas ou a fontes adicionais de
aquecimento ambiental, como
radiadores a gás ou elétricos. O calor
armazenado poderá ser reirradiado
para o interior da casa durante a noite.
Utilizar paredes de elevada  inércia
térmica  exposta à  radiação solar direta.
Aumentar a espessura do material das
paredes amplia ainda mais
sua  capacidade térmica  e o atraso
térmico.
3
v e n t i l a ç ã o n a t u r a l
Renovação do ar ;        
Resfr iamento psicof is iológico;
Resfr iamento convectivo.
A venti lação pode exercer três diferentes
funções em relação ao ambiente
construído:
Venti lação Noturna
Venti lação Cruzada
pelas Janelas
Captação com uso de
Vegatação
Árvores e arbustos podem ser
usados para canalizar o ar através da
estrutura e também podem ser
utilizados para acelerar a velocidade
do ar através de corredores de vento.
As janelas devem direcionar o fluxo de ar
através da área de trabalho. O fluxo de ar
interno será determinado pela posição das
aberturas de entrada com relação ao exterior e
das aberturas de saída com relação a corrente
de ar interna.
A ventilação noturna se refere aos casos em
que uma edificação de elevada capacidade
térmica  é ventilada somente à noite e as
aberturas são fechadas durante o dia.
a p l i c a ç õ e s
4
I n e r c i a t é r m i c a p a r a a q u e c i m e n t o - I s o l a m e n t o t é r m i c o
Uma edif icação de elevada  inércia térmica  proporcionará uma
diminuição das  amplitudes térmicas  internas e um  atraso
térmico  no  f luxo de calor   devido a sua alta capacidade de armazenar
calor , fazendo com que o pico de temperatura interna apresente uma
defasagem e um amortecimento em relação ao externo. De fato,
componentes de alta inércia térmica funcionam como uma espécie
de bateria térmica: Durante o verão absorvem o calor , mantendo a e
noturnas externas (acima de 7ºC) . edif icação confortável ; no inverno,
se bem orientado, pode armazenar o calor para l iberá- lo à noite,
ajudando a edif icação a permanecer aquecida. Essa característ ica é
part icularmente benéfica em regiões de cl ima mais seco onde há
uma grande diferença entre as temperaturas diurnas.
Z O N A B I O C L I M Á T I C A 2
A Zona Bioclimática 2 - Recebe as mesmas recomendações
construtivas da zona 1, incluindo a necessidade de
ventilação cruzada no verão. Como ocorre na Zona 1, a
norma adverte que apenas o condicionamento passivo não
será suficiente nos períodos mais frios do ano.
a p l i c a ç õ e s
Aquecimento
Solar Passivo -
Piso
Aquecimento
Solar Passivo -
Parede
Permite que o piso absorva calor
durante o dia através da exposição
à  radiação solar direta  através das
aberturas ou a fontes adicionais de
aquecimento ambiental, como
radiadores a gás ou elétricos. O calor
armazenado poderá ser reirradiado
para o interior da casa durante a noite.
5
Utilizar paredes de elevada  inércia
térmica  exposta à  radiação solar
direta. Aumentar a espessura do
material das paredes amplia ainda
mais sua  capacidade térmica  e o
atraso térmico.
Renovação do ar ;        
Resfr iamento psicof is iológico;
Resfr iamento convectivo.
Os s istemas passivos de venti lação baseiam-
se em diferenças de pressão para mover o ar
fresco através dos edif íc ios . A venti lação pode
exercer três diferentes funções em relação ao
ambiente construído:
Venti lação Noturna
Venti lação Cruzada
pelas Janelas
Captação com uso de
Vegatação
A ventilação noturna se refere aos casos em
que uma edificação de elevada capacidade
térmica  é ventilada somente à noite e as
aberturas são fechadas durante o dia.
a p l i c a ç õ e s
v e n t i l a ç ã o n a t u r a l
As janelas devem direcionar o fluxo de ar
através da área de trabalho. O fluxo de ar
interno será determinado pela posição das
aberturas de entrada com relação ao exterior e
das aberturas de saída com relação a corrente
de ar interna.
6
a q u e c i m e n t o s o l a r p a s s i v o
O aquecimento solar passivo é uma
estratégia que consiste na ut i l ização da
radiação solar direta para aquecimento
ambiental da edif icação. A ut i l ização de
domo junto com a parede interna
pesada faz com que o calor entre com
mais faci l idade e permaneça por mais
tempo naquele ambiente.
consequentemente no inverno, o calor
absorvido das paredes trás um conforto
maior para quem reside nessa
edif icação. Outro fator importante na
edif icação é permit ir a insolação nos
ambientes, um exemplo ser ia janelas de
vidros na parte em que o sol permaneça
mais durante o dia .
Árvores e arbustos podem ser
usados para canalizar o ar através da
estrutura e também podem ser
utilizados para acelerar a velocidade
do ar através de corredores de vento.
Zona de clima mais ameno, com verão e inverno bem
marcados. Apresentam como estratégias bioclimáticas de
conforto: ventilação cruzada, aquecimento solar da
edificação e vedação interna pesada.
Z O N A B I O C L I M Á T I C A 3
A ventilação natural cruzada acontece quando
as aberturas, janelas ou porta, de determinada
edificação ficam em paredes opostas ou
adjacentes. Isso garante que o ar irá circular
com mais velocidade pela casa ou
apartamento porque o ar entra por uma
abertura e sai por outra.
v e n t i l a ç ã o c r u z a d a
a p l i c a ç õ e s
Aquecimento Solar
Passivo - Piso
Aquecimento Solar
Passivo - Parede
Estufa
7
a q u e c i m e n t o s o l a r p a s s i v o
O aquecimento solar passivo é uma
estratégia que consiste na ut i l ização da
radiação solar direta para aquecimento
ambiental da edif icação. A ut i l ização de
domo junto com a parede interna
pesada faz com que o calor entre com
mais faci l idade e permaneça por mais
temponaquele ambiente.
consequentemente no inverno, o calor
absorvido das paredes trás um conforto
maior para quem reside nessa
edif icação. Outro fator importante na
edif icação é permit ir a insolação nos
ambientes, um exemplo ser ia janelas de
vidros na parte em que o sol permaneça
mais durante o dia .
Para a Zona Bioclimática 4, as recomendações construtivas
são o uso de aberturas médias, sombreamento nas
aberturas durante todo o ano, paredes pesadas e coberturas
leve com isolamento térmico.
O resfriamento evaporativo é um dos mais
antigos e mais eficientes métodos de se
refrigerar de forma passiva uma edificação em
climas secos.
a p l i c a ç õ e s
Aquecimento Solar
Passivo - Piso
Aquecimento Solar
Passivo - Parede
Estufa
Z O N A B I O C L I M Á T I C A 4
r e f r i g e r a ç ã o e v a p o r a t i v a
8
a p l i c a ç õ e s
Água na
Cobertura
Teto Jardim
Resfr iador
Evaporativo
Compacto
De fato, componentes de alta inércia térmica
funcionam como uma espécie de bateria térmica:
Durante o verão absorvem o calor, mantendo a
edificação confortável; no inverno, se bem
orientado, pode armazenar o calor para liberá-lo à
noite, ajudando a edificação a permanecer
aquecida.
r e f r i g e r a ç ã o e v a p o r a t i v a
a p l i c a ç õ e s
Água na
Cobertura
Teto Jardim
Resfr iador
Evaporativo
Compacto
Técnica utilizada em climas temperados em
períodos onde a temperetura interna torna-se
mais elevada do que a externa.
v e n t i l a ç ã o S e l e t i v a
Para a Zona Bioclimática 5, as recomendações construtivas
são para janelas de tamanho médio com sombreamento,
paredes leves e refletoras e coberturas leves isoladas
termicamente. Como estratégias bioclimáticas recomenda-
se o uso de ventilação cruzada no verão e de vedações
internas pesadas, com grande inércia térmica no inverno.
Z O N A B I O C L I M Á T I C A 5
9
V e n t i l a ç ã o c r u z a d a
A  venti lação natural cruzada ocorre a
part ir das aberturas em um determinado
ambiente ou construção são dispostos em
paredes opostas ou adjacentes, permit indo
a entrada e saída do ar . Indicado às
construções em zonas cl imáticas com
temperaturas mais elevadas, o s istema
permite trocas constantes do ar dentro do
edif íc io , renovando-o e ainda, diminuindo
consideravelmente a temperatura interna.
A criação de espaços fluidos permite a circulação de ar entre os
ambientes internos e entre estes e o exterior. Uma planta com o
mínimo de divisórias é ideal. As paredes internas podem ser usadas
para canalizar o movimento do ar.  Bandeiras e grelhas nas portas,
janelas e paredes são exemplos de sistemas que promovem o fluxo
entre ambientes e ainda mantém a privacidade. Divisórias móveis
também são utilizadas onde o uso do ambiente é variável.
As janelas devem direcionar o fluxo de ar
através da área de trabalho. O fluxo de ar
interno será determinado pela posição das
aberturas de entrada com relação ao
exterior e das aberturas de saída com
relação a corrente de ar interna.
a p l i c a ç õ e s
Janelas 
Plantas Abertas
Volumetria da
Edif icação
10
V e d a ç õ e s i n t e r n a s p e s a d a s
As paredes internas estão protegidas do
fluxo solar direto, portanto, sendo pesadas
em sua massa apresentam “alta inércia
térmica”, absorvendo o calor na medida em
que este se acumula ao longo do dia e o
l iberando na medida em que a temperatura
apresenta queda suf ic iente equi l ibrando
assim o ambiente noturno.
S o m b r e a r A b e r t u r a s
O sombreamento é uma estratégia
fundamental para redução dos ganhos
solares através do envelope da edif icação.
Uma proteção solar corretamente
projetada deve evitar os ganhos solares
nos períodos mais quentes, do dia e do
ano, sem obstruí- los no inverno e sem
prejudicar a i luminação natural através das
aberturas.
Uma forma estreita e alongada é ideal
para favorecer a ventilação natural a
uma maior parcela dos ambientes da
edificação. Uma maior área de fachada
representará uma maior obstrução aos
ventos provocando uma maior pressão
sobre a estrutura e melhor movimento
do ar através da edificação.
11
Para a Zona Bioclimática 6, as recomendações construtivas
são o uso de aberturas médias sombreadas, paredes
pesadas, coberturas leves com isolamento térmico. As
estratégias bioclimáticas são de resfriamento evaporativo e
ventilação seletiva no verão, e vedações internas pesadas
no inverno.
Z O N A B I O C L I M Á T I C A 6
A utilização de tanque de água na cobertura amplia
sua  capacidade térmica, evitando ganhos
excessivos de calor no período diurno. Devem ser
construídas sobre laje não isolada onde a
temperatura da superfície da cobertura acompanha
a TBU ambiente. O uso de proteções solares sobre o
tanque de água e sua exposição aos ventos
proporciona resfriamento pela evaporação da água
e reduz os ganhos de calor na cobertura.
O teto jardim é um sistema que fornece
benefícios tanto no verão quanto no inverno.
A vegetação intercepta a maior parte da
radiação recebida pela camada de terra da
cobertura e recebe um ganho de calor muito
menor do que de uma cobertura
convencional.
R e s f r i a m e n t o e v a p o r a t i v o
A inércia térmica total da edif icação depende
das característ icas do  envelope  (do t ipo de
piso, parede e cobertura) que devem ser
compostos por materiais geralmente densos,
de elevada capacidade térmica. Além dela a
admitância térmica do material vai inf luenciar
na sua capacidade de absorver e armazenar
calor . Um material de alta admitância térmica
absorve e l ibera o calor rapidamente.
a p l i c a ç õ e s
Teto Jardim
Tanque de
Água na
Cobertura
12
A utilização de tanque de água na cobertura amplia
sua  capacidade térmica, evitando ganhos
excessivos de calor no período diurno. Devem ser
construídas sobre laje não isolada onde a
temperatura da superfície da cobertura acompanha
a TBU ambiente. O uso de proteções solares sobre o
tanque de água e sua exposição aos ventos
proporciona resfriamento pela evaporação da água
e reduz os ganhos de calor na cobertura.
O teto jardim é um sistema que fornece
benefícios tanto no verão quanto no inverno.
A vegetação intercepta a maior parte da
radiação recebida pela camada de terra da
cobertura e recebe um ganho de calor muito
menor do que de uma cobertura
convencional.
I n é r c i a t é r m i c a p a r a r e s f r i a m e n t o
Uma edif icação de elevada  inércia
térmica  proporcionará uma diminuição
das  amplitudes térmicas  internas e um  atraso
térmico  no  f luxo de calor   devido a sua alta
capacidade de armazenar calor , fazendo com
que o pico de temperatura interna apresente
uma defasagem e um amortecimento em
relação ao externo. Durante o verão absorvem
o calor , mantendo a edif icação confortável ; no
inverno, armazena o calor para l iberá- lo à
noite, a judando a edif icação a permanecer
aquecida.
a p l i c a ç õ e s
Tanque de
Água na
Cobertura
Teto Jardim
13
V e d a ç õ e s i n t e r n a s p e s a d a s
As paredes internas estão protegidas do
fluxo solar direto, portanto, sendo pesadas
em sua massa apresentam “alta inércia
térmica”, absorvendo o calor na medida em
que este se acumula ao longo do dia e o
l iberando na medida em que a temperatura
apresenta queda suf ic iente equi l ibrando
assim o ambiente noturno.
S o m b r e a r A b e r t u r a s
O sombreamento é uma estratégia
fundamental para redução dos ganhos
solares através do envelope da edif icação.
Uma proteção solar corretamente
projetada deve evitar os ganhos solares
nos períodos mais quentes, do dia e do
ano, sem obstruí- los no inverno e sem
prejudicar a i luminação natural através das
aberturas.
V e n t i l a ç ã o s e l e t i v a
A Venti lação Selet iva ocorre com o
direcionamento das correntes de vento,
este pode ser feito através de venezianas
direcionadoras, possibi l i tando controlar
o fechamento total ou parcial , como
também a direção, ou também com o uso
de vegetações estrategicamente
posicionadas.
14
Para a Zona Bioclimática 7, as recomendações construtivassão para aberturas pequenas e sombreadas o ano todo, o
uso de paredes e de coberturas pesadas. As estratégias
bioclimáticas são de resfriamento evaporativo e ventilação
seletiva no verão.
O processo f ís ico do resfr iamento
evaporativo baseia-se no processo de
evaporação da água que ret ira calor do
ambiente ou do material sobre o qual a
evaporação acontece.
O grau de resfr iamento é determinado pela
velocidade da evaporação: quanto mais
rápido o processo da evaporação maior a
queda de temperatura.
A taxa de evaporação em um espaço aberto
será mais rápida quanto maior a área
superf ic ial da água e a velocidade do ar e
menor forem a  umidade relat iva do ar .
Quanto mais seco for o cl ima maior será a
apl icabi l idade de tais s istemas. Quando o
ar se torna saturado, o processo de
evaporação cessa e conseqüentemente a
queda de temperatura.
Z O N A B I O C L I M Á T I C A 7
Fontes de Água
em Pátios
Internos 
Água na
Cobertura 
Teto Jardim
Resfr iador
Evaporativo
Compacto
R e f r i g e r a ç ã o e v a p o r a t i v a a p l i c a ç õ e s
15
i n é r c i a t é r m i c a p a r a r e s f r i a m e n t o
Uma edif icação de elevada  inércia
térmica  proporcionará uma diminuição
das  amplitudes térmicas  internas e um  atraso
térmico  no  f luxo de calor   devido a sua alta
capacidade de armazenar calor , fazendo com
que o pico de temperatura interna apresente
uma defasagem e um amortecimento em
relação ao externo.
O uso de vegetação trepadeira pode atuar
como um isolante natural da parede,
diminuindo os ganhos solares e reduzindo as
temperaturas superf ic iais externas pela
evaporação da água presente na camada de
vegetação. No inverno o l imite da camada
criada com vegetação funciona como
isolamento que restr inge as perdas térmicas.
É recomendável que nas paredes voltadas para
norte a vegetação seja sazonal com el iminação
de folhas no inverno, permit indo a incidência
de radiação solar direta.
a p l i c a ç õ e s
Parede Verde
Teto Jardim
Tubos de Água
Enterrados
Tanque de
Água na
Cobertura
Técnica utilizada em climas temperados
em períodos onde a temperatura interna
torna-se mais elevada do que a externa.
v e n t i l a ç ã o s e l e t i v a
Estratégia utilizada principalmente
em regiões muito quentes e
intensificada no período do verão.
É uma refrigeração mecânica e não
natural.
R e f r i g e r a ç ã o A r t i f i c i a l 
16
v e n t i l a ç ã o c r u z a d a p e r m a n e n t e
A venti lação cruzada acontece pelo diferencial
de pressão provocado pelo vento na
edif icação. O maior volume do f luxo de ar
acontecerá quanto maior for a diferença de
pressão nas faces onde estão local izadas às
aberturas, com a local ização das aberturas em
zonas de pressão oposta.O volume de f luxo de
ar (número de trocas) que passa através da
estrutura é determinado pelo tamanho das
aberturas. Um maior número de trocas de ar é
obtido quando maior o tamanho de ambas as
aberturas de entrada e saída de ar .
O sombreamento é uma estratégia
fundamental para redução dos ganhos
solares através do envelope da
edificação. Uma proteção solar
corretamente projetada deve evitar os
ganhos solares nos períodos mais
quentes, do dia e do ano, sem obstruí-los
no inverno e sem prejudicar a iluminação
natural através das aberturas.
s o m b r e A R a b e r t u r a s
Para a Zona Bioclimática 8, as recomendações construtivas
são para aberturas grandes e totalmente sombreadas, o uso
de paredes e coberturas leves e refletoras. A estratégia
bioclimática recomendada é o uso de ventilação cruzada o
ano todo. A norma adverte que apenas o condicionamento
passivo não será suficiente durante as horas mais quentes.
a p l i c a ç õ e s
Z O N A B I O C L I M Á T I C A 8
Janelas
Plantas Abertas
Volumetria 
Sit io e
Orientação
17
Estratégia utilizada principalmente
em regiões muito quentes e
intensificada no período do verão.
É uma refrigeração mecânica e não
natural.
O sombreamento é uma estratégia
fundamental para redução dos ganhos
solares através do envelope da
edificação. Uma proteção solar
corretamente projetada deve evitar os
ganhos solares nos períodos mais
quentes, do dia e do ano, sem obstruí-los
no inverno e sem prejudicar a iluminação
natural através das aberturas.
R e f r i g e r a ç ã o A r t i f i c i a l 
s o m b r e A R a b e r t u r a s
18