Aula 09 (Parte I) - Conforto ambiental Conforto Térmico

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Aula 09 (Parte I)
Arquitetura para Concursos - Curso Regular 2017
Professor: Moema Machado
ARQUITETURA PARA CONCURSOS 
TEORIA E QUESTÕES COMENTADAS 
Profa. Moema Machado – Aula 09 (parte 1)
 
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AULA 09 (parte 1) – CONFORTO TÉRMICO 
Oi!!!!! Vamos a mais uma aula!!! Vamos que vamos! 
A aula está enorme, bastante densa, mas, não se assustem, pois, 
as bancas elaboram questões simples. 
Porém, eu preciso passar toda a teoria nessa aula, até pelo 
motivo de ela dever atender aos alunos que estejam em diversos 
níveis. 
Em determinados momentos, preciso dar a visão de vários 
autores sobre o mesmo tópico, quer porque, às vezes, divergem, quer 
para elucidar melhor. 
Uma dica: se o concurso estiver muito perto, foquem na 
resolução das questões e utilizem essa aula teórica como apoio. 
SUMÁRIO PÁGINA 
1. Introdução 02 
2. O organismo humano e a termorregulação 08 
3. Variáveis de conforto térmico 11 
4. Índices de conforto térmico 13 
5. Trocas térmicas 17 
6. Propriedades térmicas dos elementos construtivos 23 
7. Noções de Clima 42 
8. Desenho Urbano e Clima 66 
9. Geometria Solar 82 
10.Ventilação natural 146 
11.NBR 15.220-1 – Desempenho térmico de edificações –
definições, símbolos e unidade
187 
12.NBR 15.220-2 – Desempenho térmico de edificações –
métodos de cálculo
191 
13.NBR 15.220-3 – Desempenho térmico de edificações –
Zoneamento bioclimático e diretrizes construtivas
199 
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INTRODUÇÃO 
Em primeiro lugar, o que é Conforto Ambiental? 
Conforto Ambiental é um conjunto de condições ambientais que 
permitem ao ser humano sentir bem-estar térmico, visual, acústico e 
antropométrico, além de garantir a qualidade do ar e o conforto 
olfativo. (Lamberts, p. 43) 
Ou seja, é bem amplo e subjetivo e, na realidade, não dá para 
se medir conforto, mas, sim, desconforto. 
Fonte: Ogyay – Design with Climate 
Nesta aula, vamos tratar do Conforto Térmico, o qual, segundo 
a ASHRAE Standard 55 ((AMERICAN SOCIETY OF HEATING, 
REFRIGERATING AND AIRCONDITIONING ENGINEERS, 2004) é “O 
estado de espírito que expressa satisfação com o ambiente térmico”. 
Segundo a NBR 15220-1, conforto térmico é a “satisfação 
psicofisiológica de um indivíduo com as condições térmicas do 
ambiente.” 
Segundo Frota e Schiffer: “A Arquitetura deve servir ao homem 
e ao seu conforto, o que abrange o seu conforto térmico. O homem 
tem melhores condições de vida e de saúde quando seu organismo 
pode funcionar sem ser submetido a fadiga ou estresse, inclusive 
térmico. A Arquitetura, como uma de suas funções, deve oferecer 
condições térmicas compatíveis ao conforto térmico humano no interior 
dos edifícios, sejam quais forem as condições climáticas externas.” 
Conforto térmico é uma sensação humana fortemente 
relacionada à subjetividade, e depende, principalmente, de fatores 
físicos, fisiológicos e psicológicos. Os fatores físicos são aqueles que 
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determinam as trocas de calor do corpo com o meio; já os fatores 
fisiológicos referem-se às alterações na resposta fisiológica do 
organismo, resultantes da exposição contínua a determinada condição 
térmica (aclimatação humana); e finalmente, os fatores psicológicos, 
que são os que se relacionam às diferenças na percepção e na resposta 
aos estímulos sensoriais, frutos da experiência passada e da 
expectativa do indivíduo. 
E qual é a importância do conforto térmico? 
• A satisfação do homem ou seu bem-estar em se sentir
termicamente confortável; 
• A performance humana, há estudos que mostram uma clara
tendência a redução na performance humana quando existe 
desconforto térmico causado por calor ou frio em excesso. As 
atividades intelectuais, manuais e perceptivas, geralmente 
apresentam um melhor rendimento quando realizadas em 
conforto térmico. 
• A conservação de energia, no que diz respeito à redução do
consumo de energia na edificação. 
O conforto térmico é de fundamental importância para a satisfação 
do usuário, e quando um edifício não proporciona conforto em seu 
interior influencia diretamente no consumo energético, considerando 
que os ocupantes tendem a tomar medidas para 3orna-lo confortável, 
por exemplo, o uso de ar-condicionado (ROAF, CRICHTON e NICOL, 
2009). 
Logo, nesta aula, além de tratarmos sobre conforto térmico, 
trataremos de desempenho térmico. 
Normas brasileiras de desempenho térmico: 
• ABNT NBR 15220-1 – Desempenho térmico de edificações –
Parte 1: Definições, símbolos e unidades 
Objetivo: Estabelece as definições e os correspondentes 
símbolos e unidades de termos relacionados com o 
desempenho térmico de edificações. 
• ABNT NBR 15220-2 – Desempenho térmico de edificações –
Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da 
capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de 
elementos e componentes de edificações 
Objetivo: Estabelece procedimentos para o cálculo das 
propriedades térmicas – resistência, transmitância e 
capacidade térmica, atraso térmico e fator de calor solar – de 
elementos e componentes de edificações. 
• ABNT NBR 15220-3 – Desempenho térmico de edificações –
Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes 
construtivas para habitações unifamiliares de interesse social 
Objetivo: Estabelece um zoneamento bioclimático brasileiro 
abrangendo um conjunto de recomendações e estratégias 
construtivas destinadas às habitações unifamiliares de 
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interesse social e estabelece recomendações e diretrizes 
construtivas, sem caráter normativo, para adequação 
climática de habitações unifamiliares de interesse social, com 
até três pavimentos. 
• ABNT NBR 15575-1 – Edificações habitacionais —
Desempenho – Parte 1: Requisitos gerais 
Objetivo: Estabelece os requisitos e critérios de desempenho 
aplicáveis às edificações habitacionais, como um todo 
integrado, bem como a serem avaliados de forma isolada para 
um ou mais sistemas específicos. 
Normas internacionais de Conforto térmico e Estresse térmico: 
• ISSO 7730 – 2005 – Ambientes térmicos moderados –
determinação dos índices PMV e PPD e especificações das 
condições para conforto térmico 
Objetivo: avaliação de ambientes térmicos moderados. 
• ISSO/DIS 7726/98 – Ambientes térmicos – instrumentos e
métodos para a medição dos parâmetros físicos 
Objetivo: definir padrões e orientar as medições dos parâmetros 
físicos de ambientes térmicos, tanto para ambientes moderados, 
análise de conforto térmico, como ambientes extremos e análises 
de stress térmico. 
• ASHRAE STANDARD 55/2013 – norma americana (American
Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) 
que especifica as condições ambientais térmicas aceitáveis em 
espaços internos, e se diferencia da ISSO 7730 (2005) nos 
métodos de avaliação de conforto térmico e limites por eles 
estipulados. 
As pesquisas normalmente utilizadas nos estudos de conforto 
térmico são: 
• realizadas em câmaras climatizadas, chamadas de modelo
estático, onde as variáveis ambientais e pessoais são 
manipuladas. 
• realizadas em estudos de campo, conhecida como modelo
adaptativo, realizadas em situação real, onde o 
pesquisador não interfere de maneira nenhuma sobre as 
variáveis. 
Ambas resultam de duas abordagens diferentes: 
• a estática, representa uma linha analítica, ou racional, da
avaliação das sensações térmicas humanas e considera o 
homem como um simples receptor passivo do ambiente 
térmico. 
• a adaptativa, considera o homem como um agente ativo,
que interage com o ambiente em resposta às suassensações e preferências térmicas. 
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Outro conceito importante é o de Neutralidade Térmica. Segundo o 
pesquisador dinamarquês Ole Fanger (1970), neutralidade térmica é 
“A condição na qual uma pessoa não prefira sentir nem mais calor nem 
mais frio no ambiente a seu redor”. De acordo com Shin-Iche Tanabe 
(1984), “Neutralidade Térmica é a condição da mente que expressa 
satisfação com a temperatura do corpo como um todo”. 
Conforme a NBR 15.220-1, neutralidade térmica é o “estado físico 
no qual a densidade do fluxo de calor entre o corpo humano e o 
ambiente é igual à taxa metabólica do corpo, sendo mantida constante 
a temperatura do corpo.” 
Lamberts explica melhor: “Analisando-se dentro de uma ótica física 
dos mecanismos de trocas de calor, sugere-se uma definição para 
neutralidade térmica como sendo “O estado físico no qual todo o calor 
gerado pelo organismo através do metabolismo seja trocado em igual 
proporção com o ambiente ao seu redor, não havendo nem acúmulo 
de calor e nem perda excessiva do mesmo, mantendo a temperatura 
corporal constante”. 
Como o corpo humano é um sistema termodinâmico, que produz 
calor e interage continuamente com o ambiente para alcançar o 
balanço térmico, existe uma constante troca de calor entre o corpo e o 
meio. Tal troca é regida pelas leis da física, e influenciada pelos 
mecanismos de adaptação fisiológica, condições ambientais e fatores 
individuais. A sensação de conforto térmico está diretamente 
relacionada ao esforço realizado pelo organismo para manter o balanço 
térmico e assim sendo, se faz necessário conhecer a termorregulação 
humana e o balanço térmico do corpo humano. 
Considerando essas definições, pode-se dizer que a neutralidade 
térmica é uma condição necessária, mas não suficiente, para que uma 
pessoa esteja em conforto térmico. 
Fonte: UFSC – Apostila de Conforto e Stress Térmico – Roberto Lamberts 
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Além de ser necessário conhecer os mecanismos de 
termorregulação humana, se faz mister conhecer as principais 
variáveis climáticas de conforto térmico que são temperatura, umidade 
e velocidade do ar e radiação solar incidente, além do conhecimento 
das características e do comportamento térmico dos materiais. 
Segundo Frota e Schiffer, “O conhecimento do clima, aliado ao 
dos mecanismos de trocas de calor e do comportamento térmico dos 
materiais, permite uma consciente intervenção da arquitetura, 
incorporando os dados relativos ao meio ambiente externo de modo a 
aproveitar o que o clima apresenta de agradável e amenizar seus 
aspectos negativos.” 
A racionalização do uso da energia apresenta estreitos laços com 
a adequação da arquitetura ao clima, evitando ou reduzindo os 
sistemas de condicionamento artificial de ar, quer com a finalidade de 
refrigerar, quer com a de aquecer os ambientes. 
Fonte: Ogyay – Design with Climate 
Segundo Olgyay, a expressão arquitetônica deve ser precedida 
pelo estudo das variáveis climáticas, da biologia e da tecnologia. 
Clima Biologia Tecnologia Arquitetura 
Os quatros passos: 
1. Clima: os dados climáticos da região específica devem ser
analisados com as características anuais de seus elementos 
constituintes, tais como temperatura, umidade relativa, radiação e 
efeito dos ventos, assim como os microclimas. O microclima é o que 
se verifica em um ponto restrito (cidade, bairro, rua, em torno da 
edificação, etc.), e é afetado, principalmente, pela topografia, 
superfície do solo e pela intervenção humana (na construção de 
espaços internos e externos). 
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2. Biologia: baseada nas sensações humanas.
3. Tecnologia: após a indicação dos requisitos, são definidas as
soluções tecnológicas para se minimizar o indesejável e aproveitar
as condições favoráveis, tudo no momento certo e na quantidade
adequada. O abrigo equilibrado deve levar em conta:
a. A escolha do terreno.
b. A orientação solar.
c. O cálculo de sombras e dispositivos de sombreamento.
d. As formas das casas e formas das edificações.
e. Os movimentos do ar.
f. O equilíbrio da temperatura interior.
4. Arquitetura: aplicação dos três passos acima, de forma equilibrada
em função da importância dos diferentes elementos.
Dito isso, estudaremos também a Geometria da Insolação, para
uma melhor orientação das aberturas e cálculo de suas proteções 
solares, como brise-soleil, itens indispensáveis para promover os 
controles térmicos naturais. 
Também veremos princípios bioclimáticos para o desenho urbano, 
uma vez que a eficácia do desempenho das edificações está 
diretamente condicionada ao traçado das ruas, à presença de 
vegetação, ao tamanho e disposição dos edifícios circunvizinhos, etc. 
A bibliografia utilizada para essa aula é bem extensa e deixo abaixo 
para quem quiser se aprofundar no assunto. Procurarei ser o mais 
objetiva possível, meu foco será dar condições a vocês de acertarem 
as questões dos concursos. 
Bibliografia: 
• Design with Climate, Bioclimatic Approach to Architectural
Regionalism – Victor Olgyay 
• Sol, Vento & Luz estratégias para o projeto de arquitetura –
G. Z. Brown e Mark Dekay 
• Princípios Bioclimáticos para o Desenho Urbano – Marta
Adriana Bustos Romero 
• Manual de Conforto Térmico – Anésia Barros Frota e Sueli
Ramos Schiffer 
• Energia na Edificação estratégia para minimizar seu consumo
– Lúcia R. de Mascaró
• Eficiência Energética na Arquitetura – Roberto Lamberts,
Luciano Dutra e Fernando Pereira
• Edifício Ambiental – vários autores, organizadores Joana Carla
Soares Gonçalves e Klaus Bode
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O ORGANISMO HUMANO E A 
TERMORREGULAÇÃO 
O homem é um animal homeotérmico, ou seja, a temperatura 
interna do organismo tende a permanecer constante independente das 
condições do clima. Para tanto, sempre há trocas térmicas entre o 
corpo humano e o meio, as quais ocorrem por meio de condução, 
convecção, radiação, evaporação e respiração. 
O organismo humano é mantido a uma temperatura interna 
sensivelmente constante. Essa temperatura é da ordem de 37°C, com 
limites muito estreitos — entre 36,1 e 37,2°C —, sendo 32°C o limite 
inferior e 42°C o limite superior para sobrevivência, em estado de 
enfermidade. 
Segundo Frota e Schiffer, o organismo dos homeotérmicos pode 
ser comparado a uma máquina térmica — sua energia é conseguida 
através de fenômenos térmicos. A energia térmica produzida pelo 
organismo humano advém de reações químicas internas, sendo a mais 
importante a combinação do carbono, introduzido no organismo sob a 
forma de alimentos, com o oxigênio, extraído do ar pela respiração. 
(metabolismo). 
Cerca de 20% dessa energia produzida internamente é 
transformada em potencialidade de trabalho, e o restante se 
transforma em calor e deve ser dissipado. Tanto o calor produzido 
quanto o dissipado dependem da atividade que o indivíduo desenvolve. 
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O organismo humano experimenta sensação de conforto térmico 
quando perde para o ambiente, sem recorrer a nenhum mecanismo de 
termorregulação. 
Os mecanismos termorreguladores são ativados quando as 
condições térmicas do meio ultrapassam certas faixas e têm como 
objetivo: 
• No frio, evitar perdas térmicas e/ou aumentar a produção interna
de calor. A redução de trocas térmicas entre o indivíduo e o 
ambiente se faz através do aumento da resistênciatérmica da pele, 
primeiro por meio da vasoconstrição e, depois, pelo arrepio. Se o 
frio ainda for agressivo, haverá o aumento do metabolismo entre 
30% a 100%, que pode se manifestar pelo tremor dos músculos. 
Assim, o calor produzido internamente compensará as perdas do 
organismo para o meio. A partir daí, o homem lança mão de 
mecanismos instintivos e culturais e de suas habilidades. 
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• No calor, incrementar as perdas térmicas e reduzir as combustões
internas. Primeiro, por vasodilatação, depois pelo suor, e, por fim,
pela redução automática do metabolismo (afeta o comportamento,
sono, prostação, redução da capacidade de trabalho) e de
mecanismos instintivos e culturais.
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VARIÁVEIS DE CONFORTO TÉRMICO 
Segundo Lamberts, as variáveis climáticas que influenciam no 
conforto térmico e podem ser medidas diretamente são a temperatura 
do ar, a temperatura radiante, a umidade relativa e a velocidade do ar. 
Além dessas variáveis, a atividade física e a vestimenta também tem 
papeis importantes. 
Quanto maior a atividade física, maior será o calor gerado por 
metabolismo. Portanto, é importante considerar a atividade que será 
desenvolvida dentro do ambiente para se poder atender às 
necessidades de conforto térmico. 
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A resistência térmica da vestimenta também é de grande 
importância na sensação de conforto térmico do homem. Essa variável 
é medida em “clo” (do inglês clothing), sendo que 1 clo representa uma 
resistência térmica de 0,155 m² ℃/W e equivale a resistência de um 
terno completo. 
A pele troca calor por condução, convecção e radiação com a 
roupa, que por sua vez troca calor com o ar por convecção e com outras 
superfícies por radiação. 
Quanto maior a resistência térmica da roupa, menor as trocas de 
calor. 
Em climas quentes e secos, as roupas longas fazem com que o 
suor fique entre a pele e a roupa, propiciando um microclima mais 
ameno e diminuindo as perdas líquidas do corpo. 
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO 
Como pode ser visto, as condições de conforto térmico são 
função da atividade desenvolvida pelo indivíduo, da sua vestimenta e 
das variáveis do ambiente que proporcionam as trocas de calor entre 
o corpo e o ambiente. Além disso, devem ser consideradas outras
variáveis como sexo, idade, biotipo, hábitos alimentares etc. 
Os índices de conforto térmico procuram englobar, num 
parâmetro, o efeito conjunto dessas variáveis. E, em geral, esses 
índices são desenvolvidos fixando um tipo de atividade e a vestimenta 
utilizada pelo indivíduo para, depois, relacionar as variáveis do 
ambiente e reunir, sob a forma de cartas ou nomogramas, as diversas 
condições ambientais que proporcionam respostas. 
Classificação dos índices de conforto: 
• índices biofísicos — que se baseiam nas trocas de calor entre o
corpo e o ambiente, correlacionando os elementos do conforto com
as trocas de calor que dão origem a esses elementos;
• índices fisiológicos — que se baseiam nas reações fisiológicas
originadas por condições conhecidas de temperatura seca do ar,
temperatura radiante média, umidade do ar e velocidade do ar;
• índices subjetivos — que se baseiam nas sensações subjetivas de
conforto experimentadas em condições em que os elementos de
conforto térmico variam.
A escolha deverá ser feita de acordo com a importância de cada 
critério em cada caso. Há vários índices de conforto térmico e vamos 
tratar só de alguns aqui. 
• A Carta Bioclimática de Olgyay
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A Carta Bioclimática de Olgyay(44) — índice biofísico — foi 
desenvolvida a partir de estudos acerca de efeitos do clima sobre o 
homem, quer ele esteja abrigado quer não, de zonas de conforto e de 
relações entre elementos de clima e conforto. 
Foi construída tendo como ordenada a temperatura de bulbo seco 
e como abscissa a umidade relativa do ar. 
Fonte: Koenigsberger 
Acima, Carta Bioclimática para habitantes de regiões de clima 
quente, em trabalho leve, vestindo 1 “clo”, que corresponde a uma 
vestimenta leve, cuja resistência térmica equivale a 0,15°C m2/W. 
Na região central da Carta está delimitada a zona de conforto. As 
condições de temperatura seca e de umidade relativa do ar podem ser 
determinadas sobre a Carta. 
Se os pontos determinados por essas variáveis se localizarem na 
zona de conforto, as condições apresentadas serão consideradas como 
de conforto. Se caírem fora da zona de conforto, há necessidade de 
serem tomadas medidas corretivas. 
Se o ponto cair acima da zona de conforto, será necessário 
recorrer-se ao efeito do movimento do ar. 
Se a temperatura seca do ar é elevada mas a umidade é baixa, 
o movimento do ar pouco favorece.
Quanto à região abaixo do limite inferior da zona de conforto, as 
linhas representam a radiação necessária para atingir a zona de 
conforto, quer em termos de radiação solar quer em termos de 
aquecimento do ambiente. 
A seguir, a carta bioclimática usada por Ogyay, para explicar o 
seu uso, no livro: Design and Cimate. (a temperatura está em º F) 
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Bem interessante e fácil de visualizar, não é? Seguem alguns 
exemplos de como usá-la retirados do livro: 
• Nenhuma medida corretiva precisa ser implementada se o ponto
cair na zona de conforto. (x= umidade relativa do ar e y=
temperatura do bulbo seco)
• Para a temperatura de 75ºF e umidade relativa do ar de 70%,
precisa-se de ventos de 280 fpm.
• Para temperaturas de 50ºF e umidade relativa do ar de 56%,
precisa-se de 260 Btu/h de radiação solar.
• Para temperaturas de 87ºF e umidade relativa do ar de 30%, são 2
medidas necessárias: vento de 300 fpm e esfriamento por
evaporação de forma que sejam adicionadas 8 g de umidade /lb de
ar.
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• Voto Médio Predito (PMV)
Fanger (1972) derivou uma equação geral de conforto para calcular
a combinação das variáveis ambientais incluindo temperatura radiante 
média, velocidade do ar, umidade relativa, temperatura do ar, 
atividade física e vestimenta. 
Através de trabalho experimental, avaliou pessoas de diferentes 
nacionalidades, idades e sexos obtendo o Voto Médio Predito (PMV do 
inglês predicted mean vote) para determinadas condições ambientais. 
O PMV consiste em um valor numérico que traduz a sensibilidade 
humana ao frio e ao calor. O PMV para conforto térmico é zero, para o 
frio é negativo e para o calor é positivo. 
A partir daí, foi implementado o PPD (Porcentagem de Pessoas 
Insatisfeitas), o qual é recomendado que seja menor que 10%, 
conforme a Norma ISO 7730/2005, o que resulta em uma faixa de: 
 -0,5 < PMV < +0,5 
Os cálculos do PMV e do PPD podem parecer bem complexos, mas 
consegue-se obter esses valores facilmente através do programa 
Analysis-CST. 
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TROCAS TÉRMICAS 
Para entendermos o comportamento térmico das edificações e 
como se dá o equilíbrio do homem com o meio é necessária a 
compreensãodos fenômenos de trocas térmicas. 
Frota e Schiffer, dividem os fenômenos em trocas térmicas secas 
e trocas térmicas úmidas. As trocas térmicas secas são a condução, 
convecção e radiação e as úmidas, evaporação e condensação. 
Corpos que estejam a temperaturas diferentes trocam calor, os 
mais “quentes” perdendo e os mais “frios” ganhando, sendo que o calor 
envolvido é denominado calor sensível. 
No âmbito do conforto termo-higrométrico, o elemento que 
proporciona as trocas térmicas por mudança de estado de agregação 
— sem mudança de temperatura — é a água, e apenas nos casos de 
passar do estado líquido para o estado de vapor e do estado de vapor 
para o estado líquido. O calor envolvido nestes mecanismos de troca é 
denominado calor latente. 
Fonte: Equilíbrio térmico do homem – adaptado de Guyton (1077) 
Princípios Bioclimáticos para o Desenho Urbano - Romero 
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Fonte: Energia na Edificação – Lúcia Mascaró 
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Fonte: Energia na Edificação – Lúcia Mascaró 
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• Condução
Troca de calor entre dois corpos que se tocam ou mesmo partes do
corpo que estejam a temperaturas diferentes. 
O coeficiente de condutibilidade térmica do material — λ — é
definido como sendo “o fluxo de calor que passa, na unidade de tempo, 
através da unidade de área de uma parede com espessura unitária 
e dimensões suficientemente grandes para que fique eliminada a 
influência de contorno, quando se estabelece, entre os parâmetros 
dessa parede, uma diferença de temperatura unitária” —Gomes. Este 
coeficiente depende de: 
• densidade do material — a matéria é sempre muito mais
condutora que o ar contido em seus poros; 
• natureza química do material — os materiais amorfos são
geralmente menos condutores que os cristalinos; 
• a umidade do material — a água é mais condutora que o ar.
O coeficiente λ varia com a temperatura, porém, para as faixas de 
temperatura correntes na construção, pode ser considerado com uma 
característica de cada material. 
• Convecção
Troca de calor entre dois corpos, sendo um deles sólido e o outro
um fluido (líquido ou gás). 
As trocas de calor por convecção são ativadas pela velocidade do
ar, quando se trata de superfícies verticais. Nesse caso, mesmo que o 
movimento do ar advenha de causas naturais, como o vento, o 
mecanismo de troca entre a superfície e o ar passa a ser considerado 
convecção forçada. 
No caso de superfície horizontal, o sentido do fluxo desempenha 
importante papel. Quando o fluxo é ascendente, há coincidência do 
sentido do fluxo com o natural deslocamento ascendente das massas 
de ar aquecidas, enquanto no caso de fluxo descendente, o ar, 
aquecido pelo contato com a superfície, encontra nela mesma uma 
barreira para sua ascensão, dificultando a convecção — seu 
deslocamento e sua substituição por nova camada de ar à temperatura 
inferior à sua. 
Segundo Lúcia Mascaró, o calor pode ser transmitido por um fluido 
em movimento como o ar, por exemplo. Em um espaço onde as 
paredes não são adequadas do ponto de vista térmico, o ar, em contato 
com a parede exterior, ganha calor na estação quente e o perde na 
estação fria. No inverno, pode-se perder calor por convecção quando o 
ar quente de um interior sobe e encontra frestas, infiltrando-se para o 
exterior. 
d
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• Radiação
Mecanismo de troca de calor entre dois corpos — que guardam entre
si uma distância qualquer — através de sua capacidade de emitir e de 
absorver energia térmica. Esse mecanismo de troca é consequência da 
natureza eletromagnética da energia, que, ao ser absorvida, provoca 
efeitos térmicos, o que permite sua transmissão sem necessidade de 
meio para propagação, ocorrendo mesmo no vácuo. 
Segundo Lúcia Mascaró, qualquer objeto pode radiar calor da 
mesma forma que o sol. Em um local onde as paredes, coberturas e 
aberturas não estão devidamente desenhadas e protegidas, facilmente 
se ganha ou se perde calor (no verão ou inverno, respectivamente) do 
interior para o exterior. 
Uma pessoa ao ar livre está submetida a dois tipos de radiação: 
a) radiação visível e infravermelha de onda curta, chamada
radiação solar porque se origina do sol; 
b) radiação infravermelha de onda longa, chamada de radiação
térmica, resultante da diferença de temperatura entre a 
superfície da pessoa e a dos objetos que a rodeiam, tais como a 
terra e os edifícios. 
• Evaporação
Troca térmica úmida proveniente da mudança do estado líquido
para o estado gasoso. Para ser evaporada, passando para o estado de 
vapor, a água necessita de um certo dispêndio de energia. Para 
evaporar um litro de água são necessários cerca de 700 J. 
A velocidade de evaporação é função do estado higrométrico 
(umidade) do ar e de sua velocidade. 
A uma determinada temperatura, o ar tem capacidade de conter 
apenas uma certa quantidade de vapor d’água, inferior ou igual a um 
máximo denominado peso do vapor saturante. Portanto, o grau 
higrométrico (umidade relativa) é a relação entre o peso de vapor 
d’água contido no ar, a uma certa temperatura, e o peso de vapor 
saturante do ar à mesma temperatura. 
• Condensação
Troca térmica úmida decorrente da mudança do estado gasoso do
vapor d’água contido no ar para o estado líquido. Quando o grau 
higrométrico do ar se eleva a 100%, a temperatura em que ele se 
encontra é denominada ponto de orvalho e, a partir daí, o excesso de 
vapor d’água contido no ar se condensa, ou seja, passa para o estado 
líquido. 
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Se o ar, saturado de vapor d’água, entra em contato com uma 
superfície cuja temperatura está abaixo da do seu ponto de orvalho, o 
excesso de vapor se condensa sobre a superfície, no caso de esta ser 
impermeável — condensação superficial —, ou pode condensar-se no 
interior da parede, caso haja porosidade. A condensação superficial 
passageira em cozinhas e banheiros, nos horários de uso mais intenso, 
é considerada normal. Um meio para evitar a condensação superficial 
consiste na eliminação do vapor d’água pela ventilação. 
Fonte: Princípios Bioclimáticos para o Desenho Urbano - Romero 
d
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PROPRIEDADES TÉRMICAS DOS ELEMENTOS 
CONSTRUTIVOS 
Os materiais e elementos construtivos se comportam 
termicamente em função de suas propriedades térmicas. A NBR 
15.220-2 exemplifica os cálculos de resistência térmica de materiais 
homogêneos e heterogêneos, capacidade térmica, transmitância 
térmica, fator solar e atraso térmico. 
O Sol, importante fonte de calor, incide sobre o edifício 
representando sempre um certo ganho de calor, que será função da 
intensidade da radiação incidente e das características térmicas dos 
paramentos do edifício. 
Os elementos da edificação, quando expostos aos raios solares, 
diretos ou difusos, ambos radiação de alta temperatura, podem ser 
classificados como opacos ou transparentes. 
• Fechamentos opacos
A transmissão de calor ocorre quando há diferença de 
temperatura entre suas superfícies externas e internas. O sentido do 
fluxo de calor é sempre da superfície mais quente para a mais fria. 
Exemplo: no verão, geralmente, a superfície externa está mais 
quente que a interna, fazendo com quehaja troca de calor entre as 
duas e que o ar quente entre para o interior da edificação. 
Fonte; Manual do Conforto Térmico – Frota e Schiffer 
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Materiais como a cortiça, o isopor, a lã de vidro, o concreto 
celular, entre outros, são isolantes térmicos. Esses materiais possuem 
baixas densidades, ou seja, são bastante porosos. Como há ar parado 
nesses poros, e o ar tem baixa condutividade térmica, isso faz com que 
o fluxo de calor seja reduzido.
Outra característica importante dos fechamentos é sua inércia 
térmica! 
À inércia térmica estão associados dois fenômenos de grande 
significado para o comportamento térmico do edifício: o amortecimento 
e o atraso da onda de calor, devido ao aquecimento ou ao resfriamento 
dos materiais. A inércia térmica depende das características térmicas 
da envolvente e dos componentes construtivos internos. 
Quando, por exemplo, a temperatura exterior, suposta 
inicialmente igual à temperatura interior, se eleva, um certo fluxo de 
calor penetra na parede. Esse fluxo não atravessa a parede 
imediatamente, antes aquecendo-a internamente. 
O atraso e o amortecimento, juntos, compõem a inércia térmica, 
a qual é função da densidade, da condutibilidade e da capacidade 
calorífica da parede. A capacidade calorífica da parede é expressa 
através do fator denominado calor específico, que se mede pela 
quantidade de calor necessária para fazer elevar de uma unidade de 
temperatura, a sua unidade de massa (J/kg°C). 
Uma parede apresenta maior ou menor inércia segundo seu peso 
e sua espessura. Mas os revestimentos desempenham importante 
papel, pois revestimentos isolantes reduzem as trocas de calor com a 
parede e reduzem sua inércia. 
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Como podemos perceber na ilustração do livro “Eficiência 
Energética na Arquitetura”, o calor só atinge o interior à noite, devido 
ao amortecimento e atraso promovido pela sua envoltória. 
Essa estratégia é recomendada em climas frios ou quentes e 
secos, os quais se caracterizam por grandes amplitudes térmicas 
diárias, fazendo muito calor durante o dia e muito frio à noite. Nos 
climas quentes secos, deve ser conjugada com a ventilação noturna. 
De acordo com Brown e Decay (livro Sol, Vento & Luz), o 
esfriamento de uma edificação através da ventilação noturna de 
massas térmicas depende de um processo em duas etapas: 
1. Durante o dia, quando a temperatura está elevada demais para
a ventilação, as aberturas são fechadas e o calor excessivo é 
armazenado na massa da edificação. 
2. À noite, quando a temperatura está mais baixa, permite-se que
o ar externo circule pela edificação para remover o calor
armazenado na massa.
Para que isso ocorra, deverá haver massa suficiente para armazenar o 
calor e amplas aberturas para a ventilação noturna poder remover o 
calor armazenado. 
Fonte: Livro “Eficiência Energética na Arquitetura” 
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Em climas quentes e úmidos, não é recomendada, pois, à noite, 
a temperatura cai muito pouco, não se justificando guardar calor para 
que chegue ao interior da edificação à noite. 
Outro fator importante e, muito cobrado nas provas, é a cor da 
superfície externa! 
A pintura externa das construções em climas quentes deve ser 
preferivelmente de cores claras, pois essas refletirão mais a radiação 
solar e, portanto, menos calor atravessará os vedos. 
Segundo Romero, a radiação solar pode ser absorvida e refletida 
pelas superfícies opacas sobre as quais incide, sendo o fluxo incidente 
igual à soma dos fluxos absorvidos e refletidos. A quantidade de 
energia absorvida e refletida depende da cor e das características da 
superfície. A areia, por exemplo, é um grande absorvedor da energia 
solar, enquanto a neve constitui um bom refletor dela. 
• Fechamentos transparentes ou translúcidos
As principais trocas térmicas em uma edificação acontecem, 
geralmente, nesses fechamentos, que compreendem janelas, 
claraboias e qualquer outro elemento na arquitetura. 
Nos fechamentos transparentes podem ocorrer os 3 tipos básicos 
de trocas térmicas: condução, convecção e radiação. O que diferencia 
dos fechamentos opacos é que na radiação, uma parte é transmitida, 
diretamente, para o interior, a qual vai depender da transmitividade 
do vidro (�). 
Fonte: Manual do Conforto Térmico – Frota e Schiffer 
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• Proteção solar de paredes opacas
O controle da insolação através de elementos de proteção solar —
quebra-sol (“brise-soleil”) — representa um importante dispositivo 
para o projeto do ambiente térmico. 
O quebra-sol pode ser utilizado tanto para a proteção de paredes 
transparentes ou translúcidas como para o caso de paredes opacas 
leves. 
A presença de uma placa quebra-sol (“brise-soleil”) diante de uma 
parede opaca vai ocasionar uma série de mecanismos de trocas. 
Fonte: Manual do Conforto Térmico – Frota e Schiffer 
Sendo �* denominado fator fictício de absorção da radiação solar 
de uma parede opaca protegida por quebra-sol, seu valor irá variar de 
acordo com a sua orientação, suas características geométricas, seu 
material, a latitude do local, a época do ano, etc. 
Segundo Croiset, � * pode, a partir de alguns casos estudados, 
assumir os seguintes valores: 
a) quebra-sol contínuo, vertical, diante de parede vertical, a 30 cm,
sem características especiais do material e acabamentos: 0,20 a 0,25 
b) quebra-sol contínuo, vertical, diante de parede vertical, a 30 cm,
com R ≅ 0,6 m2°C/W, face externa branca e face interna pouco 
emissiva: 0,15 a 0,10 
c) quebra-sol de lâminas verticais colocado diante de parede vertical:
variável 
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d) beirais e quebra-sol de lâminas horizontais: variável
e) cobertura com sombreamento de um quebra-sol contínuo, a 30 cm:
0,15 a 0,20 
f) cobertura com sombreamento de quebra-sol contínuo, a 30 cm, face
externa clara, face interna pouco emissiva, material isolante: 0,05 
Segundo Frota e Schiffer: 
O quebra-sol de lâminas verticais colocado diante de uma parede 
vertical proporcionará � * com valores sempre mais elevados que os 
contínuos, devido às diversas reflexões dos raios solares incidentes 
sobre as placas. 
O beiral deve ser analisado sob o ponto de vista de sua eficiência 
geométrica. Fatores como absorção, isolação e emissividade têm 
menor importância. A continuidade da proteção horizontal impede a 
ventilação da camada de ar próxima à parede, tornando a proteção 
menos eficiente. 
Se os beirais são constituídos por várias lâminas horizontais, a 
ventilação e o desvio dos raios refletidos proporcionam maior eficiência 
e o fator � * pode variar entre 0,20 e 0,50, segundo a parede seja 
clara ou escura e, no caso de construção térrea, o solo seja pouco ou 
muito refletor. 
No caso de sombreamento de cobertura, a transmissão térmica 
se dá à semelhança da proteção de paredes verticais, sendo que a 
ventilação entre a cobertura e a placa de proteção pode produzir 
melhores efeitos. 
• Proteção solar de paredes transparentes ou translúcidas
Pode ser feita através de dispositivos externos, internos, ou, 
conforme o caso, entre vidros. 
A proteção externa é mais eficiente, pois barra a radiação solar 
incidente antes de ela atingir a parede, evitando o efeito estufa. 
Vamos explicar melhor. No espectro solar, há 2 regiões de 
grande importância para o estudodo comportamento dos 
fechamentos transparentes: a região de onda curta (OC) e a de 
onda longa (OL). As ondas curtas se subdividem em visíveis e 
infravermelhas e as ondas longas são radiações infravermelhas 
emitidas por corpos aquecidos. 
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Os vidros simples, de mais baixo custo e disponibilidade no 
mercado, são altamente transparentes a ondas curtas e 
absorventes a ondas longas. Também são pouco reflexivos, em 
ambas as regiões do espectro (ondas curtas e longas). 
Isso se traduz em boa visibilidade, porém alta transmitividade do 
calor solar para o interior. A alta absortividade à onda longa causa 
o fenômeno conhecido como efeito estufa, ou seja, uma vez
transmitido para dentro, o calor encontra dificuldades em sair pelo 
vidro, acumulando-se em seu interior. 
Já as películas e os vidros absorventes, diminuem a transmissão 
de onda curta, porém afetam bastante a transmissividade visível 
(visibilidade), podendo implicar em gastos desnecessários de 
energia para iluminação artificial. 
Logo, a opção por uma proteção externa pode ser mais adequada 
se houver um dimensionamento que garanta a redução da 
incidência da radiação solar, quando necessária, sem interferir na 
luz natural. Um bom exemplo é o brise prateleira de luz. 
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Proteção solar esquematizada para os 2 casos mais frequentes, 
segundo Frota e Schiffer: 
Fonte: Manual do Conforto Térmico – Frota e Schiffer 
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Observem que a parcela do calor que penetra no ambiente é 
menor no caso da proteção externa. 
No projeto arquitetônico, as principais variáveis que podem 
alterar o aporte de calor pela abertura são: 
• Orientação e tamanho da abertura;
• Tipo de vidro;
• Uso de proteções solares internas e externas.
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• Absortividade, refletividade, transmissividade e
emissividade
Os elementos construtivos podem ter desempenhos diferentes
em relação à radiação térmica incidente, transmitindo, refletindo ou 
absorvendo e re-emitindo essa radiação para o interior. A radiação 
incidente em um material construtivo terá uma parcela refletida, 
uma absorvida e, se for um material translúcido, também uma 
parcela transmitida diretamente para o ambiente interior, cujos 
valores dependerão respectivamente da refletividade, da 
absorvidade e da transmissividade do material. A soma destas 3 
parcelas devem dar 100%. 
� + 	 + � = 1
A emissividade é uma propriedade física dos materiais que diz qual 
a quantidade de energia térmica é emitida por unidade de tempo. 
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Essa propriedade pertence à camada superficial do material 
emissor. Os materiais de construção podem ser organizados em 2 
grupos bem definidos: 
a) Os metálicos, com baixas emissividades, compreendidas
entre 0,05 e 0,30. 
b) Os não metálicos, com altas emissividades, que variam de
0,85 a 0,90. 
Se a chapa metálica for pintada com tinta não metálica de qualquer 
tipo, sua emissividade, se for de 0,20, por exemplo, passará a ser 
0,90. 
Se uma superfície não metálica for pintada de cor “alumínio”, a sua 
emissividade reduzirá de 0,90 para 0,50. 
• Condutividade térmica
A condutividade térmica (�) depende da densidade do material e 
representa sua capacidade em conduzir maior ou menor quantidade de 
calor por unidade de tempo. 
Percebe-se que conforme a densidade do material diminui, reduz 
também sua condutividade térmica. 
• Resistência térmica
A resistência térmica (R) de um material é sua propriedade em 
resistir à passagem do calor. Quanto maior a espessura de um 
material, maior será a resistência que esse material oferece à 
passagem do calor. 
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Quanto maior for a condutividade térmica (�) de um material, maior 
será a quantidade de calor transferida entre suas superfícies e, 
consequentemente, menor será a sua resistência térmica (R). 
A resistência térmica de um material heterogêneo é calculada pela 
soma das resistências térmicas de cada elemento componente desse 
material. 
A resistência térmica superficial traduz os efeitos das trocas de calor 
por radiação e convecção entre a superfície do material sob análise e 
o meio que o circunda, podendo ser interna, quando a superfície em
questão limita o material e o meio interno, e, externa, quando a 
superfície limita o material e o meio externo. 
• Resistência térmica de câmaras de ar
Outra maneira de reduzir as trocas de calor é fazendo-se
múltiplas camadas, sendo uma das quais uma câmara de ar. As 
trocas dentro da câmara são feitas por convecção e radiação, e, 
não, por condução. A convecção depende da inclinação do 
fechamento e da direção do fluxo. A radiação depende da 
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emissividade da superfície do material em contato com a camada 
de ar. 
• Transmitância térmica
O inverso da resistência térmica total (Rsi + Rse) do fechamento é 
a sua transmitância térmica (U). 
É a variável mais importante para a avaliação do desempenho 
térmico dos fechamentos opacos. 
Através dela, pode-se avaliar o comportamento de um fechamento 
opaco frente à transmissão de calor. 
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• Densidade de fluxo de calor
A NBR 15.220-1 define como densidade de fluxo de calor ou
densidade de taxa de fluxo de calor como o quociente do fluxo de 
calor que atravessa uma superfície pela área dessa superfície. 
• Temperatura Sol-ar
Caso haja incidência direta de sol no fechamento, a temperatura da 
superfície externa do mesmo pode crescer de forma a ficar maior do 
que a temperatura do ar, sendo necessário acrescentar à fórmula da 
densidade de fluxo de calor a temperatura sol-ar (Tsol-ar). 
A temperatura Sol-ar é função da quantidade de radiação solar 
incidente na superfície e da cor da mesma, tendo em vista que cores 
mais claras absorvem menos calor. 
• Fluxo de calor
Tendo-se o valor da densidade de fluxo de calor (q) de um
determinado material, pode-se calcular o fluxo de calor que 
atravessa certa área desse material. 
O fluxo de calor é a quantidade de energia térmica em watts que 
atravessa um fechamento de um ambiente. 
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• Capacidade térmica
Propriedade dos materiais que indica sua maior ou menor 
capacidade em reter calor. 
Um material de grande capacidade térmica necessita de uma grande 
quantidade de calor para variar de um grau de temperatura seus 
componentes por unidade de área. 
• Fator solar
O fator solar é a relação entre a quantidade de radiação solar que 
atravessa a janela e a que incide ne mesma. 
Esse valor é característico para cada tipo de abertura e varia com o 
ângulo de incidência da radiação solar. 
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Segue esquema de valoresde fator solar para janelas com e sem 
proteção, interna e externa e com diversos materiais. (Olgyay) 
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Fonte: Manual de Conforto Térmico – Frota e Schiffer 
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NOÇÕES DE CLIMA 
Qual é a diferença entre tempo e clima? 
Tempo é a variação diária das condições atmosféricas, e clima é 
a condição média do tempo em uma dada região baseada em medições 
em longos períodos de tempo (30 anos ou mais). Um projeto 
arquitetônico deve considerar o clima local e suas variáveis, que se 
alteram ao longo do ano devido a elementos de controle, tais como: 
proximidade à água (pois a terra se aquece ou esfria mais rapidamente 
que a água); altitude (a temperatura do ar tende a diminuir com o 
aumento da altitude na ordem de -1º C para cada 100 metros de 
altitude); barreiras montanhosas e correntes oceânicas. 
Os fatores climáticos atuam de forma intrínseca na natureza. A 
ação simultânea das variáveis climáticas terá influência no conforto do 
espaço arquitetônico construído. (Lamberts, Dutra e Pereira) 
O projeto de arquitetura deve atender simultaneamente à 
eficiência energética e às necessidades de conforto do usuário em 
função das informações obtidas da análise climática e formuladas no 
programa de necessidades. 
O estudo do clima, que compreende tanto a formação resultante 
de diversos fatores geomorfológicos e espaciais em jogo (sol, latitude, 
altitude, ventos, massas de terra e água, topografia, vegetação, solo 
etc), quanto sua caracterização definida por seus elementos 
(temperatura do ar, umidade do ar, movimentos das massas de ar e 
precipitações), torna-se, pois, importante para a compreensão dos 
princípios e para o entendimento do que deve ser controlado no 
ambiente a fim de se obter os resultados esperados durante o projeto. 
O clima e seus fatores e elementos são amplamente analisados 
na literatura, embora tenham sido tratados de forma distinta de autor 
para autor (Givoni, 1976; Olgyay, 1963; Lynch, 1980; Comes, 1980; 
Ferreira, 1965). (Romero) 
À arquitetura cabe, tanto amenizar as sensações de desconforto 
impostas por climas muito rígidos, tais como os de excessivos calor, 
frio ou ventos, como também propiciar ambientes que sejam, no 
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mínimo, tão confortáveis como os espaços ao ar livre em climas 
amenos. 
Dentre as variáveis climáticas que caracterizam uma região, 
podem-se distinguir as que mais interferem no desempenho térmico 
dos espaços construídos: a oscilação diária e anual da temperatura e 
umidade relativa, a quantidade de radiação solar incidente, o grau de 
nebulosidade do céu, a predominância de época e o sentido dos ventos 
e índices pluviométricos. (Frota e Schiffer) 
Tempo é o estado atmosférico em certo momento, considerado 
em relação a todos os fenômenos metereológicos: temperatura, vento, 
umidade etc. 
Esse estado é essencialmente variável. Entretanto num 
determinado lugar, em meio a essas contínuas mudanças, distingue-
se algo de constante, de previsível, que constitui o que se chama 
CLIMA. 
Composto por FATORES ESTÁTICOS (posição geográfica e 
relevo) e FATORES DINÂMICOS (temperatura, umidade, movimento do 
ar e radiação), o CLIMA tem-se mostrado, desde a antiguidade, como 
um dos elementos-chave no projeto e construção da habitação do 
homem. 
O exercício da hoje chamada arquitetura bioclimática permitirá 
reconciliar a FORMA, a MATÉRIA e a ENERGIA, tratadas até agora 
separadamente. Contudo, a integração efetiva de todos esses 
parâmetros só poderá ser feita com a ajuda de instrumentos-síntese, 
tais como o uso dos dados climáticos, por exemplo. 
Os quatros fatores dinâmicos do clima – TEMPERATURA, 
UMIDADE, MOVIMENTO DO AR e RADIAÇÃO – afetam a perda de calor 
no homem. Esses fatores (ou elementos) climáticos não atuam 
isolados, mas conjuntamente. O efeito de sua ação conjunta sobre o 
indivíduo denomina-se Pressão Térmica. (Lucia Mascaró) 
Depois dessas introduções de diversos livros cobrados pelas 
bancas acerca da arquitetura e do clima, vou seguir a metodologia de 
caracterização do clima utilizada por Marta Romero em “Princípios 
Bioclimáticos para o Desenho Urbano”. A própria autora alerta para o 
fato de que a separação por ela apresentada obedece apenas a uma 
exigência metodológica, sendo necessário saber que todos os 
elementos e fatores atuam em conjunto, sendo cada um deles, o 
resultado da conjugação dos demais. 
O quadro a seguir, inicia-se pelos fatores climáticos globais, ou 
seja, aqueles que condicionam, determinam e dão origem ao clima nos 
seus aspectos macro ou mais gerais, tais como a radiação solar, a 
latitude, a longitude, a altitude, os ventos e as massas de água e terra. 
Em seguida, são analisados os fatores climáticos locais, quer dizer, 
aqueles que condicionam, determinam e dão origem ao microclima, ou 
seja, o que se verifica num ponto restrito (cidade, bairro, rua etc.), 
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como a topografia, a vegetação e a superfície do solo natural ou 
construído. Finalmente, são analisados os elementos climáticos, isto é, 
aqueles que representam os valores relativos a cada tipo de clima, tais 
como a temperatura, a umidade do ar, as precipitações e os 
movimentos do ar. 
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• FATORES CLIMÁTICOS GLOBAIS
Condicionam, determinam e dão origem ao clima. São: radiação 
solar, latitude, longitude, altitude, ventos e massas de água e terra. 
• Radiação solar
É a energia transmitida pelo sol (motor de todo o sistema de vida 
terrestre) sob forma de ondas eletromagnéticas. 
Fonte: Fatores Bioclimáticos para o Desenho Urbano – Marta Romero 
À medida que a radiação penetra na atmosfera terrestre, sua 
intensidade é reduzida e sua distribuição espectral é alterada em 
função da absorção, reflexão e difusão dos raios solares pelos diversos 
componentes do ar. 
Fonte: Fatores Bioclimáticos para o Desenho Urbano – Marta Romero 
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Segundo Frota e Schiffer, a radiação solar é uma energia 
eletromagnética, de onda curta, que atinge a Terra após ser 
parcialmente absorvida pela atmosfera. A maior influência da radiação 
solar é na distribuição da temperatura do globo. As quantidades de 
radiação variam em função da época do ano e da latitude. 
Segundo Lamberts, a radiação solar deve ser dividida em direta 
e difusa, porque após sua penetração na atmosfera, a radiação começa 
a sofrer interferências no seu trajeto em direção à superfície terrestre. 
A parcela que atinge diretamente a Terra é chamada radiação direta. 
Ainda segundo Lamberts, a quantidade de radiação solar que 
chega depende de três fatores: a lei do cosseno, a dissipação 
atmosférica e a duração da luz do dia. 
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Lei do cosseno: Intensidade de radiaçãoincidente em uma 
superfície inclinada é igual à razão entre a intensidade normal e o 
cosseno do ângulo de incidência. 
• Latitude, longitude e altitude
A latitude, a longitude e a altura sobre o mar são as coordenadas 
que determinam a posição de um ponto da superfície terrestre. 
A latitude sempre é referida à linha do Equador terrestre. Tomando 
como ponto de partida o Equador, a temperatura média do ar esfria-
se paulatinamente para os Pólos, mas o esfriamento não é constante. 
As isotermas não seguem rigorosamente os paralelos, desviando-se 
pelo efeito da altura, ventos, correntes marinhas e outros fatores do 
clima. 
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Mede-se a latitude de 0° a 90° e se dirá que ela é Norte, se 
estiver acima da linha do Equador, e Sul, se estiver abaixo. 
• Ventos
Diferenças nas temperaturas das massas de ar geram o seu 
deslocamento da área de maior pressão (ar mais frio e pesado) para a 
área de menor pressão (ar quente e leve). 
A velocidade e a direção do vento são, geralmente, medidas a 10 m 
de altura nas estações meteorológicas. Estas estações se localizam em 
regiões abertas, longe dos obstáculos urbanos, logo, também deve-se 
analisar a ventilação a nível do microclima. 
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Segundo Romero, além dos deslocamentos das massas de ar 
numa escala global, atuam também no clima os ventos locais, 
provocados pelos diferenciais térmicos gerados pelas presenças de 
terra e água, vale e montanha etc. Para o desenho urbano, o interesse 
centra-se nos ventos locais, sendo preciso conhecer somente como se 
processam os mecanismos do vento nas camadas mais baixas da 
atmosfera. 
• Massas de água e terra
A proporção entre as massas de terra e os corpos de água num
dado território produz um impacto característico no clima. As massas 
continentais de terra produzem grandes variações mesmo ao longo de 
uma mesma latitude, verificando-se também grandes extremos 
estacionais junto a uma dada região. 
A principal razão para que estes fenômenos se manifestem pode 
ser atribuída à diferente capacidade de armazenagem de calor das 
massas de água e de terra. Enquanto a água possui o mais alto calor 
específico, a acumulação de calor é muito menor na água que na terra. 
O efeito de qualquer corpo de água sobre seu entorno imediato 
reduz as temperaturas extremas diurnas e estacionais; grande massas 
de água possuem um pronunciado efeito estabilizador 
Como exemplo dos efeitos no clima local produzidos pela 
presença de grandes massas de água ou terra, Fitch (1971) cita 
Honolulu e Timbuctoo, localizados aproximadamente na mesma 
latitude, 19o. e 17o. N, respectivamente. Em Honoluli próxima do 
centro de um grande e aquecido oceano, as variações diuturnas de 
temperatura são insignificantes; já em Timbuctoo, no centro de uma 
grande massa de terra árida as variações de temperatura diuturnas e 
estacionais são extremamente pronunciadas. 
Frota e Schiffer ressaltam esse fator climático como “distribuição 
continentes e oceanos”: 
“O calor específico da água é aproximadamente o dobro do da 
terra. Se considerarmos que o calor específico de uma substância é 
definido como sendo a quantidade de energia necessária para elevar 
de um grau (Celsius) a temperatura de uma unidade de massa, a água 
necessita de quase o dobro de energia térmica que a terra, para uma 
mesma elevação de temperatura. Portanto, ao se esfriar, a água 
também perde grande quantidade de energia. 
Essa camada de ar úmido, que paira sobre os oceanos, tem 
capacidade de receber e de reter calor. Isto faz com que os oceanos 
sejam uma grande parte da reserva do calor mundial, tornando-se 
mais frescos no verão e mais quentes no inverno, em relação aos 
continentes, numa mesma latitude. 
Nesse sentido, se compararmos duas faixas do globo situadas 
entre as mesmas latitudes, mas em hemisférios opostos, por exemplo, 
entre 0° e 30°, observaremos que a região situada no hemisfério norte 
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possui menos mares do que a do hemisfério sul. Como resultado deste 
fenômeno denominado Continentalidade teremos que os invernos 
serão mais frios e os verões mais quentes, em valores médios, no 
hemisfério norte, pois grandes massas de água são afetadas mais 
lentamente que as de terra.” 
Por sua vez, as massas de terra possuem grandes diferenças de 
armazenagem de calor, devido particularmente às características 
físicas do solo. Assim, tem-se que a areia do deserto do Saara e as 
neve do Continente Antártico são o resultado de um conjunto de 
fatores climáticos primários: o ar muito seco e a intensa insolação num 
caso e o frio intenso e a escassa insolação no outro. Mas os dois tipos 
de materiais são, ao mesmo tempo a causa de características 
climáticas secundárias. 
O revestimento do solo interferirá nas condições climáticas 
locais, também, quanto maior for a umidade do solo, pois, quanto 
maior for a umidade, maior será a sua condutibilidade térmica. O ar é 
um mau condutor térmico, de modo que um solo pouco úmido se 
esquenta mais depressa durante o dia, mas à noite devolverá o calor 
armazenado rapidamente, provocando uma grande amplitude térmica 
diária. 
Outro fenômeno interessante são as brisas terra-mar, sentidas 
em regiões litorâneas, que também são explicadas a partir da diferença 
do calor específico entre ambos. 
Durante o dia, a terra aquece-se mais rapidamente que a água, 
e o ar, ao ascender da região mais fria para a mais quente, forçará 
uma circulação da brisa marítima no sentido mar-terra. À noite este 
sentido se inverterá, pois, a água, por demorar mais a esfriar que a 
terra, encontrar-se-á momentaneamente mais quente, gerando uma 
brisa terra-mar. 
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Fonte: Manual de Conforto Térmico – Frota e Schiffer 
As elevações possuem também um impacto climático importante 
sobre as terras baixas das proximidades. Geralmente forçam as 
massas de ar úmidas a subir e, neste processo, o ar esfriado provoca 
a condensação. Como resultado, as massas de ar descarregam a 
maioria de sua umidade (na forma de chuva, granizo ou neve) no lado 
mais quente da área. Este fenômeno produz a chamada sombra de 
chuva. 
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Fonte: Fatores Bioclimáticos para o Desenho Urbano – Marta Romero 
No Brasil, este fenômeno acontece, por exemplo, na região 
nordestina, em função das cadeias montanhosas que se desenvolvem 
ao longo da costa. 
As brisas que sopram do mar são desviadas pelo acidente de 
relevo, criando a sotavento uma região árida: o sertão. 
Fonte: Google 
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• FATORES CLIMÁTICOS LOCAIS
São aqueles fatores que condicionam, determinam e dão origem
ao microclima isto é, ao clima que se verifica num ponto restrito 
(cidade, bairro. rua etc.), tais como a topografia, a vegetação e a 
superfície do solo natural ou construído. 
A forma da superfície terrestre afeta particularmente o micro 
clima. 
• Topografia
É o resultado de processos geológicos e orgânicos.
Segundo Lynch (1980), pode-se considerar que a variante mais
importante da superfície seja a presença ou ausência de água: o 
conteúdo de umidade do solo, seu dreno e a posição do lençol freático. 
As regiões acidentadas possuem os microclimas mais variados,a orientação e sua declividade influenciam os aportes de radiação. 
Segundo Frota e Schiffer, a topografia também afeta a 
temperatura do ar, a nível local. Além da natural diferença de radiação 
solar recebida por vertentes de orientações distintas, um relevo 
acidentado pode se constituir em barreira aos ventos, modificando, 
muitas vezes, as condições de umidade e de temperatura do ar em 
relação à escala regional. 
A força, direção e conteúdo da umidade dos fluxos de ar estão 
muito influenciados pela topografia. Os fluxos de ar podem ser 
desviados ou canalizados pelas ondulações da superfície terrestre; por 
exemplo, quando uma massa de ar é descendente dificilmente 
ocorrerão precipitações, e devido a isto as características 
pluviométricas variam muito entre localidades situadas a barlavento ou 
sotavento das montanhas. 
Na topografia devem ser consideradas a declividade, a 
orientação, a exposição e a elevação das ondulações da superfície da 
terra. 
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As pequenas mudanças de elevação e de orientação podem 
produzir variações significativas em lugares separados por pequenas 
distâncias. 
• Vegetação
A vegetação auxilia na diminuição da temperatura do ar, absorve 
energia, favorece a manutenção do ciclo oxigênio-gás carbônico 
essencial à renovação do ar. 
Um espaço gramado pode absorver maior quantidade de radiação 
solar e, por sua vez, irradiar uma quantidade menor de calor que 
qualquer superfície construída, uma vez que grande parte da energia 
absorvida pelas folhas é utilizada para seu processo metabólico, 
enquanto em outros materiais toda a energia absorvida é transformada 
em calor. O processo de fotossíntese também auxilia na umidificação 
do ar através do vapor d’água que libera. 
A vegetação contribui de forma significativa ao estabelecimento dos 
microclimas. Em geral, a vegetação tende a estabilizar os efeitos do 
clima sobre seus arredores imediatos, reduzindo os extremos 
ambientais. 
• Superfície do solo
A análise da superfície do solo pode ser realizada a partir de seus 
dois aspectos mais importantes: o solo natural e o solo construído. 
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A análise do primeiro aspecto revelará o potencial hídrico, as 
quantidades de areias e cascalhos para possíveis drenagem, filtrações, 
erosões e capacidade térmica, informações estas fundamentais para 
determinar os índices de reflexão ou absorção da superfície do solo. 
A natureza dos materiais superficiais é de primeira importância. 
Também é imprescindível conhecer o poder difusor de uma superfície, 
isto é, o albedo, que é a proporção entre a luz do sol recebida e refletida 
por uma superfície. 
O mar, os vales e os solos úmidos em geral tendem a equilibrar as 
temperaturas, enquanto a areia, a neve ou os pavimentos não atuam 
da mesma maneira, sendo quentes durante o dia e frios durante a 
noite. 
Da análise do aspecto do solo construído ou modificado por ação do 
homem destaca-se o processo de urbanização que ao substituir por 
construções e ruas pavimentadas a cobertura vegetal natural, altera o 
equilíbrio do microambiente. Isto produz distúrbios no ciclo térmico 
diário, devido às diferenças existentes entre a radiação solar recebida 
pelas superfícies construídas e a capacidade de armazenar calor dos 
matéria de construção. O tecido urbano absorve calor durante o dia e 
o reirradia durante a noite. A isto se deve acrescentar o calor produzido
pelas máquinas e homens concentrados em pequenos espaços da 
superfície terrestre. 
Detwyler (1974) trata das alterações climáticas provocadas pela 
urbanização. Segundo ele, as alterações são três: 
1. mudança da superfície física da terra, pela densa construção e
pavimentação, fazendo com que a superfície fique impermeável, 
aumentando sua capacidade térmica e rugosidade e, ao mesmo tempo, 
alterando o movimento do ar; 
2. aumento da capacidade armazenadora de calor com a diminuição
do albedo; 
3. emissão de contaminantes, que aumentam as precipitações e
modificam a transparência da atmosfera. 
Segundo Romero, estas três alterações resultantes da urbanização, 
aliadas ao fluxo material de energia, produzem um balanço térmico 
especial nos centros urbanos, que é visível em muitas cidades: o domo 
urbano. Este domo contém uma circulação de ar típica, fazendo com 
que a cidade se pareça com uma ilha quente rodeada por um entorno 
mais frio. Daí o efeito ser conhecido como “ilhas de calor”. 
O ar aquecido no centro das massas construídas sobe, dando origem 
a correntes verticais que, aliadas à nebulosidade e maiores índices de 
condensação, favorecem a retenção de poluentes (forma-se uma 
espécie de teto). Os poluentes são carregados pelas correntes verticais 
e logo dispersos sobre o entorno, num processo contínuo que conforma 
dentro de uma calota ou domo um movimento circulatório de gases. 
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Segundo Frota e Schiffer, tais ilhas de calor, basicamente, são 
geradas a partir das modificações impostas à drenagem do solo, 
notadamente pelo seu revestimento por superfície de concreto e 
asfalto. 
Além desse fator, as cidades também são produtoras de calor. Nelas 
se instalam grandes quantidades de equipamentos termoelétricos e de 
combustão para a produção de mercadorias e transportes de pessoas 
e cargas. Interferem, ainda, as verdadeiras massas de edificação que 
modificam o curso natural dos ventos, prejudicando a ventilação 
natural no interior do núcleo. Além disso, a poluição gerada em um 
meio urbano modifica as condições do ar quanto a sua composição 
química e odores. As condições para que ocorra precipitação em forma 
de chuva são favorecidas no núcleo urbano devido às partículas sólidas 
em suspensão no ar, que contribuem para a aglutinação das partículas 
de água que formarão a gota de chuva. 
• ELEMENTOS CLIMÁTICOS
São aqueles que representam os valores relativos a cada tipo de 
clima, ou seja, a temperatura, a umidade do ar, as precipitações e os 
movimentos do ar. 
• Temperatura
Segundo Lamberts, é a variável climática mais conhecida e de
mais fácil medição. A variação da temperatura na superfície da Terra 
resulta basicamente dos fluxos das grandes massas de ar e da 
diferente recepção da radiação do sol de local para local. 
• Umidade do ar
O vapor d’água contido no ar origina-se da evaporação natural da 
água, da evapotranspiração dos vegetais e de outros processos de 
menor importância. 
Como definição de umidade absoluta tem-se que é o peso do vapor 
de água contido em uma unidade de volume de ar (g/m3), e a umidade 
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relativa é a relação da umidade absoluta com a capacidade máxima do 
ar de reter vapor d’água, àquela temperatura. 
Isto equivale a dizer que a umidade relativa é uma porcentagem da 
umidade absoluta de saturação. 
A umidade relativa varia com a temperatura do ar, diminuindo 
com o aumento desta. Quando o ar contendo uma certa quantidade de 
água é esfriado, sua capacidade de reter água é reduzida, aumentando 
a umidade relativa até se tornar saturado — com umidade 100%. A 
temperatura na qual esse ar se satura é denominada temperatura do 
ponto de orvalho, qualquer esfriamento abaixo dessa temperatura 
causa condensação de vapor. 
Segundo Lamberts, a umidade resulta da evaporação da água 
contida nos mares, rios, lagos e na terra, bem como a 
evapotranspiração dos vegetais. Locais com alta umidade reduzem a 
transmissão da radiação solar, pela absorção e redistribuição na 
atmosfera. Porém, altasumidades relativas dificultam a perda de calor 
pela evaporação do suor aumentando o desconforto térmico. 
O ar a uma certa temperatura pode conter uma determinada 
quantidade de água (Maior temperatura= Maior quantidade de água e 
vice-versa). 
Como a umidade relativa é a razão entre o vapor de água existente 
no ar e quantidade de vapor que esse consegue armazenar, a medida 
que o ar esquenta e vai se tornando mais denso, sua capacidade de 
armazenamento aumenta, diminuindo, assim, sua umidade relativa. 
Segundo Romero, em função das estações, a umidade absoluta do 
ar (quantidade de vapor de água/volume) diminui, em geral, na 
estação fria e aumenta na estação quente. 
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Ao contrário, a umidade relativa do ar diminui com o aumento de 
temperatura, visto que, para o ar quente, o ponto de saturação é mais 
alto, isto é, a tensão máxima de vapor é maior. 
Gomes (1980:17) mostra exemplos onde essa inversão do sentido 
de variação das umidades absoluta e relativa do ar é evidenciada: “a 
umidade (sic) absoluta no Saara é de 2 a 3 vezes superiores a do 
ártico; mas a umidade relativa é ali apenas de 20 a 30% contra os 75 
a 90%, que é corrente constatar nas regiões árticas. A ausência de 
precipitações nos desertos não resulta assim de carência de umidade 
mas sim de ser reduzida a tensão de vapor de água existente 
relativamente à tensão máxima” 
Outro exemplo que se pode citar se refere a Brasília: nesta cidade, 
na época da seca, a umidade absoluta permanece mais ou menos 
constante para um mesmo dia, enquanto a umidade relativa varia 
muito (pode ir de 30% às 13 h até 90% às 5 h). 
Segundo Lamberts, a umidade pode ser modificada em escalas mais 
próximas a edificação na presença de água ou de vegetação. 
• Precipitações
Segundo Frota e Schiffer, a condensação do vapor d’água, em forma 
de chuva, provém, em grande parte, de massas de ar úmido em 
ascensão, esfriadas rapidamente por contato com massas de ar mais 
frias. 
Segundo Romero, a evaporação das águas de superfície leva à 
formação de nuvens que redistribuem a água na forma de chuva ou 
outras precipitações; esta água flui através de córregos, rios e outros 
e volta para o oceano, completando o ciclo hidrológico. 
A restituição da água evaporada para a atmosfera à terra ocorre sob 
formas diversas, seja pelas condensações superficiais (orvalho, 
geada), seja pelas precipitações sob forma líquida (chuvas, ou mais ou 
menos sólidas, neve, granizo). As precipitações se dão a partir da 
condensação do vapor d’água na atmosfera, na forma de nuvens. A 
altura das superfícies oceânicas permanece quase que sem alteração 
de ano para ano. A evaporação dos mares, portanto, deve-se igualar à 
precipitação que sobre eles cai somada à vazão dos rios que neles 
deságuam. Ciclo hidrológico: 
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A porcentagem de precipitação que o solo retém é muito menor nos 
trópicos e nas latitudes médias durante o verão, pois a chuva evapora 
sem ter tido oportunidade de penetrar no solo. 
A evaporação aumenta rapidamente com a temperatura e a 
velocidade do vento, em especial à tarde quando a nebulosidade é 
intermitente e o sol brilha logo após a chuva. 
• Movimento do ar
Segundo Frota e Schiffer, a nível do globo, o determinante principal 
das direções e características dos ventos é a distribuição sazonal das 
pressões atmosféricas. A variação das pressões atmosféricas pode ser 
explicada, entre outros fatores, pelo aquecimento e esfriamento das 
terras e mares, pelo gradiente de temperatura no globo e pelo 
movimento de rotação da Terra. Denomina-se pressão atmosférica a 
ação exercida pela massa de ar que existe sobre as superfícies. 
Segundo Romero, o movimento do ar é resultado das diferenças de 
pressão atmosférica verificadas pela influência direta da temperatura 
do ar, o qual se movimenta horizontal e verticalmente. 
O movimento horizontal é originário das diferenças térmicas num 
sentido global do planeta e num sentido local das diferenças de 
temperatura em terra firme: vale/montanha, cidade/campo. 
O deslocamento vertical se dá dentro da troposfera (camada inferior 
da atmosfera) em função do perfil de temperatura que se processa. O 
ar quente que sobe na faixa do equador caminha para os pólos, resfria-
se e tende a descer. Segundo Comes (1980:5), “parte deste ar reflui, 
junto à superfície da terra, para o Equador; e tendo-se aquecido volta 
a subir”. 
Dos fatores locais que intervêm na formação do movimento do ar, 
o relevo do solo exerce um papel importante, uma vez que desvia,
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altera, ou canaliza este movimento. O movimento do ar como qualquer 
outro corpo em movimento tem inércia uma vez em movimento tende 
a continuar na mesma direção até ser desviado por algum obstáculo. 
Segundo Villas Boas (1983:13), “a fricção produzida pelo ar em 
movimento, quando em contato com obstáculos, faz com que sua 
velocidade de deslocamento inicial seja reduzida, devido à perda de 
energia no atrito, e seu modelo de circulação seja alterado. E o--que 
acontece com o fluxo de ar, ou vento que, nas camadas mais baixas 
da atmosfera, tem sua velocidade reduzida devido ao atrito com o solo. 
Neste caso, quanto mais rugoso é o solo maior o atrito e menor a 
velocidade do ar próxima à superfície”. Como diz Koenigsberger 
(1977), se a superfície do solo é irregular, o aumento de velocidade 
com a altura é muito maior do que se esta fosse constituída por uma 
superfície contínua e lisa. Estes fenômenos se verificam num espaço 
chamado camada limite da atmosfera. 
Tem-se então que a altura da camada-limite aumenta com o 
incremento da rugosidade do solo e as velocidades do ar aumentam 
com a altitude, até a camada-limite, a partir da qual permanecem mais 
ou menos constantes. 
Segundo Koenigsberger (1977), a altura da camada-limite da 
atmosfera varia de 100 a 274 m em campo aberto, de 100 a 396 m na 
periferia e de 100 a 518 m no centro urbano (1977:53). 
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• CLASSIFICAÇÃO DOS CLIMAS
Os elementos e fatores estudados atuam em conjunto, sendo que 
cada um deles é o resultado da conjugação dos demais; por este 
motivo, uma classificação geral ou uma tipificação não é tarefa fácil 
nem é facilmente aceita pelos diversos autores que tratam da 
compreensão do clima. 
Segundo Frota e Schiffer, as distinções entre os tipos de climas 
poderiam ser tão diversificadas quanto as combinações entre os vários 
elementos climáticos. 
Dentre os vários sistemas de classificação de climas, os mais 
difundidos são os de Koppen, Atkinsons, Thornthwaite, Mahoney, entre 
outros. 
Para efeito da arquitetura, os dados climáticos mais significativos 
são os relativos às variações, diárias e anuais, da temperatura do ar e 
os índices médios de umidade relativa e precipitações atmosféricas e, 
quando disponível, a quantidade de radiação solar. 
Algumas classificações trazidas do livro “Fatores Bioclimáticos para 
o Desenho Urbano” – Marta Romero:
 Romero, em seu livro, adotou a classificação realizada por 
Ferreira (1965) de três tipos principais de climas em função da 
construção encontrados na região tropical: o clima quente-seco, o 
clima quente-úmido e o clima mais ameno dos planaltos. 
 As características principais destes três tipos de clima são 
apresentadas na tabela a seguir. 
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