Arq Bioclimatica

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ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA 
Clima 
Simulação 
Entorno 
Arquivo 
Climático 
Desempenho 
térmico e 
energético 
Estratégias 
de projeto 
arquitetônico 
Arquitetura 
CLIMA E ARQUIETURA >>> 
Como a arquitetura pode contribuir na redução do consumo energético 
de uma edificação mantendo suas condições de conforto? 
2 
CLIMA E ARQUIETURA >>> 
“[...] até 70% de economia de 
energia poderia ser obtido através 
da definição adequada do desenho 
geométrico, escolha de materiais e 
componentes construtivos da 
edificação em função do clima.” 
PEDRINI; SZOKOLAY (2005 apud WESTPHAL, 
2007, p. 131) 
3 
Regiões Climáticas Brasileiras 
Verões quentes + chuvosos 
Invernos quentes + secos. 
Temp. médias > 20°C 
Amplitude térmica anual < 
7°C. 
Região amazônica 
24°C <Temp. médias < 26°C 
Amplitude térmica anual < 
3°C. 
Fonte: Mapa do Brasil com seis regiões bioclimáticas. Lamberts, R.; Dutra, L.; Pereira, F. (1997), p. 112 
Região mais seca, 
Temp. médias aprox. 26°C 
Amplitude térmica anual 
aprox. 3°C. 
CLIMA >>> 
Temp. médias < 20°C 
9°C < Amplitude térmica 
anual < 13°C 
18°C < Temp. médias < 26°C 
Amplitude térmica variável 
de acordo com cada região 
18°C < Temp. médias < 22°C 
4 
http://www.inmet.gov.br/html/clima/mapas 
Normais Climatológicas (INMET – Instituto Nacional de Meteorologia) 
Temperatura Insolação Total 
Normais Climatológicas 
As "Normais Climatológicas" são obtidas através do cálculo das médias de parâmetros meteorológicos, referentes a 
períodos padronizados de 30 anos, sucessivamente, de 1901 a 1930, 1931 a 1960 e 1961 a 1990. 
Como, no Brasil, somente a partir de 1910 a atividade de observação meteorológica passou a ser feita de forma sistemática, 
o primeiro período padrão possível de ser calculado foi o de 1931 a 1960. 
http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=clima/normaisclimatologicas 
Temperatura 
Pressão Atmosférica 
Insolação 
Evaporação 
Nebulosidade 
Umidade Relativa 
Precipitação 
Vento 
CLIMA >>> 
5 
http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=clima/normaisclimatologicas
Escalas do Clima | Entorno CLIMA >>> 
Camandas de modificação do clima urbano (Oke, 1987, p. 274) 
Urban Canopy Layer: Espaço limitado pelos edifícios até seus telhados. A condição climática em 
qualquer ponto é determinada pela natureza do entorno imediato e em particular de sua 
geometria, material e propriedades. 
MESOCLIMA 
6 
Arquivos Climáticos | Simulação CLIMA >>> 
arquivo climático parâmetro que caracteriza o clima e é construído a partir de dados 
climáticos horários registrados em estações automáticas, freqüentemente instaladas em 
aeroportos ou regiões localizadas fora da zona urbana. 
Metodologias: 
 
TRY - Test Reference Year (Ano Climático de Referência) 
Um arquivo climático TRY é formado através de uma metodologia baseada na eliminação de 
 anos cujos dados contêm temperaturas médias mensais extremas (altas ou baixas) até que se 
 obtenha apenas um ano de dados médios. 
 
TMY - Typical Meteorological Year 
É uma compilação de meses sem extremos de temperatura provenientes de diferentes anos, 
gerando um ano climático que apresenta temperaturas sem extremos para cada mês. 
 
 Ambas representam um ano sem extremos de temperatura. 
 
7 
Arquivos Climáticos | Simulação CLIMA >>> 
 Mês 
 Dia 
 Hora 
 TBS {C} 
 TBU {C} 
 T. Pto Orvalho {C} 
 Pressao Atmosferica {kPa} 
 Umidade {kg/kg} 
 U. R. {%} 
 Densidade do ar {kg/m3} 
 Entalpia {BTU/LB} 
 Velocidade do Vento {m/s} 
 Direção do Vento {graus} 
 Cobertura Total de Nuvens {decimas} 
 Rad Horizontal Extraterreste {Wh/m2} 
 Rad Global Horizontal {Wh/m2} 
 Rad Direta {Wh/m2} 
 Rad Direta Normal {Wh/m2} 
 Rad Difusa Horizontal {Wh/m2} 
8 
INFORMAÇÕES 
Zoneamento Bioclimático Brasileiro | Normas 
Parte 1 Definições, símbolos e unidades; 
Parte 2 Métodos de cálculo da transmitância 
térmica, da capacidade térmica, do atraso 
térmico e do fator solar de elementos e 
componentes de edificações; 
Parte 3 Zoneamento bioclimático 
brasileiro e diretrizes construtivas para 
habitações unifamiliares de interesse 
social; 
Parte 4 Medição da resistência térmica e da 
condutividade térmica pelo principio de placa 
quente protegida; 
Parte 5 Medição da resistência térmica e da 
condutividade térmica pelo método 
fluximétrico. 
NBR 15220: Desempenho térmico de edificações 
CLIMA >>> 
ZBBR 1.0 (2003) 
Normas de Desempenho 
NBR 15575: Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos – 
Desempenho. 
 
EDIFICAÇÃO >>> 
Parte 1 Requisitos gerais; 
Parte 2 Requisitos para os sistemas estruturais; 
Parte 3 Requisitos para os sistemas de pisos internos; 
Parte 4 Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas; 
Parte 5 Requisitos para os sistemas de coberturas; 
Parte 6 Requisitos para os sistemas hidrossanitários. 
Simplificado Simulação Medição 
Estabelece três procedimentos para avaliação da adequação de 
habitações as oito zonas bioclimáticas. 
Normas de Desempenho EDIFICAÇÃO >>> NBR 15220 
ABERTURA P/ 
VENTILAÇÃO 
A (em % da 
área de piso) 
Pequenas 10% < A < 15% 
Médias 15% < A < 25% 
Grandes A > 40% 
Tabela C.1 – Aberturas para ventilação 
Vedações externas U W/m².K 
Paredes Leve U≤3,00 
Leve 
refletora 
U≤3,60 
 
Pesada U≤2,20 
Cobertu
ras 
Leve 
Isolada 
U≤2,00 
Leve 
refletora 
U≤2,30 
 
Pesada U≤2,00 
Tabela C.2 – Transmitância Térmica 
Normas de Desempenho NBR 15575 EDIFICAÇÃO >>> 
Requisitos para os 
sistemas de 
 vedações 
verticais internas 
 e externas 
(parte 4) 
Normas de Desempenho NBR 15575 EDIFICAÇÃO >>> 
Requisitos para os 
sistemas de 
 coberturas 
(parte 5) 
Normas de Desempenho NBR 15220 EDIFICAÇÃO >>> 
DEFINIÇÕES 
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>> 
ZBBR – v. 1.0 
Classificação 
Bioclimática dos 
Municípios 
Brasileiros 
330 cidades principais (dados medidos) + 5231 (clima estimado por interpolação) 
FERRAMENTAS 
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>> 
ZBBR – Classificação Bioclimática dos Municípios Brasileiros | NBR 15220 
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>> 
CARTA BIOCLIMÁTICA 
Givoni, 1991 
1. Zona de Conforto 
2. Ventilação 
3. Resfriamento Evaporativo 
4. Massa Térmica para Resfriamento 
5. Refrigeração 
6. Umidificação 
7. Massa Térmica c/ Aquecimento Solar 
8.Aquecimento Solar 
9.Aquecimento Artificial 
 
Imagem: Aula de Conforto Térmico | Prof. Fernando Ruttkay 
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>> 
ABC – v. 1.3 
Architectural 
Bioclimatic 
Classification 
FERRAMENTAS 
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>> 
Climate 
Consultant 5.5 
FERRAMENTAS 
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>> 
FERRAMENTAS 
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>> 
FERRAMENTAS 
 Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> 
EFICIÊNCIA E CONFORTO 
 AQUECIMENTO PASSIVO 
 INÉRCIA TÉRMICA 
 
 
 Florianópolis 
Imagens: Aula de Conforto Térmico | Prof. Fernando Ruttkay 
 Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> 
EFICIÊNCIA E CONFORTO 
 Florianópolis 
 SOMBREAMENTO 
 VENTILAÇÃO NATURAL 
+ INÉRCIA TÉRMICA 
P/ RESFRIAMENTO 
Imagens: Aula de Conforto Térmico | Prof. Fernando Ruttkay 
Material com 
grande capacidade 
de armazenar calor 
e 
Lenta emissão da 
energia absorvida. 
 Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> 
EFICIÊNCIA E CONFORTO 
 Florianópolis 
Como seria um projeto eficiente 
 energeticamente para Florianópolis? 
 Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> 
EFICIÊNCIA E CONFORTO 
Severiano Porto, Manaus - AM Baixa Inércia Térmica + Sombreamento 
 Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> 
EFICIÊNCIA E CONFORTO 
Sede Administrativa do INPE, Natal - RN Ventilação Natural Permanente + Sombreamento 
 Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> 
EFICIÊNCIA E CONFORTO 
Hospital Rede Sarah Kubitschek, Salvador - BA 
Ventilação Natural + Iluminação Natural + Sombreamento 
 Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> 
EFICIÊNCIA E CONFORTOFábrica Ipel, Cajamar - SP 
Ventilação Natural + Iluminação Natural + Sombreamento 
 Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> 
EFICIÊNCIA E CONFORTO 
 SAP LAbs, São Leopoldo - RS 
Fachada 
Norte: 
Proteção 
Solar 
Fachada Oeste: Opaca | Inércia térmica 
Ventilação Natural 
 Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> 
EFICIÊNCIA E CONFORTO 
 SAP LAbs, São Leopoldo - RS 
Escada central: 
 Pode representar uma redução no uso dos 
elevadores? 
Pátio Central: 
Iluminação 
Natural 
Simulação Computacional ANÁLISE >>> 
DESIGN BUILDER | ECOTECT 
DB: Ventilação Externa 
DB: Ventilação Interna ECOTECT: Radiação Externa 
ECOTECT: Radiação Interna 
Simulação Computacional ANÁLISE >>> 
ENERGY PLUS | DAYSIM 
Daysim: Iluminação Natural 
EP: Simulação Energética 
CLIMA | EFICIÊNCIA ENERGÉTICA BASES >>> 
FONTES 
INMET: http://www.inmet.gov.br 
 
- Monitoramento e dados sobre o clima. 
 
http://www.labcon.ufsc.br/index.php 
 
- Norma 14220 parte 1 e 3; 
- Ferramentas: ZBBR, v. 1.0 Classificação Bioclimática dos Municípios Brasileiros; 
 Analysis BIO; 
 ABC Architectural Bioclimatic Classification; 
 Sol-Ar v6.2. 
 
http://www.energy-design-tools.aud.ucla.edu/climate-consultant/request-climate-consultant.php 
 
- Ferramenta: Climate Consultant v 5.5 
 
http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/ 
 
- Software: Energy Plus v. 8.1.0 
 
http://www.labeee.ufsc.br/downloads/arquivos-climaticos/formato-epw 
 
- Arquivos climáticos 
http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/register.cfm?goto=eplus
http://www.inmet.gov.br/
http://www.inmet.gov.br/
http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/register.cfm?goto=eplus
http://www.labcon.ufsc.br/index.php
http://www.labcon.ufsc.br/index.php
http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/register.cfm?goto=eplus
http://www.energy-design-tools.aud.ucla.edu/climate-consultant/request-climate-consultant.php
http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/register.cfm?goto=eplus
http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/
http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/
http://www.labeee.ufsc.br/downloads/arquivos-climaticos/formato-epw
OBRIGADA! 
ARQ 5658 - Eficiência Energética e 
Sustentabilidade em Edificações 
http://arq5658.paginas.ufsc.br 
Professor: Fernando Simon Westphal 
Mestrandas: Maíra O. Pires e Silvana Silvestre 
maira@labcon.ufsc.br | 
Silvana@labcon.ufsc.br 
 
http://arq5658.paginas.ufsc.br/
http://arq5658.paginas.ufsc.br/
mailto:maira@labcon.ufsc.br
mailto:Silvana@labcon.ufsc.br
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