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1 ZONEAMENTO BIOCLIMÁTICO E ESTRATÉGIAS DE CONTROLE AMBIENTAL 2 Introdução Você está na unidade Zoneamento bioclimático e estratégias de controle ambiental Conheça aqui alguns métodos de análise do clima ferramentas gráficas uso da carta solar e programas de simulação Você vai ter um panorama sobre o consumo energético pelas edificações no Brasil e as conquistas já alcançadas com o uso da energia solar e os sistemas fotovoltaicos Veja como a norma ABNT NBR 152202005 Desempenho térmico de edificações faz a análise do conforto de várias das cidades brasileiras e estabelece critérios para proporcionar maior conforto nas edificações habitacionais Conheça aqui um pouco sobre estratégias de controle ambiental e a importância da escolha dos materiais utilizados na envoltória do edifício Bons estudos 1 Zoneamento e conforto Os métodos de análise de dados climáticos com o objetivo de indicar estratégias bioclimáticas são ferramentas importantes para a indicação das melhores soluções arquitetônicas em benefício do conforto A análise do clima de uma cidade e suas respectivas estratégias recomendadas pode ser feita através várias maneiras como consulta de gráficos normas tabelas programas de informática O objetivo principal é identificar as exigências relativas ao em cada localidade e conforto higrotérmico definir as melhores estratégias A Planilha de Mahoney e a Carta Bioclimática de Givoni são métodos manuais O Ano Climático de Referência ou Test Reference Year TRY é um método baseado em um ano representativo dos dados climáticos O ano climático de referência é usado em programas de simulação computacional tanto para cálculo de consumo de energia como na definição das estratégias bioclimática indicada para a cidade escolhida O Analysis BIO e o SolAr desenvolvidos pela LaBEE na Univesidade Federal de Santa Catarina são exemplos desses programas No Brasil temos a ABNT NBR 152202003 Desempenho térmico de edificações uma fonte de consulta indispensável para estudo das recomendações e diretrizes construtivas no território nacional 11 Zoneamento bioclimático brasileiro A norma ABNT NBR 152202003 Desempenho térmico de edificações na parte 3 intitulada Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social tem como objetivos criar uma divisão por zonas no território brasileiro e estabelecer uma série de recomendações 3 apropriadas para residências unifamiliares de interesse social Para cada zona atribui se algumas estratégias de controle ambiental A norma apresenta uma lista de 330 cidades com a classificação dos climas e a metodologia adotada na determinação do zoneamento As recomendações priorizam o uso de técnicas passivas de controle ambiental Na formulação das diretrizes construtivas foram considerados os seguintes parâmetros Tamanho das aberturas para ventilação proteção das aberturas vedações externas tipo de parede externa e tipo de cobertura Estratégias de condicionamento térmico passivo A de vários municípios brasileiros e suas diretrizes classificação bioclimática construtivas para habitações unifamiliares de interesse social conforme a ABNT NBR 152203 2005 podem ser visualizadas com o uso do programa ZBBR Zoneamento Bioclimático Brasileiro O programa indica a a qual a cidade pertence de acordo com a zona bioclimática norma o seu tipo de clima e as recomendações para a escolha dos para materiais e levandose em conta as paredes coberturas propriedades termo físicas dos materiais Ainda apresenta informações quanto as áreas de aberturas de janelas para ventilação e as estratégias bioclimática para inverno e verão As pesquisas na área do conforto ambiental e da arquitetura bioclimática já perduram algumas décadas Nos anos 60 os irmãos Olgyay 1963 elaboraram um diagrama organizado em função da temperatura de bulbo seco e da umidade relativa do ar referentes aos dados coletados durante o ano A dos irmãos Carta bioclimática Olgyay é bastante simples comparada ao que já alcançamos de informações nos dias atuais através das normas mapas de zoneamento bioclimático e programas de computador mas foi uma etapa necessária fonte de consulta básica para as pesquisas mais recentes Givoni 1992 desenvolveu a carta bioclimática considerando que uma edificação possuí uma massa e portanto um clima interno diferente do externo Givoni corrigiu a limitação do método anterior criou zonas de estratégias considerando as propriedades dos materiais na envoltória da edificação Foi a partir do seu diagrama Comfort que a Climate Analysis and Building Design Guidelines Energy and Building norma ABNT NBR 152203 adaptou e definiu a Carta Bioclimática Brasileira As são referidas por uma letra que varia de A até L As zonas estratégias aplicadas da carta bioclimática correspondem às seguintes estratégias 4 Figura 1 Estratégias para definir as zonas da Carta Bioclimática Fonte Elaborada pela autora 2020 ParaCegoVer A tabela apresenta as zonas da carta bioclimática e indicação detalhada das estratégias recomendadas O método de classificação bioclimática apresentado na norma foi NBR 152202005 adaptado a partir da A tabela apresenta Carta de Givoni Cidade estratégias e zona alguns exemplos extraídos da norma 5 Figura 2 Cidade estratégias e zona Fonte Elaborada pela autora 2020 PraCegoVer A tabela divide as capitais brasileiras de acordo com as suas estratégias e as zonas correspondentes Observe a no mapa do zoneamento bioclimático da norma ABNT NBR 15220 zona 8 2003 parte 3 Essa zona abrange uma grande parte do território brasileiro com as indicações das estratégias F I J Concluise que as estratégias de ventilação e desumidificação renovação do ar são amplamente recomendadas resolvendo o problema do desconforto pelo calor em grande parte dos casos Nesse breve estudo da norma vimos a ampla abordagem quanto ao conforto no território brasileiro A norma apresenta dados para 330 cidades com a indicação das estratégias e indicação do zoneamento a qual pertencem A adotada na classificação dos climas utiliza dados referentes a metodologia temperatura e umidade relativa para cada mês do ano Os dados mensais de temperatura e umidade do ar são representados por uma reta no grafico da carta solar Dados de entrada segundo a ABNT NBR 152202005 2005 p 15 a igual à temperatura média das mínimas Tmin b igual à temperatura média das máximas Tmax c igual à média mensal da umidade relativa UR Cálculo da temperatura média mensal e sequência Tmed Tmin Tmax 2 6 12 Estratégias de controle ambiental As para cada cidade podem ser encontradas tanto estratégias de controle ambiental pelo diagrama de Givoni como através do uso de programas de computador ou mesmo em consulta a norma ABNT NBR 152202005 Tais estratégias representam maneiras de lidar com a situação ou seja formas de intervenção no objetivo de obter condição de conforto ambiental Veja como exemplo de aplicação da norma e análise das estratégias para a cidade de Curitiba De acordo com a tabela Cidade estratégias e zona extraída da norma atribui se as estratégias ABCF Consultando a outra tabela Zonas da carta bioclimática e indicação das estratégias temos as seguintes informações A Zona de aquecimento artificial calefação B Zona de aquecimento solar da edificação C Zona de massa térmica para aquecimento F Zona de desumidificação renovação do ar O projeto bioclimático na cidade de Curitiba portanto deverá prever essas quatro estratégias acima a fim de prover o conforto ambiental térmico com baixo consumo de energia elétrica Lamberts et al 2013 descrevem cada estratégia bioclimática com conceituações e exemplos além de informar características básicas de cada uma das 8 zonas bioclimáticas São elas Zona 1 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Curitiba Caxias do Sul Lages São Joaquim e Campos do Jordão As principais estratégias bioclimáticas para as cidades em questão são aquecimento solar e grande inércia térmica nas vedações internas Como recomendações construtivas temos aberturas para ventilação de dimensões médias sombrear as aberturas no verão e permitir a entrada do sol no inverno paredes e coberturas com inércia leve coberturas com matérias isolantes você sabia Para conhecer a aplicação deste método é importante consultar a norma e acompanhar exemplos de análise e procedimentos Visto que existem vários métodos de análise do conforto e indicação das estratégias apropriadas convém analisar a situação em específico e escolher o método de análise conveniente e definir a estratégia mais apropriada 7 Zona 2 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Laguna Uruguaiana Pelotas Ponta Grossa e Piracicaba Indicase as mesmas diretrizes construtivas da zona 1 adicionando a ventilação cruzada no verão Zona 3 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Florianópolis Camboriú Chapecó Porto Alegre Rio Grande Torres São Paulo Campinas Pindamonhangaba Sorocaba Belo Horizonte Foz do Iguaçu Jacarezinho Paranaguá e Petrópolis Recomendase como diretrizes construtivas o mesmo que a zona 2 incluindo paredes externas leves e refletoras a radiação solar Zona 4 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Brasília Franca Limeira Ribeirão Preto e São Carlos Recomendase como diretrizes construtivas o uso de aberturas de dimensão média devendo ser sombreadas durante todo o ano Paredes pesadas e cobertura leve com isolamento térmico As estratégias bioclimáticas recomendadas são o resfriamento evaporativo a ventilação seletiva no verão o aquecimento solar a alta inércia térmica das paredes internas no período frio Zona 5 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Niterói São Francisco do Sul e Santos Recomendase como diretrizes construtivas janelas de tamanho médio com sombreamento paredes leves e refletoras ventilação cruzada no verão paredes internas pesadas com grande inércia térmica e coberturas leves com isolamento térmico Zona 6 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Goiânia Capo Grande e Presidente prudente As principais diretrizes bioclimáticas construtivas são janelas de tamanho médio com sombreamento paredes pesadas coberturas leves com isolamento térmico técnica do resfriamento evaporativo e ventilação seletiva no verão 8 Zona 7 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Cuiabá e Teresina Recomenda se como diretrizes construtivas aberturas pequenas e sombreadas durante todo o ano paredes e coberturas pesadas técnica do resfriamento evaporativo e ventilação seletiva no verão Zona 8 Abrange uma ampla área do território brasileiro Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Belém Corumbá Fernando de Noronha Fortaleza João Pessoa Maceió Natal Recife Rio Branco Rio de Janeiro Santarém Salvador São Luiz e Vitória Recomendase como diretrizes construtivas uso de aberturas grandes e totalmente sombreadas paredes e coberturas leves e refletoras uso de ventilação cruzada permanente durante todo o ano A é uma importante etapa de projeto na qual o arquiteto escolha dos materiais precisa ter conhecimento a respeito do comportamento térmico dos materiais e algumas propriedades físicas tais como transmitância térmica Wm²K atraso térmico horas e fator solar para as superfícies opacas e transparentes A forma da construção definição dos cheios e vazios do edifício materiais da envoltória fachadas e cobertura são decisões de grande importância para o conforto interno do edifício e consequentemente impactarão no consumo energético do edifício Corbela et al 2015 fazem algumas recomendações para de estratégias da visando a No arquitetura bioclimática tropical redução de consumo energético livro os autores fazem considerações distintas para o caso de edificações com climatização artificial e sem climatização artificial Em edificações sem climatização artificial recomendase 9 Recomendações em edificações sem climatização artificial Controlar os ganhos de calor minimizando a radiação solar que entra pelas aberturas Cuidado com as paredes de cores escuras na face externa e com materiais de alta transmitância térmica Não ventilar quando a temperatura externa for superior a temperatura interna Cuidado com lâmpadas e motores que irradiam calor no ambiente Dissipar a energia térmica do interior do edifício Remover a umidade em excesso e promover o movimento de ar Promover o uso da iluminação natural integrando a luz natural com a iluminação artificial Controlar o ruído utilizando materiais de isolamento sonoro Em edificações com climatização artificial recomendase Recomendações para edificações com climatização artificial Diminuir ao máximo as trocas térmicas com o exterior permitindo somente a renovação de ar para higienização A envoltória do ambiente climatizado deve ter uma difusividade pequena ou seja usar materiais isolantes e grande resistência térmica Lembrando que a difusividade térmica é uma propriedade específica do material que caracteriza quanto à condução do calor Este valor representa o quão rapidamente um material reage às mudanças de temperatura A Arquitetura Bioclimática prioriza o uso de técnicas passivas de controle ambiental assim a estratégia com climatização artificial deve ser adotada apenas em situações indispensáveis ao uso do arcondicionado Ainda assim não se descarta incorporar algumas das estratégias passivas tais como sombreamento das fachadas e aberturas cores claras nas fachadas cobertura vegetal ventilação noturna inércia térmica entre outros recursos 10 2 Consumo de energia O setor da construção civil tem grande peso no consumo de energia elétrica O consumo de energia elétrica nas edificações residenciais comerciais serviços e edificações públicas no Brasil corresponde a aproximadamente 50 do total da eletricidade consumida no país Segundo o Centro Brasileiro de Informação de Eficiência Energética PROCELINFO o potencial de consumo é grande mas por outro lado a economia de energia na construção civil é expressiva atualmente As edificações novas construídas de acordo com os padrões definidos pela Etiquetagem PBE Edifica podem obter uma economia de até 50 já as edificações existentes que sofrerem grandes reformas uma economia de até 30 O papel do arquiteto é fundamental visto que as soluções de projeto quando bem elaboradas podem reduzir os impactos sobre o meio ambiente Os profissionais precisam estar constantemente se atualizando conhecendo as novas tecnologias e se capacitando para que as boas práticas em projetos eficientes e sustentáveis sejam disseminadas O PROCEL atua tanto na capacitação dos profissionais como na promoção de novas tecnologias disseminação de boas práticas regulamentação e critérios de eficiência energética para edificações e etiquetagem de edificações novas e existentes O profissional da construção civil precisa estar sempre atento ao uso eficiente dos recursos naturais e uso prioritário das técnicas passivas de controle ambiental nas edificações reduzindo o desperdício e os impactos sobre o meio ambiente 21 Consumo energético no Brasil A tem origem em diversas fontes tais como hidráulica oferta de energia no Brasil gás carvão óleo combustível petróleo e óleo diesel por exemplo Segundo Lambert et al 2013 em consulta a EPE Empresa de Pesquisa em Energia Elétrica em 2011 mais de 80 da produção de energia no Brasil veio de geração de hidrelétrica Importante ressaltar que esses dados podem variar de acordo com a fonte bibliográfica mas de maneira geral podese concluir que a maior parte da energia em nosso país tem origem nas hidrelétricas De acordo com Lambert et al 2013 o em 2011 no Brasil alcançou 48012 TWh sendo que consumo de energia elétrica deste total as representam 467 22420 TWh edificações Na tabela em 2011 observe Consumo de Energia Elétrica em edificações no Brasil o percentual consumo de energia nos setores residencial comercial e público 11 Figura 3 Consumo de energia em edificações no Brasil Fonte Elaborada pela autora ParaCegoVer A imagem mostra consumo de energia no setor residência 233 setor comercial 154 e setor público 80 num total de 467 de consumo energético pelas edificações Observe na tabela que que o consumo total pelas edificações chega próximo a 50 Segundo Gonçalves et al 2015 esses valores de energia consumida no setor das edificações variam consideravelmente de uma região ou país para outro de acordo com a s condições climáticas economia tecnologia disponível e padrões culturais No Brasil a distribuição do no mostra consumo de energia elétrica setor residencial a predominância dos eletrodomésticos somada a iluminação artificial totalizando 60 seguidos pelo aquecimento de água com mais 30 Em países desenvolvidos em que a maioria está localizado em regiões de clima temperado e frio o consumo predominante no setor residencial está relacionado ao aquecimento de ambientes internos representando 60 do consumo energético seguido pelo aquecimento de água com 18 GONÇALVES et al 2015 Não se pode culpar a arquitetura pelo consumo energético em todas as circunstâncias visto que grande parte do consumo de energia é oriundo de eletrodomésticos cabendo a conscientização do público em geral em prol de um consumo mais eficiente Quanto aos há predominância da demanda pelo resfriamento artificial edifícios comerciais independente do contexto climático Essa dependência dos sistemas ativos de climatização é característica marcante da cultura internacional nos ambientes de trabalho GONÇALVES et al 2015 É importante conhecer o uso da edificação Edificações com baixos níveis de uso geram pouco calor interno Portanto suas necessidades de aquecimento ou refrigeração dependerá das características climáticas Edificações com altos níveis de uso tendem a necessitar de refrigeração devido a geração de calor interno no edifício com máquinas pessoas em suas atividades motores e equipamentos diversos No contexto do papel do arquiteto frente ao é preciso desenvolvimento sustentável considerar os e a fim de propor uma aspectos climáticos humanos construtivos arquitetura com e Se imaginarmos as conforto ambiental eficiência energética edificações como a nossa terceira pele e dedicarmos mais atenção a concepção dos nossos projetos podemos contribuir efetivamente ao desenvolvimento sustentável com propostas que utilizem materiais locais adequadas ao clima paisagens e sociedade 12 Roaf et al 2009 recorda que o homem desde há milhares de anos atrás já precisava construir edificações mais resistentes que o protegeriam do calor do deserto e do frio O resultado desta grande imigração da humanidade é uma extraordinária diversidade de moradias construídas com materiais locais concebidas de modo adequado ao clima e costumes da sociedade local Veja no gráfico a ilustração Interação entre clima pessoas e edificações esquemática dessas relações Figura 4 Interação entre clima pessoas e edificações Fonte Elaborada pela autora 2020 ParaCegoVer A imagem mostra graficamente o uso da energia influenciado pelo contexto climático social econômico e cultural 13 22 Tendências e conquistas alcançadas Diante da complexidade das análises existentes e das urgências recorrentes no mundo contemporâneo é provável que o uso das seja cada vez ferramentas de simulação mais utilizado ao passo que os métodos de cálculo manual sejam minoritários entre os profissionais de mercado A tendência de uso dos programas de simulação direciona a trabalhos multidisciplinares em equipes como no caso dos trabalhos de equipe em rede BIM Building Information Modeling Modelagem de Informações da e uso da Essa metodologia poupa tempo de análise e Construção realidade virtual avaliação de alternativas com a colaboração de diversos profissionais envolvidos no processo A já é incorporada desde as etapas iniciais no processo de simulação projeto ou seja etapa de estudos preliminares GONÇALVES et al 2015 Atualmente o profissional tem fácil acesso a com ferramentas de simulação visualização tridimensional e aplicação de normas e diretrizes para auxiliar na elaboração de modelos de referências Os cursos de pósgraduação em arquitetura nas áreas de concentração em conforto ambiental e eficiência energética fazem esse tipo de treinamento As pesquisas são voltadas para o desenvolvimento de ferramentas com base na Web e em GONÇALVES et al 2015 sistemas de realidade virtual As estão em constante evolução e a expectativa é que as análises ferramentas consigam mensurar simultaneamente as condições climáticas estratégias e análises de ciclo de vida As estão cada vez mais simples e o foco interfaces das ferramentas dos projetos tende a ser voltado para a otimização da operação da edificação e seus sistemas GONÇALVES et al 2015 Cada vez mais profissionais tem acesso a essas A ferramentas de análise expectativa para o futuro próximo é de uma integração mais intensa entre os profissionais de equipes multidisciplinares em grande parte dos projetos Um novo cenário aponta para o desenvolvimento de projetos de maior qualidade De acordo com Hong et al 2000 apud GONÇALVES et al 2015 p 294 a escolha da ferramenta de uso pode ser difícil e devese levar em conta os seguintes aspectos Necessidade ou propósito entender a natureza do problema a fim de não cair no erro de escolher uma ferramenta mais complexa do que a necessária Orçamento avaliar os custos da ferramenta atualizações e treinamento Disponibilidade de instalações escolher a ferramenta de simulação compatível com as instalações de computação disponíveis Uma grande vantagem dos métodos com ferramentas computacionais comparados aos métodos analíticos é a possibilidade de avaliação termodinâmica As técnicas 14 computacionais consideram as variações do clima externo padrão de ocupação efeitos de inércia térmica da construção ao longo do tempo De acordo com Gonçalves 2015 p 297 Com relação aos resultados no caso de edifícios dependentes de sistemas de climatização artificial as simulações de termodinâmica fornecem dados de carga térmica de resfriamento eou aquecimento dependendo do clima em questão e dos requisitos de desempenho No caso dos edifícios com condições ambientais favoráveis ao uso de estratégias passivas a simulação termodinâmica propicia a quantificação desse potencial com identificação total de horas em que os espaços internos apresentam condições de conforto térmico Ainda exemplificando as conquistas alcançadas da arquitetura bioclimática segundo a visão sustentável de projeto vários exemplos de uso da energia solar aplicados as chamadas podem ser citados como referências Essas edificações fotovoltaicas edificações podem ser a redes elétricas ou edificações autônomas conectadas Segundo Chivelet et al 2010 os módulos fotovoltaicos transformam diretamente a luz solar em energia elétrica e podem ser incluídos de muitas maneiras nos sistemas de de uma edificação vedação externa Importante ressaltar que o nos dias atuais está sendo conceito de sustentabilidade identificado com o conceito de saúde Segundo Gonçalves et al 2015 os processos visam a eficiência nos processos para que assim alcancem a de saudabilidade sistemas complexos de diversas escalas do planeta da região do município do bairro da habitação etc Tais sistemas deverão ser pensados em termos de em cada uma das escalas saudabilidade econômica social ambiental mencionadas Tendo em vista que as edificações de um modo geral duram cerca de 50 anos é preciso ficar alerta quanto aquilo que se está construindo pois deveria se considerar o panorama ambiental social e econômico de algumas décadas adiante httpsplayervimeocomvideo502738176 3 Orientação Solar das Edificações A é um dos elementos mais importantes a ser considerado quando orientação solar se tem como objetivo o conforto dos usuários A posição da edificação no lote deve ser definida de acordo com a posição do Norte e a quantidade de radiação que vai incidir em cada fachada A trajetória aparente do Sol influi no potencial de iluminação e no conforto térmico do edifício Um projeto com conforto e qualidade ambiental traz benefícios aos ocupantes economiza energia e valoriza o imóvel O é fundamental antes de desenvolver as estudo de insolação no terreno de projeto plantas baixas cortes e fachadas Nem sempre o cliente se dá conta da importância disso e muitas vezes a orientação solar no projeto é subestimada A análise da 15 trajetória solar e a adequação do projeto com o entorno são determinantes para o conforto sustentabilidade e até mesmo durabilidade dos materiais 31 Movimento aparente do sol Considerando um observador situado na Terra ao contemplar o trajeto feito pelo Sol da posição nascente a Leste ao poente Oeste este terá a impressão de que o Sol se movimenta ao redor da Terra variando a inclinação dos raios em função do dia e horário observado No a Terra gira em torno de seu próprio eixo e leva 24 horas movimento de rotação para completar o percurso completo Devido ao da Terra um movimento de rotação observador situado em determinada latitude terá a impressão de que a Terra é estática e que o Sol se movimenta ao redor da Terra Já no a Terra executa um deslocamento em torno do Sol movimento de translação de forma elíptica e o tempo de duração para realizar o percurso completo é de aproximadamente 365 dias ou seja um ano Em determinados meses do ano um hemisfério receberá mais radiação do Sol do que o outro definindo os períodos do e Nos dias de ocorre o recebimento de luz e calor de forma verão inverno solstício desigual nos hemisférios Quando é no hemisfério sul é no hemisfério verão inverno norte A título de estudo costumase utilizar as seguintes datas como referências Figura 5 Datas referência para o estudo do movimento aparente do Sol Fonte Elaborada pela autora 2020 ParaCegoVer A tabela mostra as datas referentes aos solstícios verão e inverno e equinócios primavera e outono e suas respetivas características 16 A dada pelo tem variações pouco trajetória solar movimento aparente do Sol perceptíveis de um dia para o outro mas se compararmos as datas específicas dos equinócios e solstícios que marcam o início das estações conseguimos perceber as diferenças nos horários de insolação Devido à inclinação de 23 ½º do eixo imaginário que une os polos Norte e Sul do planeta temos as diferentes estações do ano durante o movimento de translação As datas do determinam o começo do outono e da primavera Nesses dias equinócio os dois hemisférios recebem luz e calor de maneira equivalente A característica desses dias é que as noites e os dias possuem o mesmo tempo de duração ou seja 12 horas Importante ressaltar que essas datas são aproximadas podendo variar um pouco de uma bibliografia para outra A nas regiões dos trajetória a parente do Sol polos norte e sul são muito peculiares nessas latitudes temse dias inteiros de Sol e dias também inteiros de noite A análise do e horários de insolação nas fachadas são movimento aparente do Sol essenciais para o controle da radiação solar na arquitetura Nos locais onde o clima é predominantemente quente o estudo da pode auxiliar no geometria da insolação posicionamento e dimensionamentos dos dispositivos de proteção solar e prevenção dos ganhos excessivos de calor O controle pode ser feito com quebrasol horizontal quebrasol vertical telas fachadas duplas e ventiladas sistemas de fachadas fotovoltaicas e até mesmo o uso da vegetação em diversas formas de aplicação Se considerarmos uma data e horário determinado ou seja um instante fixo qualquer a inclinação dos raios solares que chega a Terra é variável conforme a latitude onde se situa o observador Na prática utilizamos as para determinar o ângulo cartas solares de incidência do Sol sobre as superfícies como cobertura e fachadas As são representações gráficas das trajetórias aparentes do sol cartas solares projetadas no plano horizonte do observador As variam conforme a cartas solares latitude Veja no exemplo a figura da carta solar para a latitude 21º sul As cartas são representadas nos métodos e solares estereográfico equidistante ortográfico E todos eles a é representada por um círculo cujo centro é a posição abóboda celeste do zênite do observador no plano horizontal Normalmente essas cartas solares apresentam as direções dos quatro pontos cardeais e Para norte sul leste oeste facilitar a leitura das cartas podemos inserir os outros quatro elementos de orientação e localização e nordeste sudeste sudoeste noroeste Para compreensão da consideramos o observador situado no ponto carta solar central da figura olhando para o norte a sua frente As estão representadas trajetórias na carta nos cada uma com suas respectivas datas como é arcos horizontais mostrado na imagem As datas mais importantes que Carta Solar estereográfica usamos como referências são solstício de verão mais ao sul solstício de inverno mais ao norte que são duas trajetórias equinócios de primavera e outono coincidentes 17 É importante conhecer alguns elementos da carta solar para se fazer a leitura correta Os são representados na carta solar por linhas irradiadas do centro partindo azimutes da posição Norte em sentido horário variando de 0º a 360º O é o ângulo azimute solar formado entre o Norte geográfico e a projeção do sol no plano horizontal Essa medida angular deve ser feita no sentido horário As são representadas nas por círculos concêntricos alturas solares cartas solares variando de 0º no plano do horizonte a 90º sol a pino FROTA 2007 Segundo Lamberts et al 2013 a consiste no ângulo formado entre o norte altura solar geográfico e a projeção do sol no plano horizontal Ambos os ângulos variam conforme a latitude hora e data A identificação da é utilizada para posição do Sol no Céu prever a insolação nas aberturas sombreamento da edificações e desenvolvimento de projetos de proteções solares As são projeções no plano horizontal das trajetórias aparentes do Sol cartas solares durante todo o ano Essas cartas variam conforme as latitudes ou seja a localização da cidade em estudo Nas são as que recebem em menor intensidade zonas polares os raios solares portanto apresentam as menores temperaturas do planeta As trajetórias solares para a latitude 90 S não serão visíveis ao observador durante seis meses O Sol percorrerá a linha do horizonte subindo e descendo durante seis meses ou seja serão seis meses de dia e seis meses de noite 32 Carta solar horários de insolação e rosa dos ventos Atualmente contamos com alguns programas que auxiliam por exemplo no estudo da insolação estudo de sombras e ventos predominantes O auxilia o SunPath 10 entendimento da trajetória solar e o programa auxilia no gráfico Analysis SolAr projeto de dispositivos de proteção solar além de apresentar dados quanto aos ventos temperatura para algumas cidades brasileiras Ambos os softwares foram desenvolvidos pelo Laboratório de Eficiência energética em Edificações LaBEE na Universidade Federal de Santa Catarina Tanto o arquiteto quanto designers de interiores engenheiros e pesquisadores utilizam recursos de novos programas cada vez mais sofisticados e assim agilizam seus trabalhos No entanto as cartas solares ainda são utilizadas em material impresso com instrumentos de desenho trazendo informações básicas que auxiliam o projeto arquitetônico sem necessidade do uso da informática A informação mais imediata que podemos obter das cartas solares é a respeito dos horários de insolação nas respectivas fachadas você sabia As cartas solares possibilitam as análises de insolação Atualmente são feitas em sua grande maioria com o auxílio de programas 18 33 Penetração solar nos ambientes A análise gráfica da carta solar auxilia o estudo da penetração do sol em um ambiente interno para dias e horários específicos Essa análise é útil quando se quer dimensionar uma marquise ou quebrasol por exemplo O procedimento inicia com os dados da e identificados na carta solar Podese fazer o altura solar azimute solar desenho da nos dias e horários desejados penetração do sol no cômodo Recomendase escolher dias e horários críticos no propósito de criar elementos que sirvam de anteparos a incidência solar Por exemplo supondo um projeto de escritório residencial onde há incidência solar em determinado horário provocando incômodo Com o auxílio da para a carta solar latitude em questão podemos verificar o ângulo do e nesse azimute altura solar horário crítico Supondo que em consulta a carta solar foi encontrado o azimute de 295º e altura solar 30º O próximo passo será desenhar a planta baixa do cômodo em escala Após desenhar o ambiente em planta com indicação do norte da fachada analisada marca se o ângulo de incidência solar definido pelo azimute Neste exemplo o azimute é 295º A dimensão dos dispositivos de sombreamento será definida em função da eficácia desejada Um dispositivo de proteção é considerado eficaz quando consegue barrar toda a radiação solar direta indesejada FROTA et al 2007 Um método gráfico chamado pode ser aplicado para essa finalidade Nesse traçado de máscaras método utilizase ângulos de sombra resultantes de um dispositivo externo em relação a um determinado ângulo de incidência do Sol Os elementos externos de proteção solar podem ser horizontais verticais ou mistos ou seja uma combinação dos dois Estes elementos podem ser fabricados em diversos materiais sendo fixos ou móveis As proteções fixas exigem um projeto muito mais criterioso em relação às trajetórias solares para garantir a eficiência desejada Devido ao grande número de variáveis o trabalho manual para dimensionamento dos dispositivos de proteção solar demanda tempo e tornase mais complexo para os nossos dias Mais uma vez nos deparamos com a simulação computacional acelerando o processo de trabalho Vimos que existem programas computacionais de simulação surgem como ferramentas vantajosa possibilitando relacionar as variações do clima externo padrão de ocupação a avaliação termodinâmica além dos efeitos de específicos em computadores Essa técnica é utilizada há algumas décadas pelos profissionais da área que usavam as cartas solares para saber a posição do sol em determinada data do ano Apesar de toda tecnologia disponível esta técnica ainda é considerada mais prática por muitos profissionais e pode ser utilizada pelo menos no estudo preliminar do projeto 19 inércia térmica ao longo do tempo Além disso a simulação pode ser feira para dimensionamento dos dispositivos de proteção solar com a vantagem de fazer análise comparativa entre as soluções considerando também o quesito estético httpsplayervimeocomvideo502745640 4 Conforto Térmico Vimos que o é uma avaliação pessoal subjetiva resultado de conforto ambiental sensações advindas de um conjunto de variáveis ambientais humanas e Nas a forma e a escolha dos materiais são arquitetônicas variáveis arquitetônicas ponto chave no atendimento do conforto ambiental Preocupados com o alto consumo energético os profissionais da construção civil se esforçam para encontrar soluções de qualidade eficiência o conforto apara os usuários dos espaços A escolha dos materiais aplicados nas fachadas e cobertura são de grande influência na captação de calor externo para dentro do edifício ou dissipadores de calor interno para o exterior Sendo assim a pode definir o conforto pele do edifício dos usuários na edificação A trata das variáveis arquitetônicas de pele do edifício conforto A configuração dos edifícios tanto na forma quanto na escolha dos materiais tem implicações diretas no conforto térmico O material da cobertura recebe insolação direta durante todo o dia ou pelo menos quase todo o dia a menos que haja sombra projetada por outra a edificação A fachada nas regiões de clima quente trazem calor para o interior do edifício aumentando o consumo da energia elétrica com aparelhos de ar condicionado As grandes janelas envidraçadas costumam estar presentes nos projetos contemporâneos como símbolo de beleza leveza e requinte porém esses recursos têm preocupado os pesquisadores em razão do alto consumo energético nas edificações Chamamos de ou ao elemento de envelope construído envoltória da edificação ligação do exterior com o interior da construção Paredes externas janelas portas de acesso ao edifício cobertura são os elementos principais nesse estudo e que irão influenciar nas sensações de conforto ou de desconforto interno Devemos observar com atenção os utilizados com relação à radiação solar materiais de construção recebida pois se comportam de maneira distinta O conceito de também pode ser definido como a que é envoltória pele do edifício formada por materiais opacos e transparentes que compõem as fachadas e a cobertura A forma orientação do edifício os cheios e vazios os elementos de sombreamentos nas fachadas materiais utilizados são fundamentais 20 Não faz parte da a parcela construída no subsolo da edificação nesse caso envoltória consideramos apenas os elementos que estão acima do nível do solo e com contato com o exterior ou com outro edifício Os diferem entre si no A materiais comportamento térmico norma ABNT NBR 152202 exemplifica os cálculos de resistência térmica de materiais homogêneos heterogêneos capacidade térmica transmitância térmica fator solar e atraso térmico Para obtermos uma especificação adequada dos materiais construtivos será preciso conhecer o comportamento térmico dos materiais e algumas propriedades físicas dos mesmos Segundo Corbella et al 2003 quanto as propriedades termo físicas dos materiais utilizase os seguintes termos 21 Propriedades termo físicas dos materiais Massa específica massa do material por unidade de volume Calor específico quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura em 1ºC a temperatura de 1kg do material Calor específico volumétrico quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura em 1ºC a temperatura de 1m³ do material Condutividade térmica quantidade de energia térmica transmitida através de um corpo homogêneo de 1m de comprimento por unidade de área perpendicular a transmissão por segundo quando a diferença de temperatura entre as duas faces é de 1ºC Resistência térmica relacionada a oposição de um material ou de um conjunto de materiais a transmissão de energia térmica A resistência do material está diretamente relacionada a espessura do material e inversamente proporcional a condutividade Difusividade indica a capacidade de um material em propagar uma onda de temperatura Efusividade propriedade de um material relacionada a sua capacidade de absorver e restituir energia térmica do ar que rodeia sua superfície por unidade de tempo Coeficiente geral de troca de calor expressa a quantidade de energia térmica transmitida por segundo através de um elemento da construção levando em conta as resistências térmicas dos elementos considerados e as resistências superficiais interiores e exteriores Esse valor é importante para edifícios que funcionam sempre com calefação ou arcondicionado Imagine a radiação solar incidindo na superfície externa em determinado material construtivo Se o material for opaco haverá uma parcela absorvida e outra refletida Caso seja um material transparente ou translucido haverá também uma parcela transmitida diretamente par o ambiente interior Os valores dependerão da refletividade 22 da e da A soma dessas três parcelas absortividade transmissividade do material da radiação incidente corresponde a 100 do total LAMBERTS et al 2013 a 1 r A parcela da pelo material aquecerá o mesmo e será radiação solar absorvida parcialmente e parcialmente A reemitida para fora emitida para o ambiente interno propriedade térmica que rege a par ao ambiente interno é a emissão da radiação emissividade e É importante também da edificação com relação a radiação solar infravermelha incidente A cor é compreender o comportamento um fator relevante nesse caso e está relacionada as Cada cor tem um coeficiente propriedades óticas dos materiais diferente de da radiação solar incidente absortividade Segundo Corbella et al 2003 quanto as utiliza propriedades óticas dos materiais se os seguintes termos Propriedades óticas dos materiais Coeficiente de absorção fração da radiação solar incidente que é absorvida pela superfície Coeficiente de transmissão fração da radiação solar incidente que é transmitida pela superfície por meio de fechamentos transparentes ou translúcidos vidros ou plásticos Coeficiente de reflexão fração da radiação incidente que é refletida pela superfície Coeficiente de emissão relação entre a radiação infravermelha emitida por uma superfície e aquela emitida por um corpo negro padrão com a mesma área e temperatura As fachadas e cobertura dos edifícios utilizam materiais opacos concreto tijolos aço pedras e materiais transparentes vidros policarbonato No aspecto térmico desses materiais os fechamentos opacos diferem dos transparentes pois materiais opacos não transmite a radiação solar diretamente para o ambiente interno O dimensionamento e posicionamento das aberturas precisam ser vistos com cuidado pois os vidros e demais materiais transparentes ou tanslucidos são os principais responsaveis pela entrada da radiação solar e consequentemente aumento da carga termica A transferência de calor através de fechamentos opacos ocorrequando há uma diferença de temperatura entre o ambiente externo e interno O sentido do fluxo acontecerá sempre da superficie mais quente para a mais fria Alguns materiais como a 23 cortiça isopor a lã de vidro e o concreto celular possuem propriedade isolante térmica São materiais porosos de baixa densidade A tabela mostra os valores da Absortância e emissividade dos materiais para radiação solar ondas curtas e para radiações absortância a emissividade e a temperaturas comuns ondas longas A é a propriedade dos materiais emissividade que mensura a quantidade de energia térmica emitida por unidade de tempo Os metálicos possuem baixa emissividade e os não metálicos possuem emissividade acima de 085 como vemos na tabela Figura 6 Tabela Absortância e emissividade dos materiais Fonte Elaborada pela autora 2020 ParaCegoVer Tabela mostra os valores da absortância a para radiação solar ondas curtas e emissividade e para radiações a temperaturas comuns ondas longas A ou está relacionada à cor superficial De maneira absortividade absortância geral as cores mais claras são mais refletivas e as mais escuras são mais absorventes 24 A é uma característica importante dos fechamentos que também inércia térmica precisa ser considerada Quando as diferenças de temperaturas entre a mínima e a máxima for grande a inercia térmica pode ser uma boa solução O pico da temperatura interna acontecerá algumas horas após o fechamento estar submetido ao pico da temperatura externa Ocorrendo nesse caso um retardo na transferência de calor A inércia indica a tendência a uma constância na temperatura A influencia bastante principalmente as cores escuras em fachadas ensolaradas cor durante longo período do dia que irão incrementar o fluxo de calor para o interior Coberturas e paredes orientadas para oeste receberão a radiação solar da tarde somada a temperatura do ar já aquecida pela insolação de todo o período da manhã Essas situações são propensas ao ganho de calor ao edifício Analisemos agora quanto a Com condução do calor através do fechamento elevação da temperatura da superfície externa do fechamento haverá diferença entre a temperatura externa e a interna A troca térmica através da será por parede opaca condução O atravessa o material parede por condução e a sua intensidade fluxo de calor depende do grau de condutividade térmica do material A condutividade térmica é uma propriedade do material que está relacionada com a densidade e representa a sua capacidade de conduzir maior ou menor quantidade de calor por unidade de tempo A norma traz muitos NBR 152202 Desempenho térmico de edificações exemplos com uma margem de variação pois sabese que um mesmo tipo de material pode ter variações de comportamento térmico dependendo da fabricação Veja alguns exemplos extraídos da norma Vejamos mais algumas informações sobre materiais opacos frequentemente utilizados na construção civil Blocos cerâmicos são blocos de barro cozido encontrados em vários tamanhos e podem ser estruturais ou apenas na função de vedação Em geral apresenta resistência térmica maior do que os tijolos maciços devido a presença de ar no interior do material Blocos de adobe confeccionados com colos que contenham 50 de argila e pelo menos 25 de areia Diferem dos tijolos por não serem cozidos São assentados e emboçados com barro e devem receber proteção contra umidade Tem baixa condutividade térmica Blocos de concreto celular São vazados e possuem a mesma utilização dos tijolos de barro Apresentam uma resistência térmica maior do que o concreto devido a sua massa especifica menor 25 Concreto armado Muito utilizados nas construções em geral como em lajes vigas paredes portantes painéis de vedação Possuem maior condutividade térmica devido aos seus elementos estruturais em ferro Concretos leves quando se deseja tornar uma estrutura mais leve substituindo a brita por agregados leves argila expandida isopor vermiculita No caso do concreto celular autoclavado são fabricados a partir de uma ração química Encontramos em alvenarias de vedação ou laje nervurada e para alvenaria estrutural Quanto aos as principais trocas térmicas em uma edificação materiais transparentes acontecem através desses fechamentos que podem ser janelas claraboias e qualquer outro elemento transparente na arquitetura As trocas por e condução convecção ocorrem de modo semelhante aos fechamentos opacos Existe neste caso também a possibilidade da transmissão integral com a janela aberta ou a transmissão por radiação através do vidro que dependerá da transmissividade do vidro No projeto arquitetônico as principais variáveis que podem alterar a entrada de calor pelas aberturas são Orientação e tamanho das aberturas Tipo de vidro Uso de proteções solares internas e externas Quanto aos atualmente encontramse inúmeros tipos de materiais transparentes vidros disponíveis no mercado O vidro incolor de espessura de 3 a 4mm é o mais conhecido e amplamente utilizado O fator de ganho solar é variável nos O costuma ser avaliado vidros vidro incolor como o de pior desempenho térmico com maior ganho de calor para o ambiente Embora esse fator possa assustar no início o vidro incolor possui algumas vantagens baixo custo e boa visibilidade Sabendo utilizar com equilíbrio todos os vidros podem ser aplicados nos projetos Depois do vidro simples incolor temos os vidros com pigmentação bronze cinza e verde Os vidros refletivos metalizados apresentam melhores desempenho térmico No objetivo minimizar o ganho de calor recomendase o uso dos vidros seletivos ou seja vidros que filtram a radiação solar permitindo a passagem da radiação visível e filtrando a radiação térmica não visível Segundo Corbella e Corner 2003 quanto aos podemos citar tipos de vidros 26 Plano vidro mais usual Deixa passar quase totalmente a radiação solar para o interior mas broqueia a transmissão da radiação emitida pelas pessoas e superfícies internas Temperado menor transparência que os vidros simples porém mais resistentes Deve ser utilizado em vãos pequenos Laminado vidros em laminas intercalada por película plástica ou resina Indicado para lugares que exigem mais segurança como fachadas de edifícios O desempenho térmico é variável de acordo com as propriedades óticas das películas Bom desempenho acústico Refletivo chamado também de vidro espelhado possui uma camada metalizada que reflete a radiação solar O desempenho térmico é variável de acordo com a cor do vidro processo de metalização ou lâmina aplicada Vidro duplo constituído por dias laminas de vidro e uma câmara de ar selada A fabricação precisa ser bem cuidadosa para o vidro não embaçar Ótimas propriedades termo acústicas podendo inclusive haver persiana entre as lâminas Vidro duplo refletivo formado por duas lâminas geralmente com uma do tipo LowE soft coat camada macia e outra LowE hard coat camada dura Possui uma camada extrafina de metal numa superfície interna para refletir a radiação solar O tipo soft coat só pode ser usado para compor o vidro duplo nunca sozinho Aramado possuí uma malha metálica em seu interior conferindo alta resistência a impactos A malha retém os cacos no caso de quebra Absorve muita radiação solar httpsplayervimeocomvideo502753476 42 Desempenho térmico dos edifícios O aplicados na construção dos edifícios está desempenho térmico dos materiais diretamente relacionado ao conforto internos dos usuários e consequentemente ao consumo energético A importância do assunto é vista tanto pelo bemestar qualidade de vida quanto a questão da economia durante a vida útil do edifício Supondo uma edificação vertical um edifício de apartamentos por exemplo Qualquer unidade habitacional ali sofrerá interferências térmicas com o meio externo pelos elementos das fachadas e cobertura do edifício mas também pelo contato de uma unidade habitacional com seus vizinhos acima e abaixo O pavimento de cobertura receberá nesse caso maior contribuição térmica pois terá o contato com o meio externo pela própria cobertura além da contribuição térmica através dos elementos 27 das fachadas e ainda pelo contato com o pavimento inferior a ele A análise térmica do apartamento de cobertura costuma ser utilizada como parâmetro de estudo pois esta unidade sofre mais com as contribuições térmicas da edificação Em resumo as contribuições térmicas nos apartamentos são oriundas de elementos da cobertura paredes e materiais das fachadas pavimento contíguo Os elementos que interferem no são comportamento térmico do edifício Geometria do edifício forma e volume dados climáticos propriedades térmicas dos materiais Atualmente o profissional de projeto e construção civil utiliza como meio de consulta nesse trabalho duas importantes normas técnicas NBR 152202005 Desempenho térmico de edificações prescritiva apresenta definições propriedade térmicas dos materiais métodos de cálculo transmitância capacidade térmica atraso térmico e fator solar zoneamento bioclimático e diretrizes construtivas NBR 155752013 Edificação habitacionais desempenho apresenta requisitos e critérios de classificação Existem dois distintos utilizados para análise do comportamento térmico do métodos edifício O método de procedimento simplificado e o método de aplicação e No são feitos simulação computacional método de procedimento simplificado cálculo com base nas características dos materiais construtivos que compões as paredes externas e cobertura do edifício é um método mais simples e menos preciso No a investigação é feita a partir de softwares método de simulação computacional programas específicos disponíveis gratuitamente na internet Esse método tem a grande vantagem de ser mais preciso apresentando uma análise detalhada da edificação com considerações as condições climáticas da região propriedades térmicas dos materiais e elementos construtivos utilizados No caso da avaliação simplificada importa calcular a e a transmitância térmica dos elementos Na apenas a capacidade térmica cobertura transmitância térmica nas é necessário calcular a e a fachadas transmitância térmica capacidade térmica dos elementos A fórmula básica é U 1R Sendo U transmitância térmica R resistência térmica 28 A é o inverso da No cálculo da resistência transmitância térmica resistência térmica térmica considerase a espessura da camada e a condutividade térmica do material Portanto temos a fórmula R e Sendo R resistência térmica e espessura da camada condutividade térmica do material A é uma propriedade específica de cada material De condutividade térmica acordo com a condutividade o calor que entra no edifício pode ser conduzido através dos materiais com maior ou menos facilidade dependendo da condutividade térmica de cada um A tabela dos materiais apresenta os valores para a propriedades térmicas de muitos materiais de densidade condutividade térmica e calor específico construção Com base nessas três propriedades podese calcular tanto a transmitância térmica quanto a capacidade térmica que são os dados de referência para a avaliação do desempenho térmico simplificado Quanto a investigação da capacidade térmica multiplicase a espessura da camada pelo calor específico do material e pela densidade de massa aparente do material Portanto temos a fórmula CT e c p e espessura da camada c calor específico do material p densidade de massa aparente do material No atendimento a norma a dada em NBR 152202005 capacidade térmica CT KJ deve ser para as Não há requisito para m²K 130 zonas bioclimáticas 123456 e 7 a zona bioclimática 8 segundo a norma No caso da a norma apresenta as condições necessárias para transmitância térmica cada tipo de zona bioclimática Observando a tabela a Transmitância térmica U transmitância térmica será recomendada varia de acordo com a absortância De acordo com a norma é preciso ter requisitos e critérios Esses critérios são a análise quantitativas desses requisitos Vejamos os critérios de vedações verticais quanto à transmitância e capacidade térmica Com relação a ela tem que ser menor do que 37 para as transmitância térmica zonas bioclimáticas d 3 a 8 e menos do que 25 também para as zonas bioclimáticas de 3 a 8 Nesse caso o número vai variar de acordo com a do absortância térmica material ou seja de acordo com a cor do material De acordo com a zona bioclimática onde situa o projeto arquitetônico buscase ajustar os materiais de cobertura e fachadas do edifício a fim de atender os requisitos e critérios apontados pela norma de desempenho do edifício 29 Conclusão Nesta unidade você teve a oportunidade de conhecer as oito zonas bioclimáticas brasileiras compreender as estratégias de controle ambiental recomendadas para cada zona bioclimática analisar o consumo energético do Brasil compreender as tendências e conquistas alcançadas e algumas ferramentas de análise bioclimática com uso de programas de computador ABNT NBR 152202005 Desempenho térmico de edificações ABNT NBR155752013 Edificações Habitacionais Desempenho Parte 3 Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social BARROSOKRAUSE C etal Bioclimatismo no projeto de arquitetura dicas de projeto alguns fundamentos e instrumentos para concepção em clima tropical úmido para edificações previstas sem climatização ou com climatização mista Rio de Janeiro PROARQDTCFAUUFRJ 2005 BARROSOKRAUSE C et al Princípios de alta qualidade ambiental aplicados ao processo de seleção de projetos de arquitetura o laboratório nutre GTP Grupo Projeto Arquitetura e Sustentabilidade Vol 7 Nº 1 São Carlos p 7389 Maio 2012 BROWN G Z et al Sol Vento e Luz Estratégias para o Projeto de Arquitetura 2ed Porto Alegre Bookman 2004 CADERNOS MCIDADES PARCERIAS Eficiência Energética em Habitações de Interesse Social v9 ed PROCELELETROBRÁSMinistério Minas e EnergiaMinistério das Cidades 2005 CHIVELET N M Técnicas de vedação fotovoltaica na arquitetura Porto Alegre Bookman 2010 30 CICLOVIVO Como as árvores ajudam a combater as ilhas de calor nas cidades 21 Out 2016 ArchDaily Brasil Acessado 12 Fev 2020 ISSN 07198906 CORBELLA O et al Em Busca de uma Arquitetura Sustentável para os Trópicos conforto ambiental Rio de Janeiro Revan 2003 CORBELLA O et al Manual de Arquitetura bioclimática Tropical para redução do consumo energético Rio de Janeiro Revan 2015 FREITAS R O que é conforto ENCACELACAC Maceio Alagoas 2005 FROTA A B Manual de Conforto Térmico 8 ed São Paulo Nobel 2007 GIVONI B Confort Climate Analysis and Building Design Guidelines Energy and Buildings v18 n1 p1123 1992 GONÇALVES J C S et al orgs Edifício Ambiental ed São PauloOficina de Textos 2015 Vários autores HONG T et al Building Simulation na overview of developmentes and information sources Building and Environment v35 p347361 2000 LABEE Analysis BIO SI Disponível em httpwwwlabeeeufscbrdownloads softwaresanalysisbio Acesso em janeiro 2020 LABEE Analysis SOLAR SI Labee Disponível em httpwwwlabeeeufscbr downloadssoftwaresanalysisbio Acesso em janeiro 2020 LAMBERTS R et al Eficiência Energética na Arquitetura São Paulo PW Editores 1997 Ebook Rio de Janeiro Eletrobrás PROCEL 2013 Disponível em httpwww labeeeufscbrpublicacoeslivros Acesso em 16 mar 2020 LAMBERTS R Conforto e Stress Térmico Laboratório de Eficiência Energética em Edificações Última atualização junho 2016 Disponível em wwwlabeeeufscbr Acesso em 16 mar 2020 MACARÓ L R Energia na edificação estratégias para minimizar o seu consumo 2 ed São Paulo projeto 1991 MARCO CS Elementos de Acústica Arquitetônica Ed NobelSão Paulo 1990 MASCARÓ L R de Ambiência Urbana 1 ed Porto Alegre Sagra DC Luzzatto 1996 NETO P C de A Análise da influência da área de abertura no conforto térmico de ambientes residenciais no contexto climático de Brasília Dissertação de mestrado em arquitetura e Urbanismo FAUNB Brasília 2018 OLGYAY V Design with Climate Princeton University Press New Jersey 1963 OLIVEIRA A G Avaliação das temperaturas superficiais do solo em relação à conformação urbana existente na praça do Aeroporto Marechal Rondon em Várzea GrandeMt Cuiabá MT 2008 81p Dissertação Mestrado Instituto de Ciências Exatas e da Terra Universidade Federal de Mato Grosso ROAF S et al A Adaptação de Edificações e Cidades às Mudanças Climáticas um gria de sobrevivencia para o século XXI 2 ed Portto Alegre Bookman 2009 31 ROAF S et al Ecohouse a casa ambientalmente sustentével 2 ed Porto Alegre Bookman 2006 RODRÍGUEZÁLVAREZ J 2016 Ilha urbana de calor superficial e a energia das edificações visualização dos fluxos do clima urbano Pós Revista Do Programa De PósGraduação Em Arquitetura E Urbanismo Da FAUUSP 2341 122139 ROMERO M A B A Arquitetura Bioclimática do Espaço Público 4ed Brasília Unb 2016
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1 ZONEAMENTO BIOCLIMÁTICO E ESTRATÉGIAS DE CONTROLE AMBIENTAL 2 Introdução Você está na unidade Zoneamento bioclimático e estratégias de controle ambiental Conheça aqui alguns métodos de análise do clima ferramentas gráficas uso da carta solar e programas de simulação Você vai ter um panorama sobre o consumo energético pelas edificações no Brasil e as conquistas já alcançadas com o uso da energia solar e os sistemas fotovoltaicos Veja como a norma ABNT NBR 152202005 Desempenho térmico de edificações faz a análise do conforto de várias das cidades brasileiras e estabelece critérios para proporcionar maior conforto nas edificações habitacionais Conheça aqui um pouco sobre estratégias de controle ambiental e a importância da escolha dos materiais utilizados na envoltória do edifício Bons estudos 1 Zoneamento e conforto Os métodos de análise de dados climáticos com o objetivo de indicar estratégias bioclimáticas são ferramentas importantes para a indicação das melhores soluções arquitetônicas em benefício do conforto A análise do clima de uma cidade e suas respectivas estratégias recomendadas pode ser feita através várias maneiras como consulta de gráficos normas tabelas programas de informática O objetivo principal é identificar as exigências relativas ao em cada localidade e conforto higrotérmico definir as melhores estratégias A Planilha de Mahoney e a Carta Bioclimática de Givoni são métodos manuais O Ano Climático de Referência ou Test Reference Year TRY é um método baseado em um ano representativo dos dados climáticos O ano climático de referência é usado em programas de simulação computacional tanto para cálculo de consumo de energia como na definição das estratégias bioclimática indicada para a cidade escolhida O Analysis BIO e o SolAr desenvolvidos pela LaBEE na Univesidade Federal de Santa Catarina são exemplos desses programas No Brasil temos a ABNT NBR 152202003 Desempenho térmico de edificações uma fonte de consulta indispensável para estudo das recomendações e diretrizes construtivas no território nacional 11 Zoneamento bioclimático brasileiro A norma ABNT NBR 152202003 Desempenho térmico de edificações na parte 3 intitulada Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social tem como objetivos criar uma divisão por zonas no território brasileiro e estabelecer uma série de recomendações 3 apropriadas para residências unifamiliares de interesse social Para cada zona atribui se algumas estratégias de controle ambiental A norma apresenta uma lista de 330 cidades com a classificação dos climas e a metodologia adotada na determinação do zoneamento As recomendações priorizam o uso de técnicas passivas de controle ambiental Na formulação das diretrizes construtivas foram considerados os seguintes parâmetros Tamanho das aberturas para ventilação proteção das aberturas vedações externas tipo de parede externa e tipo de cobertura Estratégias de condicionamento térmico passivo A de vários municípios brasileiros e suas diretrizes classificação bioclimática construtivas para habitações unifamiliares de interesse social conforme a ABNT NBR 152203 2005 podem ser visualizadas com o uso do programa ZBBR Zoneamento Bioclimático Brasileiro O programa indica a a qual a cidade pertence de acordo com a zona bioclimática norma o seu tipo de clima e as recomendações para a escolha dos para materiais e levandose em conta as paredes coberturas propriedades termo físicas dos materiais Ainda apresenta informações quanto as áreas de aberturas de janelas para ventilação e as estratégias bioclimática para inverno e verão As pesquisas na área do conforto ambiental e da arquitetura bioclimática já perduram algumas décadas Nos anos 60 os irmãos Olgyay 1963 elaboraram um diagrama organizado em função da temperatura de bulbo seco e da umidade relativa do ar referentes aos dados coletados durante o ano A dos irmãos Carta bioclimática Olgyay é bastante simples comparada ao que já alcançamos de informações nos dias atuais através das normas mapas de zoneamento bioclimático e programas de computador mas foi uma etapa necessária fonte de consulta básica para as pesquisas mais recentes Givoni 1992 desenvolveu a carta bioclimática considerando que uma edificação possuí uma massa e portanto um clima interno diferente do externo Givoni corrigiu a limitação do método anterior criou zonas de estratégias considerando as propriedades dos materiais na envoltória da edificação Foi a partir do seu diagrama Comfort que a Climate Analysis and Building Design Guidelines Energy and Building norma ABNT NBR 152203 adaptou e definiu a Carta Bioclimática Brasileira As são referidas por uma letra que varia de A até L As zonas estratégias aplicadas da carta bioclimática correspondem às seguintes estratégias 4 Figura 1 Estratégias para definir as zonas da Carta Bioclimática Fonte Elaborada pela autora 2020 ParaCegoVer A tabela apresenta as zonas da carta bioclimática e indicação detalhada das estratégias recomendadas O método de classificação bioclimática apresentado na norma foi NBR 152202005 adaptado a partir da A tabela apresenta Carta de Givoni Cidade estratégias e zona alguns exemplos extraídos da norma 5 Figura 2 Cidade estratégias e zona Fonte Elaborada pela autora 2020 PraCegoVer A tabela divide as capitais brasileiras de acordo com as suas estratégias e as zonas correspondentes Observe a no mapa do zoneamento bioclimático da norma ABNT NBR 15220 zona 8 2003 parte 3 Essa zona abrange uma grande parte do território brasileiro com as indicações das estratégias F I J Concluise que as estratégias de ventilação e desumidificação renovação do ar são amplamente recomendadas resolvendo o problema do desconforto pelo calor em grande parte dos casos Nesse breve estudo da norma vimos a ampla abordagem quanto ao conforto no território brasileiro A norma apresenta dados para 330 cidades com a indicação das estratégias e indicação do zoneamento a qual pertencem A adotada na classificação dos climas utiliza dados referentes a metodologia temperatura e umidade relativa para cada mês do ano Os dados mensais de temperatura e umidade do ar são representados por uma reta no grafico da carta solar Dados de entrada segundo a ABNT NBR 152202005 2005 p 15 a igual à temperatura média das mínimas Tmin b igual à temperatura média das máximas Tmax c igual à média mensal da umidade relativa UR Cálculo da temperatura média mensal e sequência Tmed Tmin Tmax 2 6 12 Estratégias de controle ambiental As para cada cidade podem ser encontradas tanto estratégias de controle ambiental pelo diagrama de Givoni como através do uso de programas de computador ou mesmo em consulta a norma ABNT NBR 152202005 Tais estratégias representam maneiras de lidar com a situação ou seja formas de intervenção no objetivo de obter condição de conforto ambiental Veja como exemplo de aplicação da norma e análise das estratégias para a cidade de Curitiba De acordo com a tabela Cidade estratégias e zona extraída da norma atribui se as estratégias ABCF Consultando a outra tabela Zonas da carta bioclimática e indicação das estratégias temos as seguintes informações A Zona de aquecimento artificial calefação B Zona de aquecimento solar da edificação C Zona de massa térmica para aquecimento F Zona de desumidificação renovação do ar O projeto bioclimático na cidade de Curitiba portanto deverá prever essas quatro estratégias acima a fim de prover o conforto ambiental térmico com baixo consumo de energia elétrica Lamberts et al 2013 descrevem cada estratégia bioclimática com conceituações e exemplos além de informar características básicas de cada uma das 8 zonas bioclimáticas São elas Zona 1 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Curitiba Caxias do Sul Lages São Joaquim e Campos do Jordão As principais estratégias bioclimáticas para as cidades em questão são aquecimento solar e grande inércia térmica nas vedações internas Como recomendações construtivas temos aberturas para ventilação de dimensões médias sombrear as aberturas no verão e permitir a entrada do sol no inverno paredes e coberturas com inércia leve coberturas com matérias isolantes você sabia Para conhecer a aplicação deste método é importante consultar a norma e acompanhar exemplos de análise e procedimentos Visto que existem vários métodos de análise do conforto e indicação das estratégias apropriadas convém analisar a situação em específico e escolher o método de análise conveniente e definir a estratégia mais apropriada 7 Zona 2 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Laguna Uruguaiana Pelotas Ponta Grossa e Piracicaba Indicase as mesmas diretrizes construtivas da zona 1 adicionando a ventilação cruzada no verão Zona 3 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Florianópolis Camboriú Chapecó Porto Alegre Rio Grande Torres São Paulo Campinas Pindamonhangaba Sorocaba Belo Horizonte Foz do Iguaçu Jacarezinho Paranaguá e Petrópolis Recomendase como diretrizes construtivas o mesmo que a zona 2 incluindo paredes externas leves e refletoras a radiação solar Zona 4 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Brasília Franca Limeira Ribeirão Preto e São Carlos Recomendase como diretrizes construtivas o uso de aberturas de dimensão média devendo ser sombreadas durante todo o ano Paredes pesadas e cobertura leve com isolamento térmico As estratégias bioclimáticas recomendadas são o resfriamento evaporativo a ventilação seletiva no verão o aquecimento solar a alta inércia térmica das paredes internas no período frio Zona 5 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Niterói São Francisco do Sul e Santos Recomendase como diretrizes construtivas janelas de tamanho médio com sombreamento paredes leves e refletoras ventilação cruzada no verão paredes internas pesadas com grande inércia térmica e coberturas leves com isolamento térmico Zona 6 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Goiânia Capo Grande e Presidente prudente As principais diretrizes bioclimáticas construtivas são janelas de tamanho médio com sombreamento paredes pesadas coberturas leves com isolamento térmico técnica do resfriamento evaporativo e ventilação seletiva no verão 8 Zona 7 Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Cuiabá e Teresina Recomenda se como diretrizes construtivas aberturas pequenas e sombreadas durante todo o ano paredes e coberturas pesadas técnica do resfriamento evaporativo e ventilação seletiva no verão Zona 8 Abrange uma ampla área do território brasileiro Fazem parte dessa zona bioclimática as cidades de Belém Corumbá Fernando de Noronha Fortaleza João Pessoa Maceió Natal Recife Rio Branco Rio de Janeiro Santarém Salvador São Luiz e Vitória Recomendase como diretrizes construtivas uso de aberturas grandes e totalmente sombreadas paredes e coberturas leves e refletoras uso de ventilação cruzada permanente durante todo o ano A é uma importante etapa de projeto na qual o arquiteto escolha dos materiais precisa ter conhecimento a respeito do comportamento térmico dos materiais e algumas propriedades físicas tais como transmitância térmica Wm²K atraso térmico horas e fator solar para as superfícies opacas e transparentes A forma da construção definição dos cheios e vazios do edifício materiais da envoltória fachadas e cobertura são decisões de grande importância para o conforto interno do edifício e consequentemente impactarão no consumo energético do edifício Corbela et al 2015 fazem algumas recomendações para de estratégias da visando a No arquitetura bioclimática tropical redução de consumo energético livro os autores fazem considerações distintas para o caso de edificações com climatização artificial e sem climatização artificial Em edificações sem climatização artificial recomendase 9 Recomendações em edificações sem climatização artificial Controlar os ganhos de calor minimizando a radiação solar que entra pelas aberturas Cuidado com as paredes de cores escuras na face externa e com materiais de alta transmitância térmica Não ventilar quando a temperatura externa for superior a temperatura interna Cuidado com lâmpadas e motores que irradiam calor no ambiente Dissipar a energia térmica do interior do edifício Remover a umidade em excesso e promover o movimento de ar Promover o uso da iluminação natural integrando a luz natural com a iluminação artificial Controlar o ruído utilizando materiais de isolamento sonoro Em edificações com climatização artificial recomendase Recomendações para edificações com climatização artificial Diminuir ao máximo as trocas térmicas com o exterior permitindo somente a renovação de ar para higienização A envoltória do ambiente climatizado deve ter uma difusividade pequena ou seja usar materiais isolantes e grande resistência térmica Lembrando que a difusividade térmica é uma propriedade específica do material que caracteriza quanto à condução do calor Este valor representa o quão rapidamente um material reage às mudanças de temperatura A Arquitetura Bioclimática prioriza o uso de técnicas passivas de controle ambiental assim a estratégia com climatização artificial deve ser adotada apenas em situações indispensáveis ao uso do arcondicionado Ainda assim não se descarta incorporar algumas das estratégias passivas tais como sombreamento das fachadas e aberturas cores claras nas fachadas cobertura vegetal ventilação noturna inércia térmica entre outros recursos 10 2 Consumo de energia O setor da construção civil tem grande peso no consumo de energia elétrica O consumo de energia elétrica nas edificações residenciais comerciais serviços e edificações públicas no Brasil corresponde a aproximadamente 50 do total da eletricidade consumida no país Segundo o Centro Brasileiro de Informação de Eficiência Energética PROCELINFO o potencial de consumo é grande mas por outro lado a economia de energia na construção civil é expressiva atualmente As edificações novas construídas de acordo com os padrões definidos pela Etiquetagem PBE Edifica podem obter uma economia de até 50 já as edificações existentes que sofrerem grandes reformas uma economia de até 30 O papel do arquiteto é fundamental visto que as soluções de projeto quando bem elaboradas podem reduzir os impactos sobre o meio ambiente Os profissionais precisam estar constantemente se atualizando conhecendo as novas tecnologias e se capacitando para que as boas práticas em projetos eficientes e sustentáveis sejam disseminadas O PROCEL atua tanto na capacitação dos profissionais como na promoção de novas tecnologias disseminação de boas práticas regulamentação e critérios de eficiência energética para edificações e etiquetagem de edificações novas e existentes O profissional da construção civil precisa estar sempre atento ao uso eficiente dos recursos naturais e uso prioritário das técnicas passivas de controle ambiental nas edificações reduzindo o desperdício e os impactos sobre o meio ambiente 21 Consumo energético no Brasil A tem origem em diversas fontes tais como hidráulica oferta de energia no Brasil gás carvão óleo combustível petróleo e óleo diesel por exemplo Segundo Lambert et al 2013 em consulta a EPE Empresa de Pesquisa em Energia Elétrica em 2011 mais de 80 da produção de energia no Brasil veio de geração de hidrelétrica Importante ressaltar que esses dados podem variar de acordo com a fonte bibliográfica mas de maneira geral podese concluir que a maior parte da energia em nosso país tem origem nas hidrelétricas De acordo com Lambert et al 2013 o em 2011 no Brasil alcançou 48012 TWh sendo que consumo de energia elétrica deste total as representam 467 22420 TWh edificações Na tabela em 2011 observe Consumo de Energia Elétrica em edificações no Brasil o percentual consumo de energia nos setores residencial comercial e público 11 Figura 3 Consumo de energia em edificações no Brasil Fonte Elaborada pela autora ParaCegoVer A imagem mostra consumo de energia no setor residência 233 setor comercial 154 e setor público 80 num total de 467 de consumo energético pelas edificações Observe na tabela que que o consumo total pelas edificações chega próximo a 50 Segundo Gonçalves et al 2015 esses valores de energia consumida no setor das edificações variam consideravelmente de uma região ou país para outro de acordo com a s condições climáticas economia tecnologia disponível e padrões culturais No Brasil a distribuição do no mostra consumo de energia elétrica setor residencial a predominância dos eletrodomésticos somada a iluminação artificial totalizando 60 seguidos pelo aquecimento de água com mais 30 Em países desenvolvidos em que a maioria está localizado em regiões de clima temperado e frio o consumo predominante no setor residencial está relacionado ao aquecimento de ambientes internos representando 60 do consumo energético seguido pelo aquecimento de água com 18 GONÇALVES et al 2015 Não se pode culpar a arquitetura pelo consumo energético em todas as circunstâncias visto que grande parte do consumo de energia é oriundo de eletrodomésticos cabendo a conscientização do público em geral em prol de um consumo mais eficiente Quanto aos há predominância da demanda pelo resfriamento artificial edifícios comerciais independente do contexto climático Essa dependência dos sistemas ativos de climatização é característica marcante da cultura internacional nos ambientes de trabalho GONÇALVES et al 2015 É importante conhecer o uso da edificação Edificações com baixos níveis de uso geram pouco calor interno Portanto suas necessidades de aquecimento ou refrigeração dependerá das características climáticas Edificações com altos níveis de uso tendem a necessitar de refrigeração devido a geração de calor interno no edifício com máquinas pessoas em suas atividades motores e equipamentos diversos No contexto do papel do arquiteto frente ao é preciso desenvolvimento sustentável considerar os e a fim de propor uma aspectos climáticos humanos construtivos arquitetura com e Se imaginarmos as conforto ambiental eficiência energética edificações como a nossa terceira pele e dedicarmos mais atenção a concepção dos nossos projetos podemos contribuir efetivamente ao desenvolvimento sustentável com propostas que utilizem materiais locais adequadas ao clima paisagens e sociedade 12 Roaf et al 2009 recorda que o homem desde há milhares de anos atrás já precisava construir edificações mais resistentes que o protegeriam do calor do deserto e do frio O resultado desta grande imigração da humanidade é uma extraordinária diversidade de moradias construídas com materiais locais concebidas de modo adequado ao clima e costumes da sociedade local Veja no gráfico a ilustração Interação entre clima pessoas e edificações esquemática dessas relações Figura 4 Interação entre clima pessoas e edificações Fonte Elaborada pela autora 2020 ParaCegoVer A imagem mostra graficamente o uso da energia influenciado pelo contexto climático social econômico e cultural 13 22 Tendências e conquistas alcançadas Diante da complexidade das análises existentes e das urgências recorrentes no mundo contemporâneo é provável que o uso das seja cada vez ferramentas de simulação mais utilizado ao passo que os métodos de cálculo manual sejam minoritários entre os profissionais de mercado A tendência de uso dos programas de simulação direciona a trabalhos multidisciplinares em equipes como no caso dos trabalhos de equipe em rede BIM Building Information Modeling Modelagem de Informações da e uso da Essa metodologia poupa tempo de análise e Construção realidade virtual avaliação de alternativas com a colaboração de diversos profissionais envolvidos no processo A já é incorporada desde as etapas iniciais no processo de simulação projeto ou seja etapa de estudos preliminares GONÇALVES et al 2015 Atualmente o profissional tem fácil acesso a com ferramentas de simulação visualização tridimensional e aplicação de normas e diretrizes para auxiliar na elaboração de modelos de referências Os cursos de pósgraduação em arquitetura nas áreas de concentração em conforto ambiental e eficiência energética fazem esse tipo de treinamento As pesquisas são voltadas para o desenvolvimento de ferramentas com base na Web e em GONÇALVES et al 2015 sistemas de realidade virtual As estão em constante evolução e a expectativa é que as análises ferramentas consigam mensurar simultaneamente as condições climáticas estratégias e análises de ciclo de vida As estão cada vez mais simples e o foco interfaces das ferramentas dos projetos tende a ser voltado para a otimização da operação da edificação e seus sistemas GONÇALVES et al 2015 Cada vez mais profissionais tem acesso a essas A ferramentas de análise expectativa para o futuro próximo é de uma integração mais intensa entre os profissionais de equipes multidisciplinares em grande parte dos projetos Um novo cenário aponta para o desenvolvimento de projetos de maior qualidade De acordo com Hong et al 2000 apud GONÇALVES et al 2015 p 294 a escolha da ferramenta de uso pode ser difícil e devese levar em conta os seguintes aspectos Necessidade ou propósito entender a natureza do problema a fim de não cair no erro de escolher uma ferramenta mais complexa do que a necessária Orçamento avaliar os custos da ferramenta atualizações e treinamento Disponibilidade de instalações escolher a ferramenta de simulação compatível com as instalações de computação disponíveis Uma grande vantagem dos métodos com ferramentas computacionais comparados aos métodos analíticos é a possibilidade de avaliação termodinâmica As técnicas 14 computacionais consideram as variações do clima externo padrão de ocupação efeitos de inércia térmica da construção ao longo do tempo De acordo com Gonçalves 2015 p 297 Com relação aos resultados no caso de edifícios dependentes de sistemas de climatização artificial as simulações de termodinâmica fornecem dados de carga térmica de resfriamento eou aquecimento dependendo do clima em questão e dos requisitos de desempenho No caso dos edifícios com condições ambientais favoráveis ao uso de estratégias passivas a simulação termodinâmica propicia a quantificação desse potencial com identificação total de horas em que os espaços internos apresentam condições de conforto térmico Ainda exemplificando as conquistas alcançadas da arquitetura bioclimática segundo a visão sustentável de projeto vários exemplos de uso da energia solar aplicados as chamadas podem ser citados como referências Essas edificações fotovoltaicas edificações podem ser a redes elétricas ou edificações autônomas conectadas Segundo Chivelet et al 2010 os módulos fotovoltaicos transformam diretamente a luz solar em energia elétrica e podem ser incluídos de muitas maneiras nos sistemas de de uma edificação vedação externa Importante ressaltar que o nos dias atuais está sendo conceito de sustentabilidade identificado com o conceito de saúde Segundo Gonçalves et al 2015 os processos visam a eficiência nos processos para que assim alcancem a de saudabilidade sistemas complexos de diversas escalas do planeta da região do município do bairro da habitação etc Tais sistemas deverão ser pensados em termos de em cada uma das escalas saudabilidade econômica social ambiental mencionadas Tendo em vista que as edificações de um modo geral duram cerca de 50 anos é preciso ficar alerta quanto aquilo que se está construindo pois deveria se considerar o panorama ambiental social e econômico de algumas décadas adiante httpsplayervimeocomvideo502738176 3 Orientação Solar das Edificações A é um dos elementos mais importantes a ser considerado quando orientação solar se tem como objetivo o conforto dos usuários A posição da edificação no lote deve ser definida de acordo com a posição do Norte e a quantidade de radiação que vai incidir em cada fachada A trajetória aparente do Sol influi no potencial de iluminação e no conforto térmico do edifício Um projeto com conforto e qualidade ambiental traz benefícios aos ocupantes economiza energia e valoriza o imóvel O é fundamental antes de desenvolver as estudo de insolação no terreno de projeto plantas baixas cortes e fachadas Nem sempre o cliente se dá conta da importância disso e muitas vezes a orientação solar no projeto é subestimada A análise da 15 trajetória solar e a adequação do projeto com o entorno são determinantes para o conforto sustentabilidade e até mesmo durabilidade dos materiais 31 Movimento aparente do sol Considerando um observador situado na Terra ao contemplar o trajeto feito pelo Sol da posição nascente a Leste ao poente Oeste este terá a impressão de que o Sol se movimenta ao redor da Terra variando a inclinação dos raios em função do dia e horário observado No a Terra gira em torno de seu próprio eixo e leva 24 horas movimento de rotação para completar o percurso completo Devido ao da Terra um movimento de rotação observador situado em determinada latitude terá a impressão de que a Terra é estática e que o Sol se movimenta ao redor da Terra Já no a Terra executa um deslocamento em torno do Sol movimento de translação de forma elíptica e o tempo de duração para realizar o percurso completo é de aproximadamente 365 dias ou seja um ano Em determinados meses do ano um hemisfério receberá mais radiação do Sol do que o outro definindo os períodos do e Nos dias de ocorre o recebimento de luz e calor de forma verão inverno solstício desigual nos hemisférios Quando é no hemisfério sul é no hemisfério verão inverno norte A título de estudo costumase utilizar as seguintes datas como referências Figura 5 Datas referência para o estudo do movimento aparente do Sol Fonte Elaborada pela autora 2020 ParaCegoVer A tabela mostra as datas referentes aos solstícios verão e inverno e equinócios primavera e outono e suas respetivas características 16 A dada pelo tem variações pouco trajetória solar movimento aparente do Sol perceptíveis de um dia para o outro mas se compararmos as datas específicas dos equinócios e solstícios que marcam o início das estações conseguimos perceber as diferenças nos horários de insolação Devido à inclinação de 23 ½º do eixo imaginário que une os polos Norte e Sul do planeta temos as diferentes estações do ano durante o movimento de translação As datas do determinam o começo do outono e da primavera Nesses dias equinócio os dois hemisférios recebem luz e calor de maneira equivalente A característica desses dias é que as noites e os dias possuem o mesmo tempo de duração ou seja 12 horas Importante ressaltar que essas datas são aproximadas podendo variar um pouco de uma bibliografia para outra A nas regiões dos trajetória a parente do Sol polos norte e sul são muito peculiares nessas latitudes temse dias inteiros de Sol e dias também inteiros de noite A análise do e horários de insolação nas fachadas são movimento aparente do Sol essenciais para o controle da radiação solar na arquitetura Nos locais onde o clima é predominantemente quente o estudo da pode auxiliar no geometria da insolação posicionamento e dimensionamentos dos dispositivos de proteção solar e prevenção dos ganhos excessivos de calor O controle pode ser feito com quebrasol horizontal quebrasol vertical telas fachadas duplas e ventiladas sistemas de fachadas fotovoltaicas e até mesmo o uso da vegetação em diversas formas de aplicação Se considerarmos uma data e horário determinado ou seja um instante fixo qualquer a inclinação dos raios solares que chega a Terra é variável conforme a latitude onde se situa o observador Na prática utilizamos as para determinar o ângulo cartas solares de incidência do Sol sobre as superfícies como cobertura e fachadas As são representações gráficas das trajetórias aparentes do sol cartas solares projetadas no plano horizonte do observador As variam conforme a cartas solares latitude Veja no exemplo a figura da carta solar para a latitude 21º sul As cartas são representadas nos métodos e solares estereográfico equidistante ortográfico E todos eles a é representada por um círculo cujo centro é a posição abóboda celeste do zênite do observador no plano horizontal Normalmente essas cartas solares apresentam as direções dos quatro pontos cardeais e Para norte sul leste oeste facilitar a leitura das cartas podemos inserir os outros quatro elementos de orientação e localização e nordeste sudeste sudoeste noroeste Para compreensão da consideramos o observador situado no ponto carta solar central da figura olhando para o norte a sua frente As estão representadas trajetórias na carta nos cada uma com suas respectivas datas como é arcos horizontais mostrado na imagem As datas mais importantes que Carta Solar estereográfica usamos como referências são solstício de verão mais ao sul solstício de inverno mais ao norte que são duas trajetórias equinócios de primavera e outono coincidentes 17 É importante conhecer alguns elementos da carta solar para se fazer a leitura correta Os são representados na carta solar por linhas irradiadas do centro partindo azimutes da posição Norte em sentido horário variando de 0º a 360º O é o ângulo azimute solar formado entre o Norte geográfico e a projeção do sol no plano horizontal Essa medida angular deve ser feita no sentido horário As são representadas nas por círculos concêntricos alturas solares cartas solares variando de 0º no plano do horizonte a 90º sol a pino FROTA 2007 Segundo Lamberts et al 2013 a consiste no ângulo formado entre o norte altura solar geográfico e a projeção do sol no plano horizontal Ambos os ângulos variam conforme a latitude hora e data A identificação da é utilizada para posição do Sol no Céu prever a insolação nas aberturas sombreamento da edificações e desenvolvimento de projetos de proteções solares As são projeções no plano horizontal das trajetórias aparentes do Sol cartas solares durante todo o ano Essas cartas variam conforme as latitudes ou seja a localização da cidade em estudo Nas são as que recebem em menor intensidade zonas polares os raios solares portanto apresentam as menores temperaturas do planeta As trajetórias solares para a latitude 90 S não serão visíveis ao observador durante seis meses O Sol percorrerá a linha do horizonte subindo e descendo durante seis meses ou seja serão seis meses de dia e seis meses de noite 32 Carta solar horários de insolação e rosa dos ventos Atualmente contamos com alguns programas que auxiliam por exemplo no estudo da insolação estudo de sombras e ventos predominantes O auxilia o SunPath 10 entendimento da trajetória solar e o programa auxilia no gráfico Analysis SolAr projeto de dispositivos de proteção solar além de apresentar dados quanto aos ventos temperatura para algumas cidades brasileiras Ambos os softwares foram desenvolvidos pelo Laboratório de Eficiência energética em Edificações LaBEE na Universidade Federal de Santa Catarina Tanto o arquiteto quanto designers de interiores engenheiros e pesquisadores utilizam recursos de novos programas cada vez mais sofisticados e assim agilizam seus trabalhos No entanto as cartas solares ainda são utilizadas em material impresso com instrumentos de desenho trazendo informações básicas que auxiliam o projeto arquitetônico sem necessidade do uso da informática A informação mais imediata que podemos obter das cartas solares é a respeito dos horários de insolação nas respectivas fachadas você sabia As cartas solares possibilitam as análises de insolação Atualmente são feitas em sua grande maioria com o auxílio de programas 18 33 Penetração solar nos ambientes A análise gráfica da carta solar auxilia o estudo da penetração do sol em um ambiente interno para dias e horários específicos Essa análise é útil quando se quer dimensionar uma marquise ou quebrasol por exemplo O procedimento inicia com os dados da e identificados na carta solar Podese fazer o altura solar azimute solar desenho da nos dias e horários desejados penetração do sol no cômodo Recomendase escolher dias e horários críticos no propósito de criar elementos que sirvam de anteparos a incidência solar Por exemplo supondo um projeto de escritório residencial onde há incidência solar em determinado horário provocando incômodo Com o auxílio da para a carta solar latitude em questão podemos verificar o ângulo do e nesse azimute altura solar horário crítico Supondo que em consulta a carta solar foi encontrado o azimute de 295º e altura solar 30º O próximo passo será desenhar a planta baixa do cômodo em escala Após desenhar o ambiente em planta com indicação do norte da fachada analisada marca se o ângulo de incidência solar definido pelo azimute Neste exemplo o azimute é 295º A dimensão dos dispositivos de sombreamento será definida em função da eficácia desejada Um dispositivo de proteção é considerado eficaz quando consegue barrar toda a radiação solar direta indesejada FROTA et al 2007 Um método gráfico chamado pode ser aplicado para essa finalidade Nesse traçado de máscaras método utilizase ângulos de sombra resultantes de um dispositivo externo em relação a um determinado ângulo de incidência do Sol Os elementos externos de proteção solar podem ser horizontais verticais ou mistos ou seja uma combinação dos dois Estes elementos podem ser fabricados em diversos materiais sendo fixos ou móveis As proteções fixas exigem um projeto muito mais criterioso em relação às trajetórias solares para garantir a eficiência desejada Devido ao grande número de variáveis o trabalho manual para dimensionamento dos dispositivos de proteção solar demanda tempo e tornase mais complexo para os nossos dias Mais uma vez nos deparamos com a simulação computacional acelerando o processo de trabalho Vimos que existem programas computacionais de simulação surgem como ferramentas vantajosa possibilitando relacionar as variações do clima externo padrão de ocupação a avaliação termodinâmica além dos efeitos de específicos em computadores Essa técnica é utilizada há algumas décadas pelos profissionais da área que usavam as cartas solares para saber a posição do sol em determinada data do ano Apesar de toda tecnologia disponível esta técnica ainda é considerada mais prática por muitos profissionais e pode ser utilizada pelo menos no estudo preliminar do projeto 19 inércia térmica ao longo do tempo Além disso a simulação pode ser feira para dimensionamento dos dispositivos de proteção solar com a vantagem de fazer análise comparativa entre as soluções considerando também o quesito estético httpsplayervimeocomvideo502745640 4 Conforto Térmico Vimos que o é uma avaliação pessoal subjetiva resultado de conforto ambiental sensações advindas de um conjunto de variáveis ambientais humanas e Nas a forma e a escolha dos materiais são arquitetônicas variáveis arquitetônicas ponto chave no atendimento do conforto ambiental Preocupados com o alto consumo energético os profissionais da construção civil se esforçam para encontrar soluções de qualidade eficiência o conforto apara os usuários dos espaços A escolha dos materiais aplicados nas fachadas e cobertura são de grande influência na captação de calor externo para dentro do edifício ou dissipadores de calor interno para o exterior Sendo assim a pode definir o conforto pele do edifício dos usuários na edificação A trata das variáveis arquitetônicas de pele do edifício conforto A configuração dos edifícios tanto na forma quanto na escolha dos materiais tem implicações diretas no conforto térmico O material da cobertura recebe insolação direta durante todo o dia ou pelo menos quase todo o dia a menos que haja sombra projetada por outra a edificação A fachada nas regiões de clima quente trazem calor para o interior do edifício aumentando o consumo da energia elétrica com aparelhos de ar condicionado As grandes janelas envidraçadas costumam estar presentes nos projetos contemporâneos como símbolo de beleza leveza e requinte porém esses recursos têm preocupado os pesquisadores em razão do alto consumo energético nas edificações Chamamos de ou ao elemento de envelope construído envoltória da edificação ligação do exterior com o interior da construção Paredes externas janelas portas de acesso ao edifício cobertura são os elementos principais nesse estudo e que irão influenciar nas sensações de conforto ou de desconforto interno Devemos observar com atenção os utilizados com relação à radiação solar materiais de construção recebida pois se comportam de maneira distinta O conceito de também pode ser definido como a que é envoltória pele do edifício formada por materiais opacos e transparentes que compõem as fachadas e a cobertura A forma orientação do edifício os cheios e vazios os elementos de sombreamentos nas fachadas materiais utilizados são fundamentais 20 Não faz parte da a parcela construída no subsolo da edificação nesse caso envoltória consideramos apenas os elementos que estão acima do nível do solo e com contato com o exterior ou com outro edifício Os diferem entre si no A materiais comportamento térmico norma ABNT NBR 152202 exemplifica os cálculos de resistência térmica de materiais homogêneos heterogêneos capacidade térmica transmitância térmica fator solar e atraso térmico Para obtermos uma especificação adequada dos materiais construtivos será preciso conhecer o comportamento térmico dos materiais e algumas propriedades físicas dos mesmos Segundo Corbella et al 2003 quanto as propriedades termo físicas dos materiais utilizase os seguintes termos 21 Propriedades termo físicas dos materiais Massa específica massa do material por unidade de volume Calor específico quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura em 1ºC a temperatura de 1kg do material Calor específico volumétrico quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura em 1ºC a temperatura de 1m³ do material Condutividade térmica quantidade de energia térmica transmitida através de um corpo homogêneo de 1m de comprimento por unidade de área perpendicular a transmissão por segundo quando a diferença de temperatura entre as duas faces é de 1ºC Resistência térmica relacionada a oposição de um material ou de um conjunto de materiais a transmissão de energia térmica A resistência do material está diretamente relacionada a espessura do material e inversamente proporcional a condutividade Difusividade indica a capacidade de um material em propagar uma onda de temperatura Efusividade propriedade de um material relacionada a sua capacidade de absorver e restituir energia térmica do ar que rodeia sua superfície por unidade de tempo Coeficiente geral de troca de calor expressa a quantidade de energia térmica transmitida por segundo através de um elemento da construção levando em conta as resistências térmicas dos elementos considerados e as resistências superficiais interiores e exteriores Esse valor é importante para edifícios que funcionam sempre com calefação ou arcondicionado Imagine a radiação solar incidindo na superfície externa em determinado material construtivo Se o material for opaco haverá uma parcela absorvida e outra refletida Caso seja um material transparente ou translucido haverá também uma parcela transmitida diretamente par o ambiente interior Os valores dependerão da refletividade 22 da e da A soma dessas três parcelas absortividade transmissividade do material da radiação incidente corresponde a 100 do total LAMBERTS et al 2013 a 1 r A parcela da pelo material aquecerá o mesmo e será radiação solar absorvida parcialmente e parcialmente A reemitida para fora emitida para o ambiente interno propriedade térmica que rege a par ao ambiente interno é a emissão da radiação emissividade e É importante também da edificação com relação a radiação solar infravermelha incidente A cor é compreender o comportamento um fator relevante nesse caso e está relacionada as Cada cor tem um coeficiente propriedades óticas dos materiais diferente de da radiação solar incidente absortividade Segundo Corbella et al 2003 quanto as utiliza propriedades óticas dos materiais se os seguintes termos Propriedades óticas dos materiais Coeficiente de absorção fração da radiação solar incidente que é absorvida pela superfície Coeficiente de transmissão fração da radiação solar incidente que é transmitida pela superfície por meio de fechamentos transparentes ou translúcidos vidros ou plásticos Coeficiente de reflexão fração da radiação incidente que é refletida pela superfície Coeficiente de emissão relação entre a radiação infravermelha emitida por uma superfície e aquela emitida por um corpo negro padrão com a mesma área e temperatura As fachadas e cobertura dos edifícios utilizam materiais opacos concreto tijolos aço pedras e materiais transparentes vidros policarbonato No aspecto térmico desses materiais os fechamentos opacos diferem dos transparentes pois materiais opacos não transmite a radiação solar diretamente para o ambiente interno O dimensionamento e posicionamento das aberturas precisam ser vistos com cuidado pois os vidros e demais materiais transparentes ou tanslucidos são os principais responsaveis pela entrada da radiação solar e consequentemente aumento da carga termica A transferência de calor através de fechamentos opacos ocorrequando há uma diferença de temperatura entre o ambiente externo e interno O sentido do fluxo acontecerá sempre da superficie mais quente para a mais fria Alguns materiais como a 23 cortiça isopor a lã de vidro e o concreto celular possuem propriedade isolante térmica São materiais porosos de baixa densidade A tabela mostra os valores da Absortância e emissividade dos materiais para radiação solar ondas curtas e para radiações absortância a emissividade e a temperaturas comuns ondas longas A é a propriedade dos materiais emissividade que mensura a quantidade de energia térmica emitida por unidade de tempo Os metálicos possuem baixa emissividade e os não metálicos possuem emissividade acima de 085 como vemos na tabela Figura 6 Tabela Absortância e emissividade dos materiais Fonte Elaborada pela autora 2020 ParaCegoVer Tabela mostra os valores da absortância a para radiação solar ondas curtas e emissividade e para radiações a temperaturas comuns ondas longas A ou está relacionada à cor superficial De maneira absortividade absortância geral as cores mais claras são mais refletivas e as mais escuras são mais absorventes 24 A é uma característica importante dos fechamentos que também inércia térmica precisa ser considerada Quando as diferenças de temperaturas entre a mínima e a máxima for grande a inercia térmica pode ser uma boa solução O pico da temperatura interna acontecerá algumas horas após o fechamento estar submetido ao pico da temperatura externa Ocorrendo nesse caso um retardo na transferência de calor A inércia indica a tendência a uma constância na temperatura A influencia bastante principalmente as cores escuras em fachadas ensolaradas cor durante longo período do dia que irão incrementar o fluxo de calor para o interior Coberturas e paredes orientadas para oeste receberão a radiação solar da tarde somada a temperatura do ar já aquecida pela insolação de todo o período da manhã Essas situações são propensas ao ganho de calor ao edifício Analisemos agora quanto a Com condução do calor através do fechamento elevação da temperatura da superfície externa do fechamento haverá diferença entre a temperatura externa e a interna A troca térmica através da será por parede opaca condução O atravessa o material parede por condução e a sua intensidade fluxo de calor depende do grau de condutividade térmica do material A condutividade térmica é uma propriedade do material que está relacionada com a densidade e representa a sua capacidade de conduzir maior ou menor quantidade de calor por unidade de tempo A norma traz muitos NBR 152202 Desempenho térmico de edificações exemplos com uma margem de variação pois sabese que um mesmo tipo de material pode ter variações de comportamento térmico dependendo da fabricação Veja alguns exemplos extraídos da norma Vejamos mais algumas informações sobre materiais opacos frequentemente utilizados na construção civil Blocos cerâmicos são blocos de barro cozido encontrados em vários tamanhos e podem ser estruturais ou apenas na função de vedação Em geral apresenta resistência térmica maior do que os tijolos maciços devido a presença de ar no interior do material Blocos de adobe confeccionados com colos que contenham 50 de argila e pelo menos 25 de areia Diferem dos tijolos por não serem cozidos São assentados e emboçados com barro e devem receber proteção contra umidade Tem baixa condutividade térmica Blocos de concreto celular São vazados e possuem a mesma utilização dos tijolos de barro Apresentam uma resistência térmica maior do que o concreto devido a sua massa especifica menor 25 Concreto armado Muito utilizados nas construções em geral como em lajes vigas paredes portantes painéis de vedação Possuem maior condutividade térmica devido aos seus elementos estruturais em ferro Concretos leves quando se deseja tornar uma estrutura mais leve substituindo a brita por agregados leves argila expandida isopor vermiculita No caso do concreto celular autoclavado são fabricados a partir de uma ração química Encontramos em alvenarias de vedação ou laje nervurada e para alvenaria estrutural Quanto aos as principais trocas térmicas em uma edificação materiais transparentes acontecem através desses fechamentos que podem ser janelas claraboias e qualquer outro elemento transparente na arquitetura As trocas por e condução convecção ocorrem de modo semelhante aos fechamentos opacos Existe neste caso também a possibilidade da transmissão integral com a janela aberta ou a transmissão por radiação através do vidro que dependerá da transmissividade do vidro No projeto arquitetônico as principais variáveis que podem alterar a entrada de calor pelas aberturas são Orientação e tamanho das aberturas Tipo de vidro Uso de proteções solares internas e externas Quanto aos atualmente encontramse inúmeros tipos de materiais transparentes vidros disponíveis no mercado O vidro incolor de espessura de 3 a 4mm é o mais conhecido e amplamente utilizado O fator de ganho solar é variável nos O costuma ser avaliado vidros vidro incolor como o de pior desempenho térmico com maior ganho de calor para o ambiente Embora esse fator possa assustar no início o vidro incolor possui algumas vantagens baixo custo e boa visibilidade Sabendo utilizar com equilíbrio todos os vidros podem ser aplicados nos projetos Depois do vidro simples incolor temos os vidros com pigmentação bronze cinza e verde Os vidros refletivos metalizados apresentam melhores desempenho térmico No objetivo minimizar o ganho de calor recomendase o uso dos vidros seletivos ou seja vidros que filtram a radiação solar permitindo a passagem da radiação visível e filtrando a radiação térmica não visível Segundo Corbella e Corner 2003 quanto aos podemos citar tipos de vidros 26 Plano vidro mais usual Deixa passar quase totalmente a radiação solar para o interior mas broqueia a transmissão da radiação emitida pelas pessoas e superfícies internas Temperado menor transparência que os vidros simples porém mais resistentes Deve ser utilizado em vãos pequenos Laminado vidros em laminas intercalada por película plástica ou resina Indicado para lugares que exigem mais segurança como fachadas de edifícios O desempenho térmico é variável de acordo com as propriedades óticas das películas Bom desempenho acústico Refletivo chamado também de vidro espelhado possui uma camada metalizada que reflete a radiação solar O desempenho térmico é variável de acordo com a cor do vidro processo de metalização ou lâmina aplicada Vidro duplo constituído por dias laminas de vidro e uma câmara de ar selada A fabricação precisa ser bem cuidadosa para o vidro não embaçar Ótimas propriedades termo acústicas podendo inclusive haver persiana entre as lâminas Vidro duplo refletivo formado por duas lâminas geralmente com uma do tipo LowE soft coat camada macia e outra LowE hard coat camada dura Possui uma camada extrafina de metal numa superfície interna para refletir a radiação solar O tipo soft coat só pode ser usado para compor o vidro duplo nunca sozinho Aramado possuí uma malha metálica em seu interior conferindo alta resistência a impactos A malha retém os cacos no caso de quebra Absorve muita radiação solar httpsplayervimeocomvideo502753476 42 Desempenho térmico dos edifícios O aplicados na construção dos edifícios está desempenho térmico dos materiais diretamente relacionado ao conforto internos dos usuários e consequentemente ao consumo energético A importância do assunto é vista tanto pelo bemestar qualidade de vida quanto a questão da economia durante a vida útil do edifício Supondo uma edificação vertical um edifício de apartamentos por exemplo Qualquer unidade habitacional ali sofrerá interferências térmicas com o meio externo pelos elementos das fachadas e cobertura do edifício mas também pelo contato de uma unidade habitacional com seus vizinhos acima e abaixo O pavimento de cobertura receberá nesse caso maior contribuição térmica pois terá o contato com o meio externo pela própria cobertura além da contribuição térmica através dos elementos 27 das fachadas e ainda pelo contato com o pavimento inferior a ele A análise térmica do apartamento de cobertura costuma ser utilizada como parâmetro de estudo pois esta unidade sofre mais com as contribuições térmicas da edificação Em resumo as contribuições térmicas nos apartamentos são oriundas de elementos da cobertura paredes e materiais das fachadas pavimento contíguo Os elementos que interferem no são comportamento térmico do edifício Geometria do edifício forma e volume dados climáticos propriedades térmicas dos materiais Atualmente o profissional de projeto e construção civil utiliza como meio de consulta nesse trabalho duas importantes normas técnicas NBR 152202005 Desempenho térmico de edificações prescritiva apresenta definições propriedade térmicas dos materiais métodos de cálculo transmitância capacidade térmica atraso térmico e fator solar zoneamento bioclimático e diretrizes construtivas NBR 155752013 Edificação habitacionais desempenho apresenta requisitos e critérios de classificação Existem dois distintos utilizados para análise do comportamento térmico do métodos edifício O método de procedimento simplificado e o método de aplicação e No são feitos simulação computacional método de procedimento simplificado cálculo com base nas características dos materiais construtivos que compões as paredes externas e cobertura do edifício é um método mais simples e menos preciso No a investigação é feita a partir de softwares método de simulação computacional programas específicos disponíveis gratuitamente na internet Esse método tem a grande vantagem de ser mais preciso apresentando uma análise detalhada da edificação com considerações as condições climáticas da região propriedades térmicas dos materiais e elementos construtivos utilizados No caso da avaliação simplificada importa calcular a e a transmitância térmica dos elementos Na apenas a capacidade térmica cobertura transmitância térmica nas é necessário calcular a e a fachadas transmitância térmica capacidade térmica dos elementos A fórmula básica é U 1R Sendo U transmitância térmica R resistência térmica 28 A é o inverso da No cálculo da resistência transmitância térmica resistência térmica térmica considerase a espessura da camada e a condutividade térmica do material Portanto temos a fórmula R e Sendo R resistência térmica e espessura da camada condutividade térmica do material A é uma propriedade específica de cada material De condutividade térmica acordo com a condutividade o calor que entra no edifício pode ser conduzido através dos materiais com maior ou menos facilidade dependendo da condutividade térmica de cada um A tabela dos materiais apresenta os valores para a propriedades térmicas de muitos materiais de densidade condutividade térmica e calor específico construção Com base nessas três propriedades podese calcular tanto a transmitância térmica quanto a capacidade térmica que são os dados de referência para a avaliação do desempenho térmico simplificado Quanto a investigação da capacidade térmica multiplicase a espessura da camada pelo calor específico do material e pela densidade de massa aparente do material Portanto temos a fórmula CT e c p e espessura da camada c calor específico do material p densidade de massa aparente do material No atendimento a norma a dada em NBR 152202005 capacidade térmica CT KJ deve ser para as Não há requisito para m²K 130 zonas bioclimáticas 123456 e 7 a zona bioclimática 8 segundo a norma No caso da a norma apresenta as condições necessárias para transmitância térmica cada tipo de zona bioclimática Observando a tabela a Transmitância térmica U transmitância térmica será recomendada varia de acordo com a absortância De acordo com a norma é preciso ter requisitos e critérios Esses critérios são a análise quantitativas desses requisitos Vejamos os critérios de vedações verticais quanto à transmitância e capacidade térmica Com relação a ela tem que ser menor do que 37 para as transmitância térmica zonas bioclimáticas d 3 a 8 e menos do que 25 também para as zonas bioclimáticas de 3 a 8 Nesse caso o número vai variar de acordo com a do absortância térmica material ou seja de acordo com a cor do material De acordo com a zona bioclimática onde situa o projeto arquitetônico buscase ajustar os materiais de cobertura e fachadas do edifício a fim de atender os requisitos e critérios apontados pela norma de desempenho do edifício 29 Conclusão Nesta unidade você teve a oportunidade de conhecer as oito zonas bioclimáticas brasileiras compreender as estratégias de controle ambiental recomendadas para cada zona bioclimática analisar o consumo energético do Brasil compreender as tendências e conquistas alcançadas e algumas ferramentas de análise bioclimática com uso de programas de computador ABNT NBR 152202005 Desempenho térmico de edificações ABNT NBR155752013 Edificações Habitacionais Desempenho Parte 3 Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social BARROSOKRAUSE C etal Bioclimatismo no projeto de arquitetura dicas de projeto alguns fundamentos e instrumentos para concepção em clima tropical úmido para edificações previstas sem climatização ou com climatização mista Rio de Janeiro PROARQDTCFAUUFRJ 2005 BARROSOKRAUSE C et al Princípios de alta qualidade ambiental aplicados ao processo de seleção de projetos de arquitetura o laboratório nutre GTP Grupo Projeto Arquitetura e Sustentabilidade Vol 7 Nº 1 São Carlos p 7389 Maio 2012 BROWN G Z et al Sol Vento e Luz Estratégias para o Projeto de Arquitetura 2ed Porto Alegre Bookman 2004 CADERNOS MCIDADES PARCERIAS Eficiência Energética em Habitações de Interesse Social v9 ed PROCELELETROBRÁSMinistério Minas e EnergiaMinistério das Cidades 2005 CHIVELET N M Técnicas de vedação fotovoltaica na arquitetura Porto Alegre Bookman 2010 30 CICLOVIVO Como as árvores ajudam a combater as ilhas de calor nas cidades 21 Out 2016 ArchDaily Brasil Acessado 12 Fev 2020 ISSN 07198906 CORBELLA O et al Em Busca de uma Arquitetura Sustentável para os Trópicos conforto ambiental Rio de Janeiro Revan 2003 CORBELLA O et al Manual de Arquitetura bioclimática Tropical para redução do consumo energético Rio de Janeiro Revan 2015 FREITAS R O que é conforto ENCACELACAC Maceio Alagoas 2005 FROTA A B Manual de Conforto Térmico 8 ed São Paulo Nobel 2007 GIVONI B Confort Climate Analysis and Building Design Guidelines Energy and Buildings v18 n1 p1123 1992 GONÇALVES J C S et al orgs Edifício Ambiental ed São PauloOficina de Textos 2015 Vários autores HONG T et al Building Simulation na overview of developmentes and information sources Building and Environment v35 p347361 2000 LABEE Analysis BIO SI Disponível em httpwwwlabeeeufscbrdownloads softwaresanalysisbio Acesso em janeiro 2020 LABEE Analysis SOLAR SI Labee Disponível em httpwwwlabeeeufscbr downloadssoftwaresanalysisbio Acesso em janeiro 2020 LAMBERTS R et al Eficiência Energética na Arquitetura São Paulo PW Editores 1997 Ebook Rio de Janeiro Eletrobrás PROCEL 2013 Disponível em httpwww labeeeufscbrpublicacoeslivros Acesso em 16 mar 2020 LAMBERTS R Conforto e Stress Térmico Laboratório de Eficiência Energética em Edificações Última atualização junho 2016 Disponível em wwwlabeeeufscbr Acesso em 16 mar 2020 MACARÓ L R Energia na edificação estratégias para minimizar o seu consumo 2 ed São Paulo projeto 1991 MARCO CS Elementos de Acústica Arquitetônica Ed NobelSão Paulo 1990 MASCARÓ L R de Ambiência Urbana 1 ed Porto Alegre Sagra DC Luzzatto 1996 NETO P C de A Análise da influência da área de abertura no conforto térmico de ambientes residenciais no contexto climático de Brasília Dissertação de mestrado em arquitetura e Urbanismo FAUNB Brasília 2018 OLGYAY V Design with Climate Princeton University Press New Jersey 1963 OLIVEIRA A G Avaliação das temperaturas superficiais do solo em relação à conformação urbana existente na praça do Aeroporto Marechal Rondon em Várzea GrandeMt Cuiabá MT 2008 81p Dissertação Mestrado Instituto de Ciências Exatas e da Terra Universidade Federal de Mato Grosso ROAF S et al A Adaptação de Edificações e Cidades às Mudanças Climáticas um gria de sobrevivencia para o século XXI 2 ed Portto Alegre Bookman 2009 31 ROAF S et al Ecohouse a casa ambientalmente sustentével 2 ed Porto Alegre Bookman 2006 RODRÍGUEZÁLVAREZ J 2016 Ilha urbana de calor superficial e a energia das edificações visualização dos fluxos do clima urbano Pós Revista Do Programa De PósGraduação Em Arquitetura E Urbanismo Da FAUUSP 2341 122139 ROMERO M A B A Arquitetura Bioclimática do Espaço Público 4ed Brasília Unb 2016