Aut0276 - Aula 01 Arq e Clima Diagnóstico Climático 2015
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Aut0276 - Aula 01 Arq e Clima Diagnóstico Climático 2015
Arquitetura e Clima Diagnóstico climático AUT0276 - Desempenho Térmico, Arquitetura e Urbanismo Variáveis do clima exterior Variáveis do conforto humano Variáveis envolvidas na transferência de calor Os efeitos desses fatores na arquitetura e em sua eficiência energética Relação arquitetura e clima: projetar com o clima, e não contra o clima Clima como recurso Edifício como mediador climático entre os meios externo e interno Atenuação dos extremos em climas rigorosos Condicionamento passivo para aquecimento e resfriamento sempre que possível, sob condições de conforto Zonas climáticas no mundo Decisões de projeto Definição das estratégias passivas Quais? Objetivo aproveitamento dos recursos naturais para controle das condições ambientais “Achatamento da curva”- sequência de ações a partir da variação do ambiente exterior até a condição mais estável (Olgyay, 1998) OLGYAY, Victor. Arquitectura y clima: manual de diseño bioclimático para arquitectos y urbanistas. 1998. Forma, proporções e orientação solar Estratégias de aquecimento COFAIGH, Eoin O. et al. The climatic dwelling. An introduction to climate-responsive residential architecture. 2000 COFAIGH, Eoin O. et al. The climatic dwelling. An introduction to climate-responsive residential architecture. 2000 Estratégias de resfriamento Zoneamento interno do edifício: zonas passivas e não passivas Centro Brasileiro Britânico, São Paulo Botti Rubin Centro Brasileiro Britânico, São Paulo Botti Rubin National Library, Singapore Ken Yeang National Library, Singapore Ken Yeang National Library, Singapore Ken Yeang LAMBERTS, Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ed. Rio de Janeiro: ELETROBRAS/PROCEL, 2014. LAMBERTS, Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ed. Rio de Janeiro: ELETROBRAS/PROCEL, 2014. Zoneamento bioclimático brasileiro NBR 15220 (em vigor desde 29/04/2005) Desempenho térmico de edificações Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social LAMBERTS, Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ed. Rio de Janeiro: ELETROBRAS/PROCEL, 2014. B.2 Base de dados climáticos B.2.1 O território brasileiro foi dividido em 6500 células, cada uma das quais foi caracterizada pela posição geográfica e pelas seguintes variáveis climáticas: a) Médias mensais das temperaturas máximas; b) Médias mensais das temperaturas mínimas; e c) Médias mensais das umidades relativas do ar. B.3 Método para a classificação bioclimática Adotou-se uma Carta Bioclimática adaptada a partir da sugerida por Givoni (“Comfort, climate analysis and building design guidelines”. Energy and Building, vol.18, july/92). A – Zona de aquecimento artificial (calefação) B – Zona de aquecimento solar da edificação C – Zona de massa térmica para aquecimento D – Zona de Conforto Térmico (baixa umidade) E – Zona de Conforto Térmico F – Zona de desumidificação (renovação do ar) G + H – Zona de resfriamento evaporativo H + I – Zona de massa térmica de refrigeração I + J – Zona de ventilação K – Zona de refrigeração artificial L – Zona de umidificação do ar Zoneamento bioclimático brasileiro Zona Bioclimática 3 Carta Bioclimática apresentando as normais climatológicas de cidades desta zona, destacando a cidade de Florianópolis, SC 30 30 25 25 20 15 15 W[g/Kg] 20 10 10 5 0 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] carta psicrométrica 30 30 • Temperatura de Bulbo Seco 25 25 20 15 15 W[g/Kg] 20 10 10 5 0 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] carta psicrométrica • 30 Umidade Específica ou 30 Razão de umidade 25 25 20 15 15 W[g/Kg] 20 10 10 5 0 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] carta psicrométrica 30 30 • Temperatura de Bulbo Úmido 25 25 20 15 15 W[g/Kg] 20 10 10 5 0 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] carta psicrométrica 30 30 • Umidade Relativa do Ar 25 25 20 15 15 W[g/Kg] 20 10 10 5 0 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] carta psicrométrica 30 30 1. TBS = 32° C TBU = 25° C 2. TBS = 10° C UEsp = 4 g/kg 25 3. TBS = 23 ° C UR = 65% 25 20 15 15 W[g/Kg] 1 20 3 10 10 5 0 5 2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] carta psicrométrica 1. Conforto 2. Ventilação 3. Resfriamento Evaporativo 4. Massa Térmica p/ Resfr 5. Ar Condicionado 6. Umidificação 7. Massa Térmica/ Aquecimento Solar 8. Aquecimento Solar Passivo 9. Aquecimetno Artifical 30 30 25 5 25 2 11. Massa/Resf. Evap 4 20 15 15 1 10 10 10 5 11 0 8 9 W[g/Kg] 10. Vent./ Massa/ Resf. Evap. 20 3 5 7 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] zonas bioclimáticas Belém Porto Alegre Curitiba try LAMBERTS, Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ed. Rio de Janeiro: ELETROBRAS/PROCEL, 2014. LAMBERTS, Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ed. Rio de Janeiro: ELETROBRAS/PROCEL, 2014. LAMBERTS, Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ed. Rio de Janeiro: ELETROBRAS/PROCEL, 2014. LAMBERTS, Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ed. Rio de Janeiro: ELETROBRAS/PROCEL, 2014. LAMBERTS, Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. 3ed. Rio de Janeiro: ELETROBRAS/PROCEL, 2014. Conforto 30 30 25 25 20 15 15 W[g/Kg] 20 10 10 Conforto 5 0 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] zonas bioclimáticas COFAIGH, Eoin O. et al. The climatic dwelling. An introduction to climate-responsive residential architecture. 2000 sombreamento Bairro Polanco, Cidade do México sombreamento Bairro Polanco, Cidade do México sombreamento Pixel Building, 2010 Grocon Pty Ltd Architects studio505 Victoria, Australia sombreamento Kanazawa Umimirai Library, 2011 Kazumi Kudo e Hiroshi Horiba from Coelacanth K&H Architects Kanazawa city, Ishikawa Prefecture, Japan sombreamento Kanazawa Umimirai Library, 2011 Kazumi Kudo e Hiroshi Horiba from Coelacanth K&H Architects Kanazawa city, Ishikawa Prefecture, Japan sombreamento Ventilação 30 30 25 25 20 Ventilação noturna 15 15 10 5 0 W[g/Kg] 20 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] zonas bioclimáticas Centro Cultural Dragão do Mar Fortaleza ventilação Sarah Fortaleza Arq. Lelé ventilação Centro Cultural Jean-Marie Tjibaou Nouméa, Nova Caledônia Arq. Renzo Piano ventilação Centro Cultural Jean-Marie Tjibaou Nouméa, Nova Caledônia Arq. Renzo Piano ventilação ventilação Dubai Towers, 1998 Arq.Ken Yeang ventilação Restaurante da UFPA, Belém Arq. João Castro Filho ventilação Centro de Proteção Ambiental de Balbina, Manaus Arq. Severiano Mário Porto/Mário Emílio Ribeiro ventilação Parque Guinle, Rio de Janeiro, 1948/54 Arq. Lúcio Costa ventilação Edifícios residenciais Arq. Acácio Gil Borsói ventilação Resfriamento evaporativo 30 30 25 25 Umidificação 20 15 15 10 10 5 Resfriamento 0 5 Evaporativo Umidificação 0 5 W[g/Kg] 20 10 15 20 25 0 30 35 40 45 50 TBS[°C] zonas bioclimáticas Aeroporto de Brasília - DF resfriamento evaporativo direto Centro Brasileiro Britânico, São Paulo Botti Rubin resfriamento evaporativo direto Reforma 222 Cidade do México resfriamento evaporativo direto Estação Atocha Madri, Espanha Expo`92 Sevilha, Espanha resfriamento evaporativo direto LAMBERTS. Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. São Paulo resfriamento evaporativo indireto Massa Térmica 30 30 25 25 20 Resfriamento 15 15 Aquecimento 10 5 0 W[g/Kg] 20 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] zonas bioclimáticas LAMBERTS. Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. São Paulo inércia térmica COFAIGH, Eoin O. et al. The climatic dwelling. An introduction to climate-responsive residential architecture. 2000 inércia térmica Centro Cultural São Paulo inércia térmica Kanchanjunga Arq. Chales Correa, Índia inércia térmica Mill Owners Association Building, Ahmedabad, India Le Corbusier inércia térmica Indian Institute of Management, Ahmedabad Arq. Louis Kahn inércia térmica Ar Condicionado 30 30 25 25 Ar Condicionado 20 15 15 W[g/Kg] 20 10 10 5 0 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] zonas bioclimáticas Tribunal de Contas da União/TCU em Cuiabá Arq. Lelé ar-condicionado Aquecimento 30 30 25 25 20 15 15 5 Artificial 0 0 5 10 Solar / Passivo 10 W[g/Kg] 20 5 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TBS[°C] zonas bioclimáticas Memorial da Cidade Curitiba - PR aquecimento Casa da Cascata, FLWright Arq. Obie Bowman, EUA aquecimento Belém Porto Alegre Curitiba try climaticus climaticus climaticus climaticus climaticus climaticus climaticus