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VENTILAÇÃO E CLIMA

CLIMA CLIMA QUENTE E SECO – regiões desérticas próximas ao equador. Médias de temperatura muito altas e grande amplitude térmica, umidade baixa, a radiação solar é direta, quase sem a presença de nuvens e praticamente sem precipitação. Os ventos são quentes, secos e carregados de poeira.

CLIMA QUENTE E ÚMIDO – regiões marítmas tropicais e subtropicais. Temperaturas médias altas, sazonais, com pouca variação entre o dia e noite. A umidade é muito alta, com nebulosidade frequente e precipitações fortes e irregulares. A radiação é difusa e os ventos são muito variáveis e podem ocorrer furacões.

CLIMA FRIO –regiões de latitudes altas. As temperaturas são muito baixas com variação sazonal (inverno-verão). A radiação solar é sempre escasa e os ventos que vem dos pólos são muito desagradáveis.

CLIMA VENTOSO – qualquer um dos casos anteriores pode estar exposto à presença de ventos intensos e freqüentes. Isto também pode acontecer em climas mais temperados onde o vento chega a ser o principal fator no projeto de arquitetura

OS CLIMAS MAIS EXTREMOS TEM AS

SOLUÇÕES ARQUITETÔNICAS MAIS CLARAS,

OS CLIMAS ONDE OCORREM MUITAS MUDANÇAS,

RESULTAM EM UMA ARQUITETURA MAIS COMPLEXA

EX. CLIMAS TEMPERADOS

CLIMA: FATORES INFLUENTES

1. Latitude – temperatura média • classificação frio-calor

2. Continentalidade – oscilação de temperatura • classificação água-terra (umidade relativa – quanto maior a continentalidade, menor a umidade relativa, por isso, são maiores as oscilações de temperatura)

Fatores que determinam variações locais:

3. Altitude em relação ao nível do mar – redução da temperatura e aumento na sua variação • classificação frio-calor

4. Variações do relevo - ventos.

CLIMA QUENTE E SECO estratégias de conforto:

- amortecer a amplitude térmica

- retardar o máximo a entrada de calor para chegar ao interior à noite.

como:

• uso de materiais com grande inércia térmica;

• redução das superfícies expostas à radiação solar (construção de edificações em aglomerados), favorece o sombreamento (perdas de calor sem aumentar o ganho pela radiação);

• aberturas para o exterior escassas e pequenas, situadas nas partes mais altas das paredes – reduzir radiação do solo, máxima iluminação com a mínima entrada de radiação, reduzir entrada de poeira.

Marrocos

• pintura do exterior com cores clara;

• reduzir atividades que geram calor no interior das edificações, ex. cozinha - área externa;

• proteger os edifícios do sol - beirais, persianas e treliças (moxarabi);

• o uso de vegetação em todos os casos possíveis para sombrear fechamentos;

• cobrir provoados inteiros com barreiras à radiação, toldos e pergolas;

• gestão das aberturas dos edifícios de grande inércia térmica: as janelas devem ser totalmente fechadas para a passagem da luz e do ar no calor do dia e totalmente aberto à noite para aproveitar o ar mais fresco.

Algeria

Tenda árabes do deserto

por não ter inércia térmica, é renunciado o fechamento do ar e apenas é combatida a radiação direta e reemitida com barreiras sofisticados, com tecidos as vezes escuros cuja superfície que recebe o sol é resfriada pela circulação acelerada do ar, impedindo a reemissão de radiação de onda longa no seu interior (abaixo)

- é montado a uma altura baixa e protegido com barreiras móveis presas na areia para proteção do vento

Granada (ESPANHA)

Juderia – Cordoba (ESPANHA)

Pátio

- o frescor e a umidade da noite se acumulam e mantém o espaço agradável durante o dia, protegido do vento e da areia;

- com água e plantas em seu interior, os pátios são como poços refrescantes nos edifícios;

- nos países árabes, as vezes, um pátio sombreado é combinado com um ensolarado, onde o ar quente sobe e succiona o ar fresco do outro pátio.

CLIMA QUENTE E ÚMIDO

estratégias:

- variações reduzidas das temperaturas do dia e da noite - não há vantagem no uso da inércia térmica dos edifícios;

- radiação intensa - deter a radiação direta e a difusa.

- uso da ventilação para dissipar calor e reduzir a umidade – edifícios estreitos, em formas alongadas e com grandes aberturas - não criar barreiras ao vento;

- distribuir fluxo de ar no interior da edificação – aberturas total das paredes de entrada e de saída do vento, protegendo a radiação e a vista com elementos vazados ou persianas.

- cobertura – elemento importante (sombrear e de proteger das chuvas) - grande inclinação para dar vazão as chuvas freqüentes e podem ter aberturas entre seus diferentes planos permitindo a passagem do ar. - coberturas com pouco peso (evitar o armazenamento de calor da radiação), permitem respiração para evitar condensações e o aquecimento do ar; - piso de levanta para obter uma melhor exposição às brisas, proteger-se das inundações e como defesa de insetos. - pavimentos permeáveis ao ar e completam assim a permeabilidade de toda a envolvente da moradia.

Arquitetura Tailandesa

• quartos abertos em dois lados - ventilação cruzada;

• bom o fluxo de ar, mesmo nos dias mais quentes, há uma brisa constante passado pela casa.

• quando necessário – uso de ventiladores;

• confortável no clima tropical.

http://teakdoor.com/thailand-hotels-resorts-and-guest-houses/79936-nonthaburi-hotel.html

CLIMA FRIO

estratégias (soluções semelhantes a do clima quente e seco):

- manutenção do calor no interior da edificação;

- uso de massas construídas compactas, com a mínima superfície exposta ao exterior, materiais isolantes e hermeticidade (evitar correntes de ar);

-ventilação higiênica.

As solucões típicas a partir dessa problemática são:

- isolamento: neve na cobertura, sótãos para armazenar grãos e palhas;

- geração de calor (calor da cozinha, localizada no interior e no centro e do gado abaixo das peças habitáveis);

- redução das aberturas (geram problemas térmicos)

- aproveita ao máximo a radiação solar, sem pintar o exterior de cores claras

- posiciona as aberturas nas orientações mais favoráveis à insolação;

- modelos de assentamento compactos ou "enterrado" em prol de uma melhor proteção ao vento e frio (formas semi-esféricas);

- não há janelas, fechamento em gelo – radiação solar no inverno e cobre com de elementos opacos no verão; - solo levantado no túnel de entrada para não entrar o ar frio e aproveitar a estratificação térmica - ocupantes ficam na zona levantada, mais quente - geração e manutenção do calor dentro da edificação; - isolamento com peles; - uso de tuneis subterrâneos ou ruas

cobertas

CLIMA TEMPERADO • mudanças das condições do clima são mais complexas;

• soluções migratórias de controle ambiental (mudanças de local, de moradia, ou dentro da própria edificação);

• movimento do ar - fator positivo na estação quente e negativo no frio;

• ventos intensos são desagradáveis e originam fatores formais da arquitetura:

Normandia - as granjas típicas se adaptam ao vento - coberturas de palha de forma simular ao casco de um barco, com a proa orientada para o vento agressivo do oeste e a popa que deixa uma zona protegia a leste;

Italia - no povoado de Pescocostanzo - edifícios tem beirais pronunciados, apoiados no prolongamento das paredes protegem do vento;

Suiça e outros países com relevo montanhoso as moradias aproveitam o declive para deixa parcialmente enterrada a fachada norte, protegendo-a do vento norte que é frio e intenso.

VILLA VALS - umidade é o principal problema das casas feitas em cavernas - drenagem e ventilação apropriadas - poços de ventilação - maioria dos ambientes subterrâneos mantém uma temperatura na faixa dos 10ºC, independente do tempo do lado de fora - mínimo de aquecimento no inverno http://www.villavals.ch/

TIPOS DE VENTILAÇÃO

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Eficiência da coleta de diferentes tipos de coletores

Velocidade do Vento Área Taxa de ganho térmico ou Capacidade para esfriamento

Dekay e Brown, 2004

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QUEENS BUILDING MONFORT UNIVERSITY INGLATERRA Short + Ford Architects

PENSION BUILDING EUA Montgomery C. Neigs

DIMENSIONAMENTO DA VENTILAÇÃO POR CHAMINÉ X DIMENSIONAMENTO DE ENTRADAS E SAÍDAS DE AR

AUMENTO DA TAXA DE FLUXO DE AR CONFORME O TAMANHO DAS ABERTURAS

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Efetividade da massa térmica e da ventilação noturna na redução da temperatura interna diurna.

Parte 1: 1993 período experimental.

BARUCH GIVONI •

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A influência de captadores de vento na ventilação natural de habitações populares

localizadas em climas quentes e úmidos Denise gonçalves Ferreira Lobo

Leonardo Salazar Bittencourt

AC/ANTAC

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Direção e frequência dos ventos

Velocidade mínima para obtenção de conforto térmico nos meses de verão em Maceió = 0,6m/s para atividades sedentárias e roupas leves, segundo o diagrama de Szokolay (1985)

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RESULTADOS CONJ. RESIDENCIAL SALVADOR LYRA

COMO CAPTADOR DE VENTO

Aumento da velocidade média do ar: Sala = 100% (dobro) Quarto 1 = 20% Quarto 2 = 25%

Melhoria na distribuição do fluxo de ar;

Redução das áreas de estagnação do ar- benefícios no conforto térmico e na higienização;

Aumento das áreas de conforto (velocidade do vento mín. 0,6m/s): Sala = de 70% para 95% Quarto 1 = de 15% para 30% Quarto 2 = de 15% para 50%

COMO EXTRATOR DE AR

Aumento da velocidade média do ar: Sala = 100% (dobro) Quarto 1 e 2 = 15%

Posicionamento das portas e janelas não favorece distribuição uniforme do fluxo nos dormitórios;

ORIGINAL CAPTADOR

RESULTADOS CONJ. RESIDENCIAL GRACILIANO RAMOS

COMO CAPTADOR DE VENTO

Aumento da velocidade média do ar: Sala = 90% Quarto 1 = 20% Quarto 2 = 30%

Melhoria na distribuição do fluxo de ar;

Redução das áreas de estagnação do ar- benefícios no conforto térmico e na higienização;

Aumento das áreas de conforto: Sala = de 50% para 75% Quarto 1 = de 15% para 75% Quarto 2 = de 25% para 35%

COMO EXTRATOR DE AR

Desempenho da ventilação: pobre

Baixa velocidade média do ar;

Má distribuição do fluxo do ar com áreas de estagnação.

Configuração original: o desempenho da ventilação é "muito pobre"devido à localização das aberturas em relação aos ventos incidentes, resultando em baixas velocidades, má distribuição do fluxo e muitas áreas de estagnação do ar.

ORIGINAL CAPTADOR

CONCLUSÕES

• o uso de captadores de vento posicionados adequadamente em relação aos ventos dominantes podem gerar um aumento significativo da ventilação natural, chegando a dobrar a velocidade média do fluxo de ar em alguns ambientes;

• tem potencial para a melhoria do desempenho térmico de habitações populares localizadas no litoral nordestino.

REFERÊNCIAS

• BROWN, G. Z.; DEKAY, M. Sol, Vento e Luz: Estratégias Para o Projeto de Arquitetura. Tradução de Alexandre Ferreira da Silva. Porto Alegre: Bookman, 2004.

• FLORENSA, R. S.; ROURA, H. C. Arquitetura Y energía natural. Barcelona: Edicions UPC, 1995.

• GIVONI, B. Effectiveness of mass and night ventilation in lowering the indoor daytime temperatures. Part I: 1993 experimental periods. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037877889700056X>. Acesso em 20 de maio de 2011.

• LÔBO, D. G. F.; BITTENCOURT, L. S. A influência dos captadores de vento na ventilação natural de habitações populares localizadas em climas quentes e úmidos. Disponível em: <http://seer.ufrgs.br/ambienteconstruido/article/view/3451>. Acesso em 20 de maio de 2011.