Conforto AmbientalIV Período - Engenharia Civil

Conforto, Arquitetura e Engenharia

O que é clima*?

Conjunto de condições meteorológicas (temperatura, pressão e ventos, umidade e chuvas) características do estado médio da atmosfera em um ponto da superfície terrestre.

O que é chuva?

Quantidade de precipitações de qualquer tipo, principalmente da água em estado líquido

*é composto por 4 fatores dinâmicos: TEMPERATURA, UMIDADE, MOVIMENTO DO AR E RADIAÇAO

O que é Pressão Atmosférica?

Pressão exercida pela atmosfera sobre qualquer superfície, em virtude do seu peso.

Na zona de baixa pressão há partículas de ar e água misturadas. Já na zona de alta pressão as partículas de água são expulsas. (Inverno = baixa umidade relativa do ar)

(áreas frias) Alta

pressão = baixa umidade do ar

(áreas quentes) Baixa

pressão = alta

umidade do ar

Evaporação: processo físico pelo qual uma subs†ância líquida (ou sólida) passa lentamente ao estado do vapor. Implica no consumo de energia.

O que é Efeito Estufa?

Aquecimento da parte mais baixa da atmosfera devido, principalmente, à presença excessiva de CO2, CH4, SO2 e CFCs na atmosfera.

hidrocarboneto (metano) dióxido de enxofre clorofluuorcarboneto (gás emitido por geladeiras, ar condicionados, etc.)

A EdificaçãoVariáveis de conforto que interferem na edificação:

temperatura

umidade

velocidade do ar

radiação do sol incidente

Que têm relações diretas com:

águas superficiais e subterrâneas, regime de chuvas, vegetação, permeabilidade do solo, topografia e outras características locais que podem ser alteradas pela presença humana.

Mascaro: interferência da média de aumento da temperatura em função da densidade populacional.

Quanto maior a população, maior a média de aumento da temperatura.

*Atencão! Alterações na temperatura média, por exemplo, podem provocar alterações no comportamento do ser humano, portanto técnicas diferenciadas devem ser adotadas.

UsuárioPrincípio: estabilização do calor interno em 37˚C ganhando ou perdendo calor.

Influências topoclimáticas:

Em princípio no Brasil precisamos reduzir a energia que o edifício ganha e no inverno é necessário reduzir a energia que o edifício perde.

O que é psicrometria?

é a medida da duração e da identidade de processos mentais por meio de métodos padronizados

O que é Carta Psicrométrica? É um ábaco que permite representar graficamente as evoluções do ar úmido. Cada ponto da carta representa uma combinação de ar seco e vapor d’água. A carta psicrométrica constitui uma excelente ferramenta de trabalho

para analisar os diversos processos para tratamento do ar.

AltitudeTem relação direta com temperatura e chuva.

Temperatura inversamente proporcional à altitude. Já a precipitação tende a aumentar com a altitude

DeclividadeAs declividades influenciam diretamente na velocidade e na direção do vento e, inversamente, nas temperaturas.

Aumento da velocidade do vento com o aumento da altitude

Velocidade do Vento

Sofre interferências em função do tipo de anteparo que é instalado sobre o terreno.

Fluxo de vento se desloca para maiores altitudes.

Fator de Reflexão ou Refletância

Relação entre a radiação refletida e a radiação total recebida por um objeto.

Ex.: Neve - cria superfície branca brilhante que reflete mais de 75% da radiação solar que recebe. Por isso o degelo ocorre bem lentamente.

Elementos que determinam a intensidade de reflexão de determinado objeto:

COR, TIPO E TEXTURA DO MATERIAL

Refletância recomendada em função da superfície

Superfície Refletância

Teto 80%

Parede 60%

Mesa ou bancada 35%

Máquinas e equipamentos 25% a 30%

Pisos 15%

Fatores de reflexão em função da cor do material

Tonalidades Claras Tonalidades Médias Tonalidades Escuras

Branco - 85% Amarelo - 65% Cinza - 30%

Creme - 75% Bege - 63% Vermelho - 13%

Amarelo - 75% Cinza - 55% Havana - 10%

Bege - 70% Camurça - 52% Azul - 8%

Verde - 65% Verde - 52% Verde - 7%

Azul - 55% Alumínio - 41% Preto - 2%

Rosa - 50% Azul - 35% Preto absoluto - 0%

Revestimentos brancos refletivos refletem 85% da radiação solar e absorvem aproximadamente 15%. Esta propriedade física aliada a outras, pode ajudar a não aumentar a temperatura do material e contribuir para uma melhora do conforto térmico.

Conforto TérmicoPrincípio: minimizar radiação solar direta e difusa das fachadas e cobertura do edifício.

O ser humano está sujeito aos seguintes efeitos: 1 - Radiação solar direta; 2 - Radiação refletida; 3 - Radiação difusa; 4 - Convecção; 5 - Radiação térmica

Ventilação CruzadaA ventilação cruzada é quando os vãos (janelas e portas) de um ambiente são colocados em paredes opostas ou adjacentes, no sentido dos ventos locais permitindo a entrada e saída do ar. Traz higienização dos ambientes através da renovação do ar, e diminuição da temperatura no interior dos ambientes.

Formas de transmissão de calor

Condução: a temperatura se propaga de um objeto para outro. Alguns objetos são melhores condutores que outros.

As propriedades de uma superfície receptora são representadas por sua emissividade (ε). Varia entre 0 e 1.

Tipo de Superfície EmissividadeChapa de alumínio (oxidada) 0,12

Telha de barro 0,85/0,95Reboco claro 0,85/0,95

Vidro comum de janela 0,90/0,95Chapa de aço galvanizado (nova, brilhante) 0,25

Concreto aparente 0,85/0,95

* A emissividade mais baixa aumenta a reflexão de calor que por sua vez aumenta a capacidade de isolação térmica. Se um superfície é boa (má) irradiadora então também absorve bem (mal) radiação de mesmo comprimento de onda.

Covecção: a temperatura é transmitida por um fluido (líquidos ou gases) em movimento (ex.: brisas, ventos, correntes oceânicas)

Quando uma certa massa de um fluido é aquecida suas moléculas passam a mover-se mais rapidamente, afastando-se, em média, uma das outras. Como o volume ocupado por essa massa fluida aumenta, a mesma torna-se menos densa. A tendência dessa massa menos densa no interior do fluido como um todo é sofrer um movimento de ascensão ocupando o lugar das massas do fluido que estão a uma temperatura inferior. A parte do fluido mais fria (mais densa) move-se para baixo tomando o lugar que antes era ocupado pela parte do fluido anteriormente aquecido.

radiação: solar (visível e infravermelha de onda curta) e térmica (infravermelha de onda longa - resultante da diferença de temperatura no espaço)

Orientação dos Edifícios

Busca da eficiência energética através da boa orientação das peças de um edifício em relação aos pontos cardeais.

Um erro em um projeto hidráulico, por exemplo, pode ser corrigido sem grandes implicações, porém o mal posicionamento no terreno pode causar danos irreversíveis.

norte – sol o dia inteiro entrando na janela; sul – quase nada de sol; leste – sol de manhã; oeste – sol de tarde

Aberturas: janelasFunção das aberturas: ventilar e iluminar os ambientes.

Janela é uma abertura em um elemento de vedação arquitetônica.

O que levar em consideração na hora de escolher uma janela?

Isolamento térmico

Isolamento acúsctico

Estabilidade e estanqueidade (que não permite vazamento)

Durabilidade e segurança

Qualidade

Isolamento térmico

A baixa condutividade térmica de alguns materiais e a possibilidade de se fabricar esquadrias com vidros isolantes permitem manter um clima perfeito dentro das edificações, independente do calor ou frio externo. Isso também contribui com a redução em até 70% do gasto com energia elétrica.

Isolamento acústico

Depende dos seguintes fatores: tipo e espessura do vidro; modo de colocação e fixação do vidro; da estanqueidade entre as folhas e do tipo de material que constitui o caixilho.

Estabilidade e estanqueidade (que não permite vazamento)

Deve-se considerar o clima, a ação do vento e a chuva.

Durabilidade e segurança

Qualidade

Refere-se à excelência do material.

PVC

Mais moderno dos materiais utilizados em janelas e portas antirruído, o PVC destaca-se pela resistência e agradável desempenho térmico (eliminando variações contínuas de temperatura dentro dos ambientes). Fundidos durante a solda, os caixilhos são estanques e sem frestas.

• Isolamento acústico: naturalmente, o material não conduz som. Com a instalação de vidros laminados, duplos ou triplos, pode haver uma drástica redução de ruídos.

• Estanqueidade: os perfis são unidos por uma esquadria monobloco e o sistema de junção entre as peças é elaborado com borrachas EPDM (similares às utilizadas em automóveis).

• Durabilidade e manutenção: resistentes a choques, maresia, agentes agressivos como cal e cimento, ventos de até 195 km/h e a calor, as janelas e portas em PVC têm vida útil superior a 50 anos. Não necessitam de pintura e a única manutenção indicada é a limpeza dos perfis com água e sabão.

http://revistacasaeconstrucao.uol.com.br/escc/Edicoes/74/imprime235633.asp

Madeira

Tradicional e esteticamente superiores (apesar de serem imitadas em PVC e alumínio), as janelas de madeira precisam ser densas para alcançar um desempenho acústico satisfatório. No caso, o lyptus é a espécie mais indicada para eliminação de ruídos, pois não reverbera como outras madeiras.

• Isolamento acústico: depende da densidade da madeira, da presença de câmaras de ar no interior do material e do tipo de vidro. utilizado. O melhor desempenho alcançado é similar ao do PVC.

• Estanqueidade: em janelas de madeira, as borrachas e ferragens de múltiplo travamento auxiliam a alcançar vedação satisfatória.

• Durabilidade e manutenção: madeira pode ser comprometida por fatores biológicos (fungos e bactérias) e físicos (intempéries, poluição e produtos químicos). Para a proteção, o melhor processo de envernizamento é o de imersão e necessita de retoque a cada dez anos. Mesmo assim, a madeira não fica imune a rachaduras, empeno e variações volumétricas.

http://revistacasaeconstrucao.uol.com.br/escc/Edicoes/74/imprime235633.asp

Alumínio

AS Janelas de alumínio resistem ao vento, à água, a ruídos e proporcionam alto grau de isolamento térmico e acústico.

As esquadrias de alumínio disponíveis no mercado brasileiro não utilizam solda para unir peças, e sim linguetas e parafusos (o que diminui a vedação). Além disso, são de baixa densidade e necessitam de preenchimento para um melhor desempenho acústico. Porém, o material leva vantagem por ser mais popular e economicamente viável.

• Isolamento acústico: para atingir desempenho satisfatório, os perfis precisam ser soldados, para que as frestas não funcionem como porta de entrada de ruídos. Bem projetados e combinados com vidros de qualidade, eliminam entre 20 e 35 db.

• Estanqueidade: para vedar satisfatoriamente, as esquadrias de alumínio dependem principalmente de soldas que garantam a junção dos perfis.

• Durabilidade e manutenção: alumínio não sofre com choques e elementos corrosivos. A maresia pode oxidar janelas e portas desse material. Já a exposição duradoura à poluição e sujeira agride sua superfície. Por isso, é importante lavar as esquadrias com água e sabão periodicamente.

http://revistacasaeconstrucao.uol.com.br/escc/Edicoes/74/imprime235633.asp

Tipos de Aberturas

Folha de varrer Basculante Inferior Oscilo-basculante Folha de correr

Folha de dobrar Pivotante horizontal Pivotante vertical Basculante superior

Aspectos que devem ser observados:

Orientação das aberturas;

Tipo das aberturas;

Projeto de ventilação e iluminação dos ambientes

Preferência pelas aberturas que facilitam a saída do ar aquecido e a entrada do ar frio e que possibilitem a separação das correntes de ar.

Brise-soleil - dispositivo arquitetônico utilizado para impedir a incidência direta de radiação solar nos interiores de um edifício, de forma a evitar aí a manifestação de um calor excessivo.

Diferença entre as três formas de transmissão de

calor