VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS Escala, Forma, Função, Fechamentos Opacos e Transparentes e Proteções Solares CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo PUC.Goiás

VARIÁVEIS ARQUITETÔNICASEscala, Forma, Função, Fechamentos Opacos e Transparentes e Proteções Solares

CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo

PUC.Goiás

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Um resumo do capítulo de mesmo nome do livro “Eficiência Energética na Arquitetura”

CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e urbanismo Ant

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es“Desde o início de sua história a arquitetura surge como uma forma de possibilitar ao homem um habitat seguro e através do qual ele possa se defender também das hostilidades climáticas do meio. Primeiro ocupando cavernas e posteriormente fazendo arquitetura, o ser humano foi tornando seu abrigo cada vez mais adequado às suas necessidades – uma espécie de filtro a ser concebido pelo arquiteto de forma a responder, entre outras questões, aos problemas de adaptação do homem ao ambiente.” (p. 51)

VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS

INTRODUÇÃO


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Do arquiteto dependem a adequação da forma arquitetônica à sua função (e vice-versa) e a correta especificação dos fechamentos e sistemas de condicionamento utilizados no projeto. O projeto consciente deve buscar tirar partido de cada uma destas variáveis para garantir ao edifício uma ferfeita interação entre o homem e o meio em todas as escalas – urbana, arquitetônica construtiva e imediata. (p. 51)


ESCALA


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Com relação ao conforto térmico, a forma arquitetônica já foi evidenciada em vários locais do mundo., como na cidade de

Marrakesh, em Marrocos, onde as edificações foram construídas de forma a canalizar para o interior da cidade a

brisa que vem do mar (úmida e refrescante). Da mesma maneira, o vento quente continental é desviado pela forma das

edificações, possibilitando conforto na escala urbana. (p. 52)

FORMA


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A influência da forma arquitetônica no conforto térmico também pode ser observada no iglu (cuja forma hemisférica diminui a superfície de contato com o ar exterior, minimizando perdas de calor) e no chalé das montanhas (cuja cobertura altamente inclinada evita o acúmulo de neve, promovendo maior exposição aos raios solares). (p. 52/53)


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Seus projetos buscavam se adequar completamente ao entorno. (...) onde os telhados generosos permitiam grandes áreas de sombra ao longo do dia, além de serem o principal elemento orquestrador da volumetria arquitetônica. (...) o uso amplo da iluminação natural no sentido de criar espaços aconchegantes e de destacar elementos da própria arquitetura de interiores. (p. 53)


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VARIÁVEIS ARQUITETÔNICASExistem desigualdades formais nas duas soluções e, consequentemente, desigualdades térmicas e visuais. Na primeira solução, todas as superfícies externas estão expostas à radiação solar e à ventilação. Neste caso é possível receber luz e calor solar também pela cobertura. Na segunda solução existem unidades mais expostas e outras menos expostas, de forma a criar comportamentos térmicos e visuais distintos.

Também é evidente que a mudança de orientação das construções alterará mais o desempenho térmico do edifício do que o da casa isolada. Isto acontece porque, em uma casa isolada, a cobertura é responsável pela maior parte dos ganhos de calor. Esses ganhos não são influenciados pela mudança de orientação. (p. 54)


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FUNÇÃO

A função arquitetônica, um dos vértices do triângulo clássico vitruviano, interage com a forma e com a eficiência energética de um edifício. O mesmo projeto arquitetônico, se destinado a fins distintos como comércio ou habitação, por exemplo, pode resultar em comportamentos energéticos diferentes.

As funções residencial, comercial e pública são distintas do ponto de vista da dependência do clima e, consequentemente, do consumo de energia. (p. 55)


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FECHAMENTOS:

TRANSPARENTES OU OPACOS

É, portanto, conveniente distinguir o envelope construtivo em duas partes: os fechamentos opacos e os transparentes. A principal diferença entre os dois é justamente sua capacidade (transparentes) ou incapacidade (opacos) de transmitir a radiação solar para o ambiente interno.

Observação:

é interessante complementar que os transparentes têm sempre espessura muito menor que os opacos!


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FECHAMENTOS OPACOS

O sentido do fluxo de calor será sempre da superfície mais quente para a mais fria. Para melhor entendimento (...) pode-se subdividí-lo em três fases:


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Fase 1 – troca de calor com o meio exterior: a superfície externa do fechamento irá receber calor do meio por convecção e radiação;

Fase 2 – condução através do fechamento: haverá fluxo de calor por condução dependendo das características do material (condutibilidade);

Fase 3 – troca de calor com o meio interior: como na fase 1, as trocas de calor serão por convecção e radiação.


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VARIÁVEIS ARQUITETÔNICASINÉRCIA TÉRMICA

Outra característica importante dos fechamentos é sua inércia térmica (...) consequência de sua massa térmica.

A figura adiante é ilustrativa desta situação, onde se percebem o amortecimento e o retardo térmico na temperatura interior em comparação à temperatura exterior. Com isso o microclima interior é bem mais ameno que o clima do exterior. (p. 63/64)

Observação:

isto supondo um clima onde as temperaturas oscilem muito entre o dia e a noite


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VARIÁVEIS ARQUITETÔNICASFECHAMENTOS TRANSPARENTES

As principais trocas térmicas em uma edificação acontecem geralmente nestes fechamentos (janelas, clarabóias, etc) nos quais podem ocorrer os três tipos básicos de trocas térmicas: condução, convecção e radiação. (...) A radiação é que se torna o principal fator devido à sua parcela diretamente transmitida para o interior (inexistente nos fechamentos opacos), que depende da transmissividade do vidro. No projeto arquitetônico, as principais varáveis que podem alterar o aporte de calor pela abertura são:

> orientação e tamanho da abertura;

> uso de proteções solares externas e internas;

> tipo de vidro (p. 64)


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Transmitida Absorvida / Re-emitida Refletida

COMPORTAMENTO DO VIDRO

A radiação solar incidente em um fechamento transparente pode ser transmitida, absorvida ou refletida (...) A parcela absorvida se converte em calor no interior do vidro e pode ser re-emitida tanto para o exterior quanto para o interior na forma de radiação de onda longa. (p. 66/67)


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VARIÁVEIS ARQUITETÔNICASPROTEÇÕES SOLARES

O uso de proteções solares em uma abertura é um recurso importante para reduzir os ganhos térmicos (...) as proteções internas (cortinas, persianas) não evitam o efeito estufa, pois o calor solar que as atinge se transforma em radiação de onda longa, permanecendo na sua maior parte no ambiente interior. (...) A proteção externa bloqueia a radiação direta antes de esta penetrar pelo vidro, evitando o efeito estufa.

É importante salientar que as proteções externas (...) podem ser pensadas como elemento compositivo da fachada e se tirar partido desta idéia para conceber, inclusive, a linguagem arquitetônica do edifício. (p. 71) MES, Rio de Janeiro, 1939


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FATOR SOLAR

O fator solar (Fs) de uma abertura pode ser entendido como a razão entre a quantidade de energia solar que atravessa a janela pelo que nela incide. Para o vidro simples (...) é aproximadamente 87%. (p. 71)


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CARGA TÉRMICA

Após o conhecimento de todas as variáveis (climáticas, humanas e arquitetônicas) pode-se, através do cálculo da carga térmica, saber a quantidade de calor total que deverá ser extraída ou fornecida ao ar do ambiente para se poder mantê-lo em condições desejáveis de temperatura e umidade. (p. 95)

Encaminhamento:

Com estes conhecimentos e conceitos você poderá entender e perceber as quantidades de calor

envolvidas em um caso-exemplo e, fazendo o exercício N. 1 do Bloco 2, perceber a importância

conceitual e quantitativa das proteções solares dos envidraçados em climas quentes.

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