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Variáveis climáticas e análise dos climas brasileiros
Uso de Cartas bioclimáticas
Profa. Letícia Maria de Araújo Zambrano
(Aula adaptada para a disciplina “Construção Sustentável”) Bioclimatismo e Arquitetura;Conforto Higrotérmico Faculdade de Engenharia Departamento de Arquitetura e Urbanismo
Roteiro da aula
1. Vida na Terra – adaptações ao clima
2. Trocas térmicas e mecanismos termorreguladores
3. Elementos do clima e variáveis climáticas
4. Classificações climáticas do Brasil e Zoneamento
Bioclimático
5. Cartas bioclimáticas
Adaptação do refúgio ao clima
- Os antigos reconheciam que a adaptação era um princípio essencial
da arquitetura.
Fotos: Abrigos adaptados ás zonas climáticas (OLGYAY, 2004)
Abordagem bioclimática
• Consiste em se conduzir o projeto de uma edificação em
consonância com as forças da natureza, e não contra elas.
• Aproveitar as potencialidades climáticas para criar
condições de vida adequadas, que favorecem o conforto humano
(OLGYAY, 2004).
- Reduzir demandas de condicionamento mecânico para a promoção
do conforto.
- É fundamental uma análise minuciosa do local do projeto:
- Analisar o clima do local;
- Analisar a configuração física do local (relevo, topografia, vegetação, cursos d’água, entorno construído);
- Analisar as sensibilidades e potencialidades presentes no entorno (físicas e em relação aos vizinhos);
- Além de todos os elementos que compõem o programa arquitetônico, o perfil de uso da edificação e demandas dos futuros usuários.
2. Trocas térmicas entre o corpo e o meio
- Mecanismos termorreguladores do corpo permitem equilibrar a
temperatura interna (em torno dos 37º) quando o corpo ganha ou
perde calor.
- Ativados quando as condições térmicas do meio ultrapassam
determinados valores.
Fonte: LAMBERTS, R., DUTRA, L., PEREIRA, F.O.R, 1997
Mecanismos termorreguladores
No frio:
- Vasoconstrição periférica – os vasos periféricos se contraem para evitar perdas de calor por convecção ou radiação.
- Arrepio – movimento muscular que aquece a pele, evitando perdas por convecção.
- Aumento do metabolismo - provocando tremor muscular, o que produz calor internamente.
- Mecanismos instintivos – se encolher, esfregar as mãos, ingerir bebidas quentes, se aquecer com mais roupas.
No calor:
- Vasodilatação periférica – os vasos periféricos se dilatam para facilitar as perdas de calor por convecção ou radiação.
- Suor – produção de líquido que permite perda de calor por evaporação e convecção.
- Redução do metabolismo - provocando lentidão, o que reduz a produção de calor internamente.
- Mecanismos instintivos – se abanar, ingerir bebidas frias, diminuir as roupas. Quando o balanço de trocas térmicas com o meio é nulo, pode-se dizer que o indivíduo está em situação de conforto higrotérmico.
• Dados climáticos que caracterizam o clima de uma região:
- Pressão atmosférica, insolação, nebulosidade, precipitação, evaporação, umidade relativa, temperatura máxima, temperatura média, temperatura mínima, temp. mínima absoluta, temp. máx. absoluta.
• Normais climatológicas:
- Média de dados climáticos medidos em séries de 30 anos, atualizados a cada 10 anos.
- São publicadas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (http://www.inmet.gov.br/).
- Abrange 414 estações meteorológicas do INMET em operação durante anos do período entre 01/01/1961 a 31/12/1990, e cobre um conjunto de 26 parâmetros meteorológicos.
Variáveis climáticas
Fonte: http://www.inmet.gov.br/.
Fonte: http://www.inmet.gov.br/.
Principais variáveis climáticas
Nas escalas meso e microclimáticas, a radiação solar pode ser interceptada por elementos vegetais e topográficos do local (bloqueio de 60% a 90% da radiação, reduzindo a temperatura da superfície do solo). Muito variável de acordo com o tipo de céu (claro, parcialmente encoberto ou encoberto).
• Radiação Solar
- direta e difusa (W/m²)
- insolação (h) Principal fonte de energia do planeta, como fonte de luz e calor; A transferência de calor na edificação se dá por: radiação solar direta, radiação solar difusa, radiação solar refletida pelo solo e entorno, radiação térmica emitida pelo solo aquecido e pelo céu, radiação térmica emitida pelo edifício; Fonte: LAMBERTS, R., DUTRA, L., PEREIRA, F.O.R, 1997
- A terra ganha ou perde calor lentamente se submetidas a temperaturas mais altas ou mais baixas.
- O arquiteto pode tirar vantagens das propriedades de inércia térmica da terra para amenizar as temperaturas no interior da edificação.
- O solo se mantém em temperaturas mais amenas que o ar exterior. Após ser aquecida, a terra retém o calor por mais tempo que uma habitação convencional. Em locais com grande amplitude térmica diária, isso pode ser uma vantagem, ao integrar a edificação ao solo (semienterradas, taludes, coberturas com terra, etc), absorvendo o calor durante o dia e devolvendo para a edificação nos horários mais frios. Figura: Temperaturas médias dos materiais na orientação Leste, em função dos horários (Guimarães et al. 2002)
- Temperaturas
superficiais, medidas
com termômetro de
mira laser, em
fachadas com
materiais e cores
diversas.
- Vento
- direção (graus)
- velocidade (m/s, Km/h, nós)
- Frequência As massas de ar apresentam variações de direção e velocidade, em função de diferenças de temperatura entre massas de ar (deslocamentos de zonas de alta pressão – ar mais frio e pesado - para zonas de baixa pressão
- ar quente e leve); Sofrem influência do entorno, por obstáculos urbanos e rugosidade do tecido urbano (que reduz a velocidade, se comparada a áreas rurais); Pode-se tirar partido do perfil topográfico de um terreno para canalizar os ventos, desviando-os ou trazendo-os para a edificação; A rosa dos ventos apresenta as direções e velocidades dos ventos por época do ano, auxiliando o arquiteto no planejamento da localização de aberturas, aproveitando o vento fresco no período quente e evitando o vento forte no período de frio.
Exemplo de Rosa dos ventos com velocidades predominantes por direção para as 4 estações do ano. Fontre: http://www.labcon.ufsc.br/anexosg/231.pdf Rosa dos ventos de Juiz de Fora
Rosa dos Ventos com percentuais por direção. Fonte: Carolina Vaz de Mello, 2014, a partir de dados do Laboratório de Climatologia e Análise Ambiental – Departamento de Geociências / UFJF e Anuário Estatístico de Juiz de Fora, 2005
Rosa dos ventos
