O documento discute os métodos e variáveis a serem considerados para a avaliação do desempenho térmico de edifícios de acordo com normas brasileiras. As variáveis incluem características do terreno, do projeto arquitetônico, da edificação e propriedades dos materiais. Também são discutidos os aspectos climáticos e zoneamento bioclimático brasileiro, além de métodos e programas de simulação para avaliação térmica.

1. Conforto Ambiental
Aula – Métodos prescritivos e Requisitos da norma
para avaliação de desempenho térmico (ABNT-NBR)
(O processo de Avaliação)
2012
Profa. Dra. Monica Kofler

2. Norma Brasileira

3. Quais as variáveis a considerar para a avaliação:
 Das Características físicas do terreno:
 Topografia;
 Posições do sol e de ventos predominantes;
 Estudo da ocupação do entorno (altura das edificações, materiais envoltórios refletores, coberturas,
% e tipos de pisos impermeabilizados, composição paisagística, configuração arquitetônica;
 Do Partido arquitetônico:
 Determinação da forma e tamanho mais apropriada;
 Orientação e dimensionamento das aberturas;
 Determinação da sombra projetada;
 Determinação das mascaras produzidas por obstruções externas às aberturas;
 Indicação de elementos externos de projeção da radiação solar;
 Orientação e tipo de cobertura
 Da edificação:
 Estudo de insolação - tamanho de aberturas de janelas (% área), proteção das aberturas
e coberturas, vedações externas (leve ou pesada, refletora ou isolada);
 Estudo de ventilação - aberturas de janelas e coberturas (tamanho e orientação);
 Estudo de chuvas - vedações externas (leve ou pesada, refletora ou isolada);
 Estudo dos Materiais - Tipo de parede externa – estabelece valores admissíveis de
transmitância térmica, atraso térmico e fator de calor solar; tipo de cobertura:
estabelece valores admissíveis de transmitância térmica, atraso térmico e fator de calor;

4. Quais as variáveis a considerar para a avaliação:
 Das Propriedades térmicas dos materiais:
 Inércia desejada (amortecimento e atraso da onda de calor);
 Resistência térmica de um componente (revestimento e espaço de ar condicionado)
 Atraso desejado;
 Coeficiente global de transmissão térmica (K) de cada material
 Engloba trocas térmicas superficiais (convecção e radiação e condução);
 Cor externa e interna;
 Das Propriedades:
– Condutividade térmica de um material;
– Transmitância de um componente;
– Capacidade térmica de um componente;
– Atraso térmico de um componente;
– Fator de calor solar de elementos transparentes e translúcidos;
– Fator de calor solar dos elementos opacos;
– Coeficiente do sombreamento;
– Densidade de massa aparente;
– Emissividade;

5. Quais as variáveis a considerar para a avaliação:
 Das Variáveis Climáticas e de localização que podem ser consideradas:
 Temperatura média mensal;
 Temperatura média mensal das máximas;
 Temperatura média mensal das mínimas.
 Umidade relativa do ar, média mensal;
 Radiação solar direta para céu limo, para as diversas orientações;
 Porcentagem média de nebulosidade;
 Direção e velocidade dos ventos;
 Caracterização do clima local;
 Latitude;
 Altitude;

6. Zoneamento Bioclimático
Brasileiro
Com base na NBR 15220-3

7. Critérios e Níveis de Desempenho para Transmitância Térmica
Fonte: NBR 15220-1 Projeto 02:136.01.001 (2004 a)
– REQUISITOS GERAIS

8. Critérios e Níveis de Desempenho para Absortância Térmica
Fonte: NBR Projeto 02:136.01.001 (2004 a) –
REQUISITOS GERAIS

9. Fonte:NBR15220-2

10. Fator Ventilação (FV) do Ático - procedimentos
Fonte: NBR Projeto 02:136.01.001 (2004 a) –
REQUISITOS GERAIS

11. Critérios e Níveis de Desempenho para
Transmitância Térmica e capacidade térmica
Critérios e Níveis de Desempenho Ventilação
Fonte: NBR Projeto 02:136.01.004 (2004 b)
– FACHADA E PAREDE

12. Critérios e Níveis de Desempenho para Condições de Verão
Requisitos Gerais
Fonte: NBR Projeto 02:136.01.001 (2004 b)
M – Mínimo
I – Intermediário
S - Superior
Classificação dos
Nìveis:

13. O processo de avaliação
2-condições climáticas: Zoneamento
Bioclimático Brasileiro

14. Método de Givonni

15. 180C 290C
ZONAS
BIOCLIMÁTICAS

16. Zona de ventilação: corresponde a estratégia de resfriamento natural
Soluções: ventilação cruzada (1), ventilação de cobertura (2), ventilação do piso sob a
edificação (3)
(1)
(2)
(3)

17. Zona de ventilação
 Clima quente e úmido
Nesta zona poderá melhorar a sensação térmica se a temperatura do
ambiente interno for T ≥ 290C e Tmáximo =320C e UR ≥ 85% até 90%
 Resfriamento convectivo – espaços externos que permitam a circulação do ar sem barreiras
Período do ano: novembro a fevereiro
Efeito
chaminé
Ventilação
cruzada
Ventilação
cruzada
Efeito
chaminé
Ventilação diurna

18. Cálculo do Tamanho de Aberturas
Fonte: NBR Projeto 02:136.01.004 (2004 b) –
FACHADA E PAREDE
Nota: Código de obras: área p/iluminação:
1/6 da área do piso (inclui áreas das portas)
M = Mínimo

19. Exemplo do Cálculo das Aberturas para Ventilação Natural

20. Quando vocês forem calcular as Áreas dos Fechamentos Opacos
Verticais e Horizontais :

21. Análise de Projeto – estudo de abertura p/ventilação em residência
Ambiente Área de piso
(m2)
Área efetiva de
ventilação (m2)
área de piso (%)
Sala de estar/jantar 41,71 7,50 18
Quarto casal 17,25 1,00 6
Quarto solteiro 11,21 1,00 9
Cozinha 11,40 1,03 9
Área serviço 7,98 0,50 6
Banheiro 9,50 0,50 6
Área efetiva não considera as
hastes e venezianas
Um exemplo p/Zona 3

22. brise na fachada
Análise em Projeto – Fachadas
Tamanho de Aberturas e Sombreamento

23. Tamanho de Aberturas e Sombreamento

24. Zona de Resfriamento evaporativo
chuveirinhos
Adequado em regiões com baixa umidade
relativa e temperatura máxima 440C

25. Espelhos d’água
Zona de Resfriamento evaporativo

26. Zona de Resfriamento evaporativo
Telhado verde

27. Zona de Massa térmica para resfriamento
Elementos construtivos
Uso de massa térmica é adequado
para temperatura máxima de 380C ,
considerando umidades relativas
baixas
sombreamento
Clima quente e seco
Capacidade
térmica do
componente
permite atraso
do
componente

28. Zona de umidificação
Sistemas de
umidificação
Solução com vegetação
Solução
espelho d’água
Temperatura ˂ 270C
Umidade ˂ 20%

29. Zona de resfriamento artificial

30. Inércia térmica e
aquecimento solar passivo
Temperatura externa 100C ≤ T ≤ 200C Sistema passivo: 1-ganho de calor
2-solarium
2
Período do ano: Meses de maio a agosto
No período do ano: maio a agosto
1
Temperatura externa 140C ≤ T ≤ 200C
p/evitar perdas de calor

31. Programa Simulador: Analysis BIO
O software auxilia no processo de adequação
de edificações ao clima local. Utiliza tanto
arquivos climáticos anuais e horários como
arquivos resumidos na forma de normais
climatológicas.
Normais Climatológicas
As "Normais Climatológicas" são obtidas através do cálculo das médias de parâmetros
meteorológicos, obedecendo a critérios recomendados pela Organização Meteorológica Mundial
(OMM). Essas médias referem-se a períodos padronizados de 30 (trinta) anos, sucessivamente, de
1901 a 1930, 1931 a 1960 e 1961 a 1990. Como, no Brasil, somente a partir de 1910 a atividade de
observação meteorológica passou a ser feita de forma sistemática, o primeiro período padrão
possível de ser calculado foi o de 1931 a 1960.
Material de Referência:
- Calculation of monthly and annual 30-year standard normals. Geneva, 1989. (WMO. Technical
document, n. 341; WCDP, n.10).

32. Programa Simulador: Transmitância
O software Transmitância (em sua primeira versão beta) é uma ferramenta computacional
desenvolvida para auxiliar na aplicação dos métodos de cálculo de propriedades térmicas de
componentes construtivos propostos pelo projeto de normalização em conforto ambiental.
Os textos de norma utilizados como embasamento teórico no desenvolvimento do programa estão
disponíveis para visualização e download aqui.
O software permite o cálculo das seguintes propriedades térmicas:
Transmitância térmica (W/m².K)
Resistência térmica (m².K/W)
Capacidade térmica (kJ/m².K)
Fator de calor solar
Atraso térmico (horas)

33. Progama Simulador: Analysis SOL-AR
O SOL-AR é um programa gráfico que permite a obtenção
da carta solar da latitude especificada, auxiliando no projeto de
proteções solares através da visualização gráfica dos ângulos de
projeção desejados sobre transferidor de ângulos, que pode ser
plotado para qualquer ângulo de orientação.
O programa também permite, para as cidades com dados horários disponíveis na
base de dados, a visualização de intervalos de temperatura anuais
correspondentes às trajetórias solares ao longo do ano e do dia.
Para estas cidades, o programa também oferece a possibilidade de obtenção da
rosa dos ventos para freqüência de ocorrência dos ventos e velocidade média para
cada estação do ano em oito orientações (N, NE, L, SE, S, SO, O, NO).
O programa possui algumas cidades com latitude, longitude e dados de
temperatura e vento disponíveis em arquivos CSV (Valores Separados por Vírgula):
Belém, Brasília, Curitiba, Florianópolis, Fortaleza, Maceió, Natal, Porto Alegre,
Recife, Rio de Janeiro, Salvador, São Luis, São Paulo, Vitória.

34. Programa Simulador: Umidus
Software baseado em um modelo acoplado de
transferência de calor e umidade em materiais
porosos de edificações, que prevê perfis de
temperatura e umidade no interior de
elementos construtivos.

35. Exemplos de Diretrizes para solução arquitetônica

36. Variáveis Climáticas
Tratamento dos dados das temperaturas horárias médias
(exemplo de simulação para a cidade de Florianópolis) :
Fonte: www.eletrosul.gov.br
Dados podem ser usados para
Uso da Carta Solar e Carta
Bioclimática

37. Variáveis Climáticas
Análise dos dados de
Ventos Predominantes
mensais por simulação
computador:

38. Método de ASHRAE para aberturas
• Método simplificado para cálculo do tamanho das aberturas em edifício com
ventilação natural em edifícios
A = Q/(EW) (m2)
– Onde: Q é a taxa de circulação de ar (I/s)
W é a velocidade do vento (m/s)
E é a efetividade da abertura (%)
0,5 ≥ E ≤ 0,6 ventos perpendiculares 0,25 ≤ E ≥ 0,35 ventos oblíquos a abertura
 Considera maior taxa de circulação de ar por unidade de área quando as
aberturas de entrada de ar (A) iguais as de saída de ar
– Quando o vento local não é relevante e a circulação de ar não está
vinculada com a diferença de temperatura entre o lado interno e externo:
A = Q/[116 √h(Ti-To)] (m2)
– Onde: Q é a taxa de circulação de ar (m3/s)
h é a altura da abertura de entrada em relação a abertura de saída de ar (m)
Ti e To são a média de temperatura interna e externa, respectivamente (0C)
 Considera aumento de circulação quando as aberturas de entrada e saída
forem diferentes
Condição:

39. Método do Centro de Energia Solar
• Método simplificado para dimensionamento da área de aberturas de entrada e saída de
ar em ambientes com ventilação cruzada
A = A0Ai/(A0
2 + Ai
2)0,5 (ft2)
– Onde: A é a área efetiva da janela A0 é a abertura de saída de ar e Ai de entrada (I/s)
 Para calcular A o método propõe:
A = 0,000296 Vach / [W(f3f4PD)0,5] (ft2)
– Onde: V é o volume do edifício (ft3)
ach é a troca de ar por hora
W é a velocidde do vento (mph) estação meteorológica
f3 é o fator de correção de vizinhança (é função da altura da parede do edificio em
relação a distância entre a parede que recebe o vento e a parede vizinha
f4 é o fator de aumento de altura f4=1,15 2 andar e f4=1 térreo
PD é o coeficiente de diferença de pressão atuando através das aberturas de entrada e saída, dado
por:
PD = WPC – LPC
WPC é o coeficiente de pressão na direção do vento
LPC é o coeficiente de pressão na direção a sota-vento

40. Ângulo de
incidência do
vento ϕ (graus)
Coeficiente de
pressão na
superfície a
Coeficiente de
pressão na
Superfície b
Coeficiente de
pressão na
Superfície c
Coeficiente de
pressão na
Superfície d
0,0 0,40 -0,40 -0,25 -0,40
22,5 0,40 -0,06 -0,40 -0,60
45,0 0,25 0,25 -0,45 -0,45
67,5 -0,06 0,30 -0,55 -0,40
90,0 -0,4 0,40 -0,40 -0,25
Coeficiente de pressão, em função do ângulo de incidência do vento
nas superfícies a, b, c e d
d
c
b
a
ϕ
coeficiente de pressão na direção do vento
Edifício – vista de
cima
Ângulo de incidência do vento
nas quatro fachadas do edificio
Método do Centro de Energia Solar

41. Análise de Projeto - Cálculo para Ventilação Natural
f3 fator de correção de vizinhança

42. *Considerar área
efetiva de abertura

43. beiral
Brise horizontal
Brise
vertical
corte
fachada
Soluções p/ Sombreamento de
Aberturas

44. Uso da Carta Solar
• Para determinar o ângulo de incidência do sol sobre uma superfície
especifica
• Representação gráfica das trajetórias aparentes do sol para estudo
de abertura de janelas
• Dados:
– levantamento e tratamento de dados das normais climatológicas e/ou
– anos TRY (Test Reference Year), que definirão a variação de temperatura
média de cada cidade
• O tratamento destes implica na obtenção das temperaturas médias mensais de 06 às 18
horas ao longo dos meses do ano para verificar a mudança no dimensionamento dos
brises a partir da utilização de dados mais precisos de temperatura
• Exercício: Definir o período de verão em que será
necessário o uso de dispositivo de sombreamento
utilizando a carta solar

45. Um exemplo das dimensões de dispositivos de sombreamento
utilizando a carta solar por simulação computacional:

47. MÉTODO DE
AVALIAÇÃO
PARA DESEMPENHO
TÉRMICO EM
SITUAÇÃO DE
DESCONFORTO
TÉRMICO

48. Norma Internacional
• ISO (international Organization for Standartization)
ISO 7730/94 - Ambientes térmicos moderados - Determinação dos índices PMV e PPD e especificações das
condições para conforto térmico.
ISO/DIS 7726/96 - Ambientes Térmicos - Instrumentos e Métodos para medições das quantidades físicas.
ISO 9920/95 - Ergonomia de ambientes térmicos - Estimativa de isolamento térmico e resistência evaporativa
de um traje de roupas.
ISO 8996/90 - Ergonomia - Determinação da produção de calor metabólico.
• ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers,
Inc.)
ASHRAE Fundamentals Handbook - cap. 8 Thermal Comfort - 1997
ASHRAE Standard 55-1992: Ambientes Térmicos - Condições para ocupação humana

49. Programa de Simulação computacional
Cálculo do PMV e PPD - ISO 7730
Investigação com o método
proposto de FANGER como base
a formulação de uma equação
de conforto térmico que
relaciona sensação térmica
-variáveis humanas: atividades desempenhadas
-isolamento térmico das roupas utilizadas
-variáveis climáticas (temperatura do ar, temperatura radiante média, velocidade do ar,
pressão parcial do vapor d´água no ar do ambiente)

50. Pesquisar site:
http://www.eletrosul.gov.br/casaeficiente/br/home/conteudo.php?cd=18
http://mulher.uol.com.br/casa-e-
decoracao/album/brises_2_album.htm#fotoNav=1
http://www.labeee.ufsc.br/

51. Material de uso exclusivo didático da Professora.