Carta bioblimática Construção da Carta Bioclimática

Construção da
Carta Bioclimática
Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Curso de Arquitetura e Urbanismo
Disciplina: Arquitetura Bioclimática
Profa. Maria Inês Lage de Paula
Resumido e Adaptado de: Lamberts, Dutra e Pereira – Eficiência Energética na Arquitetura, 2019
Imagens das implementações acessadas em 18/02/2022

Carta Bioclimática de Givoni
 Givoni acredita que o clima interno em edifícios não
condicionados reage mais largamente à variação do clima
externo e à experiência de uso dos habitantes. Pessoas que
moram em edifícios sem condicionamento e naturalmente
ventilados aceitam usualmente uma grande variação do
clima externo, considerando como situação normal o
convívio com uma grande variação de temperatura e
velocidade do ar, demonstrando assim sua aclimatação.
Givoni concebeu, então, uma carta bioclimática para
países em desenvolvimento, propondo estratégias
construtivas para adequação da arquitetura ao clima, que
se revelou adequada às condições brasileiras.

Zonas da Carta Bioclimática de Givoni
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira – Eficiência Energética na Arquitetura, 2019

Interseções entre zonas
 A: Interseção entre a zona
de ventilação e a zona de
inércia térmica para
resfriamento.
 B: Interseção entre as zonas
de inércia térmica para
resfriamento e resfriamento
evaporativo.
 C: Interseção entre as zonas
de ventilação, inércia
térmica para resfriamento e
resfriamento evaporativo.

Diagrama Bioclimático – São Mateus (ES)
Fonte: Analisys Bio 2.2

Caracterização das Zonas da Carta
Bioclimática
 Zona de Conforto: nas condições delimitadas por esta zona, as pessoas se
sentirão em conforto no interior das edificações. O organismo humano tem
demonstrado sentir-se em conforto mesmo em limites muito diversificados de
umidade relativa (entre 20% e 80%) e de temperatura (entre 18° e 29° C), em
países em desenvolvimento. Quando o ambiente interior estiver com
temperatura próxima a 18°C, deve-se evitar o impacto do vento, que pode
produzir desconforto. Em situações de temperatura próxima a 29°C é
importante controlar a incidência de radiação solar sobre as pessoas,
evitando assim o excesso de calor.
 Zona de Ventilação: nas ocasiões em que a temperatura no interior da
edificação ultrapassar os 29°C ou a umidade relativa for superior a 80%, a
sensação de calor pode ser atenuada por intermédio da ventilação.

Bioclimática
 Zona de Resfriamento Evaporativo: a vaporização da água pode aumentar a
umidade relativa do ar e reduzir a temperatura, exigindo entretanto boa
ventilação para evitar o acúmulo de vapor d’água. O uso da vegetação, fontes
de água ou qualquer outro método que implique em evaporação da água no
ambiente a ser resfriado são exemplos de resfriamento evaporativo.
 Zona de Inércia Térmica para Resfriamento: O uso da inércia térmica de uma
edificação pode diminuir a amplitude da temperatura interior em relação à
exterior, evitando os picos. Esta solução pode ser empregada com sucesso em
locais onde as condições de temperatura e umidade relativa se situam entre os
limites da zona de massa térmica. Em um ambiente onde se utilize esta estratégia,
a temperatura se comporta da seguinte maneira: a edificação absorve calor
durante o dia, devolvendo-o ao ambiente somente à noite, quando as
temperaturas externas diminuem. Ao resfriar-se durante a noite, a edificação se
mantém resfriada por grande parte do dia, reduzindo as temperaturas interiores
nestes períodos.

Bioclimática
 Zona de Ar Condicionado: em algumas regiões o clima pode ser muito severo,
ultrapassando os limites de temperatura e umidade relativa que tornam possível
a aplicação de algum sistema passivo para resfriamento. Nestes casos só se
obtém conforto térmico com o uso de aparelhos de ar condicionado.
Entretanto, se os processos naturais não são suficientes para, sozinhos,
propiciarem conforto térmico, podem ser usados conjuntamente com os
aparelhos de ar condicionado, diminuindo a necessidade e o consumo
energético destes equipamentos.
 Zona de Umidificação: em situações em que a umidade relativa do ar é muito
baixa e a temperatura ambiente for inferior a 27°C, haverá desconforto térmico
devido à secura do ar. As técnicas utilizadas para o resfriamento evaporativo
podem ser utilizadas neste caso, com baixas taxas de renovação do ar, com
vistas a se melhorar a sensação de conforto.

Bioclimática
 Zona de Inércia Térmica e Aquecimento Solar: em regiões com temperaturas
situadas entre 14° e 20°C, a utilização da massa térmica associada ao
aquecimento solar passivo ajuda a contornar o incômodo das baixas
temperaturas como armazenamento do calor solar, que fica retido na edificação
e pode ser devolvido ao interior nos horários mais frios, geralmente à noite.
Optando-se por se obter o aquecimento solar e um isolamento térmico, evita-se
que o calor interno seja transmitido ao exterior e aproveitam-se os ganhos
internos de calor, aumentando a temperatura interior.
 Zona de Aquecimento Solar Passivo: em regiões com temperaturas entre 10,5° e
14°C, o uso de aquecimento solar passivo é o mais recomendado. Nesta
situação, é importante que o edifício seja termicamente bem isolado, evitando-se
as perdas de calor para o exterior, que deverão ser grandes. O edifício deve
incorporar superfícies envidraçadas orientadas ao sol, aberturas tão reduzidas
quanto possível nas direções menos favoráveis e proporções apropriadas de
espaços para conseguir sol no inverno.

Bioclimática
 Zona de Aquecimento Artificial: em regiões com temperaturas inferiores a
10,5°C, o aquecimento passivo pode não ser suficiente, requerendo
aquecimento artificial para que se atinjam as condições de conforto.
Nestas condições, o aquecimento passivo não deve ser dispensado, mas
complementado com o artificial, o que irá diminuir o consumo e a
necessidade deste último.
 Zonas de interseção: entre as zonas de ventilação, de resfriamento
evaporativo e de massa térmica para resfriamento, acontecem alguma
interseções. Nestas regiões, podem-se utilizar as estratégias de qualquer
uma das zonas, ou simultaneamente as estratégias para as zonas que se
interceptam.

Estratégias: Ventilação Natural
 Permitir e facilitar a entrada de brisas e circulação do ar entre os
espaços internos da construção.
 Pode ser predominantemente vertical, quanto entra por vãos em
paredes e sai através de aberturas no telhado, aproveitando
principalmente a tendência de subida do ar quente.
 Pode ser também predominantemente horizontal, quando entra por
um vão em uma parede e sai por um vão em outra parede, o que
pode se chamar de técnica de ventilação cruzada, aproveitando
brisas. Esta brisas podem inclusive ser direcionadas através de artifícios
como uso de vegetação, cercas vivas, entre outros.
 Pode ser feita também com entrada sob o piso, ou entrada pela
cobertura ou com uso de paredes com venezianas.

Estratégias: Aberturas Controladas p/
Ventilação Seletiva
 Quando conveniente, permitir a ventilação cruzada, ou seja,
permitir que a brisa entre por exemplo por um determinado vão
(janela por exemplo) e sai por alguma abertura rente ao teto
(fechada por cobogós) por exemplo, ou por uma porta com
venezianas, ou mesmo por uma porta aberta.
 Em alguns casos pode ser interessante direcionar as correntes de
vento e iesto pode ser feito através de venezianas direcionadoras,
possibilitando controlar o fechamento total ou parcial, como
também a direção.
 Em um sistema de ventilação cruzada e ao mesmo tempo seletiva
a corrente de ar pode entrar apenas pela veneziana superior de
uma janela e sair por uma abertura de predominância também
horizontal na parede oposta, colocada também rente ao teto.
Deste modo o ar circula, na parte superior do ambiente, não
ficando as pessoas diretamente expostas à correntes de vento
quando isto não é conveniente.

Implementando as estratégias -
Ventilação
http://au.pini.com.br/arquitetura-urbanismo/174/sustentabilidade-curvas-multifuncionais-101163-1.aspx
http://www.tecto.com.br/Noticias/2012/01/31/Bernardes---Jacobsen-Arquitetura

Implementando as estratégias - Ventilação
Fonte: https://pt.slideshare.net/grazielleclarino1/estratgias-bioclimticas

Estratégias: Resfriamento Evaporativo -
Umidificação
 Áreas gramadas ou arborizadas ajudam na
climatização interna. A transpiração das plantas —
processo em que as folhas ganham e perdem água
em estado gasoso — ajuda a aumentar a umidade e
diminuir a temperatura nos arredores.
 Resfriamento evaporativo indireto através da
cobertura, por meio da implantação de um jardim
sobre o teto ou um espelho d’água. O sistema
permitirá menor temperatura superficial do teto.
 Uso de espelhos d’água e fontes.

Estratégias: Resfriamento Evaporativo -
Umidificação
 Uso de vegetação sobre superfície que, durante o verão provoca
evaporação e reflexão do sol, mas durante o período frio (inverno) as
folhas caem (caducas), provocando assim absorção de calor do sol.
 Perenidade: é a alteração na quantidade de folhas em uma árvore
de acordo com o clima. Árvores perenes não sofrem alteração
durante o ano. Exemplos de árvores perenes são pitanga, acácia e
quaresmeira. Diferentemente das árvores perenes, nas árvores
caducas há variação na quantidade de folhas ao longo do ano,
sendo que no inverno todas, ou quase todas as folhas caem e no
verão a árvore está cheia de folhas novamente. Exemplos de árvores
caducas são jacarandás, ipês e magnólias.
 Árvores perenes são preferíveis em cidades de clima quente, já que
sombreiam o ano todo, enquanto que árvores caducas são preferíveis
em cidades de clima frio, pois permitem a passagem do sol durante o
inverno.

Implementando as estratégias – Resfriamento
Evaporativo / Umidificação
https://arcoweb.com.br/finestra/tecnologia/ecoeficiencia---arquitetura-bioclimatica
http://www.infohab.org.br/entac2014/2010/arquivos/669.pdf

Implementando as estratégias –
Resfriamento Evaporativo / Umidificação

Estratégias: Inércia Térmica
 Inércia térmica: capacidade de manter a
temperatura. Em regiões de clima seco e grande
amplitude térmica (superior a 10oC), o ideal é buscar
alta inércia térmica para o edifício. Já no litoral, onde
predomina o clima úmido e quente, as variações são
menores, portanto, se deve trabalhar com baixa inércia
térmica.
 Paredes, tetos e pisos grossos e espessos, com pequenos
vãos, são adequados para resfriamento, uma vez que
impedem a entrada rápida do calor.
 Paredes, tetos e pisos grossos e espessas, com grandes
vãos desprotegidos, deixam o sol entrar no ambiente, e
a massa destes elementos construtivos retém o calor por
muito tempo, aquecendo o ambiente.

Inércia Térmica

Implementando as estratégias – Inércia
Térmica para Resfriamento

Inércia Térmica para Aquecimento

Estratégias: Aquecimento Solar
 Grandes aberturas protegidas por vidros permitem a
entrada do sol, aquecendo o ambiente.

Implementando as estratégias
– Aquecimento Solar
http://www.engenhariaearquitetura.com.br/noticias/113/Casa-Passiva-tem-eficiencia-energetica-e-qualidade-do-ar.aspx

Estratégias: Sombreamento
 Em locais sujeitos à altas temperaturas durante a maior
parte do ano ou durante o ano todo, sugere-se orientar as
faces de maiores dimensões da construção para o sentido
norte sul para facilitar o controle da radiação solar direta,
e recomenda-se que, as orientações leste e oeste sejam
protegidas permanentemente. A vegetação, quando
possível, é uma boa solução, com o plantio de árvores
que façam sombras nestas paredes.
 Beirais amplos, marquises, brises verticais e horizontais
servem para controlar a entrada de luz e fazer
sombreamento.
 Cobogós também são um elemento arquitetônico que
ajudam a sombrear e permitem circulação de ar.

Sombreamento
https://4ed.cc/br/revista/projetos/o-modernismo-brasileiro-da-casa-b-b
https://concursosdeprojeto.org/2009/09/09/escola-varzea-paulista/

Sombreamento
http://www.archiexpo.it/prod/eide-industries/product-61161-1644316.html
https://www.jrrio.com.br/construcao-sustentavel/pb-estrategias-bioclimaticas.html

Sombreamento
https://www.archdaily.com.br/br/01-33079/cafe-mais-estrutura-de-sombreamento-ateliermob

Sombreamento
http://studioplanoverde.com.br/site/jardim/a-versatilidade-dos-pergolados/

Como construir a carta:
 Dados mensais a serem utilizados:
> Temperatura média – Tme
> Umidade relativa média - URme
> Temperatura média das mínimas - Tmi
> Temperatura média das máximas – Tma
Além disso, considera-se o valor médio de 3g/kg, para a
variação da Umidade Absoluta (UA).

Relações entre temperatura e umidade
relativa

 Utilizando a matriz
da carta
bioclimática
determina-se o
ponto A: encontro
da linha vertical da
Tme com a curva da
Urme. A linha
tracejada horizontal
indica a UA desse
ponto.

 Sobre a linha
tracejada, traça-
se um segmento
(que passa por A),
determinando
suas extremidades
B (na linha vertical
da Tmi) e C (na
linha vertical da
Tma).
 O segmento BC
representa a
variação diária da
temperatura, ou
seja, a amplitude
térmica diária.

 Ajusta-se a variação
da UA (usa-se, como
média para o Brasil,
a variação de 3 g/kg
ao longo do dia);
assim, o B desloca-se
para B’ e o C para
C’, definindo o
segmento inclinado
B’C’ representativo
do mês em questão;
a UA aumenta com
a evaporação até
no meio da tarde e
cai à noite.
Fonte: Adaptado de Lamberts, Dutra e Pereira – Eficiência Energética na Arquitetura, 2019

 Se o ponto B’ estiver fora dos limites da carta, deve
ser deslocado até o limite. O ponto C’ também
deverá ser deslocado, mantendo-se a variação de
3g/kg.
 O processo deve ser repetido para todos os meses do
ano.

Interpretando os resultados:
 Mede-se o comprimento total das doze linhas;
 Mede-se quanto de cada linha se encontra em
cada zona;
 Obtém-se a participação percentual de cada zona
no total.

Carta bioblimática Construção da Carta Bioclimática

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Semelhante a Carta bioblimática Construção da Carta Bioclimática

Semelhante a Carta bioblimática Construção da Carta Bioclimática (20)

Carta bioblimática Construção da Carta Bioclimática