Clima
Simulação Entorno
Arquivo Climático
Desempenho térmico e energético
Estratégias de projeto
arquitetônico
Arquitetura
CLIMA E ARQUIETURA >>> Como a arquitetura pode contribuir na redução do consumo energético de uma edificação mantendo suas condições de conforto?
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CLIMA E ARQUIETURA >>>
“[...] até 70% de economia de energia poderia ser obtido através da definição adequada do desenho geométrico, escolha de materiais e componentes construtivos da edificação em função do clima.”
PEDRINI; SZOKOLAY (2005 apud WESTPHAL, 2007, p. 131)
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Regiões Climáticas Brasileiras
Verões quentes + chuvosos Invernos quentes + secos. Temp. médias > 20°C Amplitude térmica anual < 7°C. Região amazônica 24°C <Temp. médias < 26°C Amplitude térmica anual < 3°C.
Fonte: Mapa do Brasil com seis regiões bioclimáticas. Lamberts, R.; Dutra, L.; Pereira, F. (1997), p. 112
Região mais seca, Temp. médias aprox. 26°C Amplitude térmica anual aprox. 3°C.
CLIMA >>>
Temp. médias < 20°C 9°C < Amplitude térmica anual < 13°C
18°C < Temp. médias < 26°C Amplitude térmica variável de acordo com cada região 18°C < Temp. médias < 22°C
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http://www.inmet.gov.br/html/clima/mapas
Normais Climatológicas (INMET – Instituto Nacional de Meteorologia)
Temperatura Insolação Total
Normais Climatológicas As "Normais Climatológicas" são obtidas através do cálculo das médias de parâmetros meteorológicos, referentes a períodos padronizados de 30 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.
http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=clima/normaisclimatologicas
Temperatura Pressão Atmosférica Insolação Evaporação Nebulosidade Umidade Relativa Precipitação Vento
CLIMA >>>
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Escalas do Clima | Entorno CLIMA >>>
Camandas de modificação do clima urbano (Oke, 1987, p. 274)
Urban Canopy Layer: Espaço limitado pelos edifícios até seus telhados. A condição climática em qualquer ponto é determinada pela natureza do entorno imediato e em particular de sua geometria, material e propriedades.
MESOCLIMA
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Arquivos Climáticos | Simulação CLIMA >>>
arquivo climático parâmetro que caracteriza o clima e é construído a partir de dados climáticos horários registrados em estações automáticas, freqüentemente instaladas em aeroportos ou regiões localizadas fora da zona urbana.
Metodologias: TRY - Test Reference Year (Ano Climático de Referência) Um arquivo climático TRY é formado através de uma metodologia baseada na eliminação de anos cujos dados contêm temperaturas médias mensais extremas (altas ou baixas) até que se obtenha apenas um ano de dados médios. TMY - Typical Meteorological Year É uma compilação de meses sem extremos de temperatura provenientes de diferentes anos, gerando um ano climático que apresenta temperaturas sem extremos para cada mês.
Ambas representam um ano sem extremos de temperatura.
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Arquivos Climáticos | Simulação CLIMA >>>
Mês Dia Hora TBS {C} TBU {C}
T. Pto Orvalho {C} Pressao Atmosferica {kPa}
Umidade {kg/kg} U. R. {%}
Densidade do ar {kg/m3} Entalpia {BTU/LB}
Velocidade do Vento {m/s} Direção do Vento {graus}
Cobertura Total de Nuvens {decimas} Rad Horizontal Extraterreste {Wh/m2} Rad Global Horizontal {Wh/m2}
Rad Direta {Wh/m2} Rad Direta Normal {Wh/m2} Rad Difusa Horizontal {Wh/m2}
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INFORMAÇÕES
Zoneamento Bioclimático Brasileiro | Normas
Parte 1 Definições, símbolos e unidades; Parte 2 Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações; Parte 3 Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social; Parte 4 Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo principio de placa quente protegida; Parte 5 Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo método fluximétrico.
NBR 15220: Desempenho térmico de edificações CLIMA >>>
ZBBR 1.0 (2003)
Normas de Desempenho
NBR 15575: Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos – Desempenho.
EDIFICAÇÃO >>>
Parte 1 Requisitos gerais;
Parte 2 Requisitos para os sistemas estruturais;
Parte 3 Requisitos para os sistemas de pisos internos;
Parte 4 Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas; Parte 5 Requisitos para os sistemas de coberturas; Parte 6 Requisitos para os sistemas hidrossanitários.
Simplificado Simulação Medição
Estabelece três procedimentos para avaliação da adequação de habitações as oito zonas bioclimáticas.
Normas de Desempenho EDIFICAÇÃO >>> NBR 15220
ABERTURA P/ VENTILAÇÃO
A (em % da área de piso)
Pequenas 10% < A < 15%
Médias 15% < A < 25%
Grandes A > 40%
Tabela C.1 – Aberturas para ventilação
Vedações externas U W/m².K
Paredes Leve U≤3,00
Leve refletora
U≤3,60
Pesada U≤2,20
Coberturas
Leve Isolada
U≤2,00
Leve refletora
U≤2,30
Pesada U≤2,00
Tabela C.2 – Transmitância Térmica
Normas de Desempenho NBR 15575 EDIFICAÇÃO >>>
Requisitos para os sistemas de
vedações verticais internas
e externas (parte 4)
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>>
ZBBR – v. 1.0 Classificação Bioclimática dos Municípios Brasileiros
330 cidades principais (dados medidos) + 5231 (clima estimado por interpolação)
FERRAMENTAS
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>> ZBBR – Classificação Bioclimática dos Municípios Brasileiros | NBR 15220
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>> CARTA BIOCLIMÁTICA
Givoni, 1991
1. Zona de Conforto 2. Ventilação 3. Resfriamento Evaporativo 4. Massa Térmica para Resfriamento 5. Refrigeração 6. Umidificação 7. Massa Térmica c/ Aquecimento Solar 8.Aquecimento Solar 9.Aquecimento Artificial
Imagem: Aula de Conforto Térmico | Prof. Fernando Ruttkay
Avaliação e Estratégias Bioclimáticas ANÁLISE >>>
ABC – v. 1.3 Architectural Bioclimatic Classification
FERRAMENTAS
Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> EFICIÊNCIA E CONFORTO
AQUECIMENTO PASSIVO INÉRCIA TÉRMICA
Florianópolis
Imagens: Aula de Conforto Térmico | Prof. Fernando Ruttkay
Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> EFICIÊNCIA E CONFORTO
Florianópolis SOMBREAMENTO VENTILAÇÃO NATURAL
+ INÉRCIA TÉRMICA P/ RESFRIAMENTO
Imagens: Aula de Conforto Térmico | Prof. Fernando Ruttkay
Material com grande capacidade de armazenar calor e Lenta emissão da energia absorvida.
Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> EFICIÊNCIA E CONFORTO
Florianópolis
Como seria um projeto eficiente energeticamente para Florianópolis?
Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> EFICIÊNCIA E CONFORTO
Severiano Porto, Manaus - AM Baixa Inércia Térmica + Sombreamento
Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> EFICIÊNCIA E CONFORTO
Sede Administrativa do INPE, Natal - RN Ventilação Natural Permanente + Sombreamento
Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> EFICIÊNCIA E CONFORTO
Hospital Rede Sarah Kubitschek, Salvador - BA
Ventilação Natural + Iluminação Natural + Sombreamento
Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> EFICIÊNCIA E CONFORTO
Fábrica Ipel, Cajamar - SP
Ventilação Natural + Iluminação Natural + Sombreamento
Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> EFICIÊNCIA E CONFORTO
SAP LAbs, São Leopoldo - RS
Fachada Norte: Proteção Solar
Fachada Oeste: Opaca | Inércia térmica
Ventilação Natural
Estratégias Bioclimáticas PROJETO >>> EFICIÊNCIA E CONFORTO
SAP LAbs, São Leopoldo - RS
Escada central: Pode representar uma redução no uso dos elevadores?
Pátio Central: Iluminação Natural
Simulação Computacional ANÁLISE >>> DESIGN BUILDER | ECOTECT
DB: Ventilação Externa
DB: Ventilação Interna ECOTECT: Radiação Externa
ECOTECT: Radiação Interna
Simulação Computacional ANÁLISE >>> ENERGY PLUS | DAYSIM
Daysim: Iluminação Natural
EP: Simulação Energética
CLIMA | EFICIÊNCIA ENERGÉTICA BASES >>> FONTES
INMET: http://www.inmet.gov.br - Monitoramento e dados sobre o clima. http://www.labcon.ufsc.br/index.php - Norma 14220 parte 1 e 3; - Ferramentas: ZBBR, v. 1.0 Classificação Bioclimática dos Municípios Brasileiros; Analysis BIO; ABC Architectural Bioclimatic Classification; Sol-Ar v6.2. http://www.energy-design-tools.aud.ucla.edu/climate-consultant/request-climate-consultant.php - Ferramenta: Climate Consultant v 5.5 http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/ - Software: Energy Plus v. 8.1.0 http://www.labeee.ufsc.br/downloads/arquivos-climaticos/formato-epw - Arquivos climáticos
OBRIGADA!
ARQ 5658 - Eficiência Energética e Sustentabilidade em Edificações http://arq5658.paginas.ufsc.br Professor: Fernando Simon Westphal Mestrandas: Maíra O. Pires e Silvana Silvestre [email protected] | [email protected]