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VENTILAÇÃO E CLIMA
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CLIMA CLIMA QUENTE E SECO – regiões desérticas próximas ao equador. Médias de temperatura muito altas e grande amplitude térmica, umidade baixa, a radiação solar é direta, quase sem a presença de nuvens e praticamente sem precipitação. Os ventos são quentes, secos e carregados de poeira.
CLIMA QUENTE E ÚMIDO – regiões marítmas tropicais e subtropicais. Temperaturas médias altas, sazonais, com pouca variação entre o dia e noite. A umidade é muito alta, com nebulosidade frequente e precipitações fortes e irregulares. A radiação é difusa e os ventos são muito variáveis e podem ocorrer furacões.
CLIMA FRIO –regiões de latitudes altas. As temperaturas são muito baixas com variação sazonal (inverno-verão). A radiação solar é sempre escasa e os ventos que vem dos pólos são muito desagradáveis.
CLIMA VENTOSO – qualquer um dos casos anteriores pode estar exposto à presença de ventos intensos e freqüentes. Isto também pode acontecer em climas mais temperados onde o vento chega a ser o principal fator no projeto de arquitetura
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OS CLIMAS MAIS EXTREMOS TEM AS
SOLUÇÕES ARQUITETÔNICAS MAIS CLARAS,
OS CLIMAS ONDE OCORREM MUITAS MUDANÇAS,
RESULTAM EM UMA ARQUITETURA MAIS COMPLEXA
EX. CLIMAS TEMPERADOS
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CLIMA: FATORES INFLUENTES
1. Latitude – temperatura média • classificação frio-calor
2. Continentalidade – oscilação de temperatura • classificação água-terra (umidade relativa – quanto maior a continentalidade, menor a umidade relativa, por isso, são maiores as oscilações de temperatura)
Fatores que determinam variações locais:
3. Altitude em relação ao nível do mar – redução da temperatura e aumento na sua variação • classificação frio-calor
4. Variações do relevo - ventos.
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CLIMA QUENTE E SECO estratégias de conforto:
- amortecer a amplitude térmica
- retardar o máximo a entrada de calor para chegar ao interior à noite.
como:
• uso de materiais com grande inércia térmica;
• redução das superfícies expostas à radiação solar (construção de edificações em aglomerados), favorece o sombreamento (perdas de calor sem aumentar o ganho pela radiação);
• aberturas para o exterior escassas e pequenas, situadas nas partes mais altas das paredes – reduzir radiação do solo, máxima iluminação com a mínima entrada de radiação, reduzir entrada de poeira.
Marrocos
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• pintura do exterior com cores clara;
• reduzir atividades que geram calor no interior das edificações, ex. cozinha - área externa;
• proteger os edifícios do sol - beirais, persianas e treliças (moxarabi);
• o uso de vegetação em todos os casos possíveis para sombrear fechamentos;
• cobrir provoados inteiros com barreiras à radiação, toldos e pergolas;
• gestão das aberturas dos edifícios de grande inércia térmica: as janelas devem ser totalmente fechadas para a passagem da luz e do ar no calor do dia e totalmente aberto à noite para aproveitar o ar mais fresco.
Algeria
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Tenda árabes do deserto
por não ter inércia térmica, é renunciado o fechamento do ar e apenas é combatida a radiação direta e reemitida com barreiras sofisticados, com tecidos as vezes escuros cuja superfície que recebe o sol é resfriada pela circulação acelerada do ar, impedindo a reemissão de radiação de onda longa no seu interior (abaixo)
- é montado a uma altura baixa e protegido com barreiras móveis presas na areia para proteção do vento
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Granada (ESPANHA)
Juderia – Cordoba (ESPANHA)
Pátio
- o frescor e a umidade da noite se acumulam e mantém o espaço agradável durante o dia, protegido do vento e da areia;
- com água e plantas em seu interior, os pátios são como poços refrescantes nos edifícios;
- nos países árabes, as vezes, um pátio sombreado é combinado com um ensolarado, onde o ar quente sobe e succiona o ar fresco do outro pátio.
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CLIMA QUENTE E ÚMIDO
estratégias:
- variações reduzidas das temperaturas do dia e da noite - não há vantagem no uso da inércia térmica dos edifícios;
- radiação intensa - deter a radiação direta e a difusa.
- uso da ventilação para dissipar calor e reduzir a umidade – edifícios estreitos, em formas alongadas e com grandes aberturas - não criar barreiras ao vento;
- distribuir fluxo de ar no interior da edificação – aberturas total das paredes de entrada e de saída do vento, protegendo a radiação e a vista com elementos vazados ou persianas.
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- cobertura – elemento importante (sombrear e de proteger das chuvas) - grande inclinação para dar vazão as chuvas freqüentes e podem ter aberturas entre seus diferentes planos permitindo a passagem do ar. - coberturas com pouco peso (evitar o armazenamento de calor da radiação), permitem respiração para evitar condensações e o aquecimento do ar; - piso de levanta para obter uma melhor exposição às brisas, proteger-se das inundações e como defesa de insetos. - pavimentos permeáveis ao ar e completam assim a permeabilidade de toda a envolvente da moradia.
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Arquitetura Tailandesa
• quartos abertos em dois lados - ventilação cruzada;
• bom o fluxo de ar, mesmo nos dias mais quentes, há uma brisa constante passado pela casa.
• quando necessário – uso de ventiladores;
• confortável no clima tropical.
http://teakdoor.com/thailand-hotels-resorts-and-guest-houses/79936-nonthaburi-hotel.html
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CLIMA FRIO
estratégias (soluções semelhantes a do clima quente e seco):
- manutenção do calor no interior da edificação;
- uso de massas construídas compactas, com a mínima superfície exposta ao exterior, materiais isolantes e hermeticidade (evitar correntes de ar);
-ventilação higiênica.
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As solucões típicas a partir dessa problemática são:
- isolamento: neve na cobertura, sótãos para armazenar grãos e palhas;
- geração de calor (calor da cozinha, localizada no interior e no centro e do gado abaixo das peças habitáveis);
- redução das aberturas (geram problemas térmicos)
- aproveita ao máximo a radiação solar, sem pintar o exterior de cores claras
- posiciona as aberturas nas orientações mais favoráveis à insolação;
- modelos de assentamento compactos ou "enterrado" em prol de uma melhor proteção ao vento e frio (formas semi-esféricas);
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- não há janelas, fechamento em gelo – radiação solar no inverno e cobre com de elementos opacos no verão; - solo levantado no túnel de entrada para não entrar o ar frio e aproveitar a estratificação térmica - ocupantes ficam na zona levantada, mais quente - geração e manutenção do calor dentro da edificação; - isolamento com peles; - uso de tuneis subterrâneos ou ruas
cobertas
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CLIMA TEMPERADO • mudanças das condições do clima são mais complexas;
• soluções migratórias de controle ambiental (mudanças de local, de moradia, ou dentro da própria edificação);
• movimento do ar - fator positivo na estação quente e negativo no frio;
• ventos intensos são desagradáveis e originam fatores formais da arquitetura:
Normandia - as granjas típicas se adaptam ao vento - coberturas de palha de forma simular ao casco de um barco, com a proa orientada para o vento agressivo do oeste e a popa que deixa uma zona protegia a leste;
Italia - no povoado de Pescocostanzo - edifícios tem beirais pronunciados, apoiados no prolongamento das paredes protegem do vento;
Suiça e outros países com relevo montanhoso as moradias aproveitam o declive para deixa parcialmente enterrada a fachada norte, protegendo-a do vento norte que é frio e intenso.
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VILLA VALS - umidade é o principal problema das casas feitas em cavernas - drenagem e ventilação apropriadas - poços de ventilação - maioria dos ambientes subterrâneos mantém uma temperatura na faixa dos 10ºC, independente do tempo do lado de fora - mínimo de aquecimento no inverno http://www.villavals.ch/
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TIPOS DE VENTILAÇÃO
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Eficiência da coleta de diferentes tipos de coletores
Velocidade do Vento Área Taxa de ganho térmico ou Capacidade para esfriamento
Dekay e Brown, 2004
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QUEENS BUILDING MONFORT UNIVERSITY INGLATERRA Short + Ford Architects
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PENSION BUILDING EUA Montgomery C. Neigs
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DIMENSIONAMENTO DA VENTILAÇÃO POR CHAMINÉ X DIMENSIONAMENTO DE ENTRADAS E SAÍDAS DE AR
AUMENTO DA TAXA DE FLUXO DE AR CONFORME O TAMANHO DAS ABERTURAS
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Efetividade da massa térmica e da ventilação noturna na redução da temperatura interna diurna.
Parte 1: 1993 período experimental.
BARUCH GIVONI •
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A influência de captadores de vento na ventilação natural de habitações populares
localizadas em climas quentes e úmidos Denise gonçalves Ferreira Lobo
Leonardo Salazar Bittencourt
AC/ANTAC
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Direção e frequência dos ventos
Velocidade mínima para obtenção de conforto térmico nos meses de verão em Maceió = 0,6m/s para atividades sedentárias e roupas leves, segundo o diagrama de Szokolay (1985)
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RESULTADOS CONJ. RESIDENCIAL SALVADOR LYRA
COMO CAPTADOR DE VENTO
Aumento da velocidade média do ar: Sala = 100% (dobro) Quarto 1 = 20% Quarto 2 = 25%
Melhoria na distribuição do fluxo de ar;
Redução das áreas de estagnação do ar- benefícios no conforto térmico e na higienização;
Aumento das áreas de conforto (velocidade do vento mín. 0,6m/s): Sala = de 70% para 95% Quarto 1 = de 15% para 30% Quarto 2 = de 15% para 50%
COMO EXTRATOR DE AR
Aumento da velocidade média do ar: Sala = 100% (dobro) Quarto 1 e 2 = 15%
Posicionamento das portas e janelas não favorece distribuição uniforme do fluxo nos dormitórios;
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ORIGINAL CAPTADOR
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RESULTADOS CONJ. RESIDENCIAL GRACILIANO RAMOS
COMO CAPTADOR DE VENTO
Aumento da velocidade média do ar: Sala = 90% Quarto 1 = 20% Quarto 2 = 30%
Melhoria na distribuição do fluxo de ar;
Redução das áreas de estagnação do ar- benefícios no conforto térmico e na higienização;
Aumento das áreas de conforto: Sala = de 50% para 75% Quarto 1 = de 15% para 75% Quarto 2 = de 25% para 35%
COMO EXTRATOR DE AR
Desempenho da ventilação: pobre
Baixa velocidade média do ar;
Má distribuição do fluxo do ar com áreas de estagnação.
Configuração original: o desempenho da ventilação é "muito pobre"devido à localização das aberturas em relação aos ventos incidentes, resultando em baixas velocidades, má distribuição do fluxo e muitas áreas de estagnação do ar.
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ORIGINAL CAPTADOR
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CONCLUSÕES
• o uso de captadores de vento posicionados adequadamente em relação aos ventos dominantes podem gerar um aumento significativo da ventilação natural, chegando a dobrar a velocidade média do fluxo de ar em alguns ambientes;
• tem potencial para a melhoria do desempenho térmico de habitações populares localizadas no litoral nordestino.
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REFERÊNCIAS
• BROWN, G. Z.; DEKAY, M. Sol, Vento e Luz: Estratégias Para o Projeto de Arquitetura. Tradução de Alexandre Ferreira da Silva. Porto Alegre: Bookman, 2004.
• FLORENSA, R. S.; ROURA, H. C. Arquitetura Y energía natural. Barcelona: Edicions UPC, 1995.
• GIVONI, B. Effectiveness of mass and night ventilation in lowering the indoor daytime temperatures. Part I: 1993 experimental periods. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037877889700056X>. Acesso em 20 de maio de 2011.
• LÔBO, D. G. F.; BITTENCOURT, L. S. A influência dos captadores de vento na ventilação natural de habitações populares localizadas em climas quentes e úmidos. Disponível em: <http://seer.ufrgs.br/ambienteconstruido/article/view/3451>. Acesso em 20 de maio de 2011.