FCA Aula 2a - 11.10.2011 ConfortoClima

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Universidade Técnica de Lisboa

- Faculdade de Arquitectura

Arq. Luís Rosmaninho Prof. Auxiliar Convidado FA – UTL

FÍSICA DAS CONSTRUÇÕES

E AMBIENTE

Conforto, Homem e Ambiente

2º Ano 1º Semestre 2011/ 2012

MIARQ / MIAINT

2a



Desde a sua génese, a Arquitectura tem como objectivo básico (entreoutros) moderar e melhorar as interacções entre ambiente exterior eambiente construído, na procura do Conforto ( Global, que engloba o Físico)– com implicações na gestão dos recursos e condições disponíveis (Sítio,Clima, Forma, materiais de construção), incluindo o uso da Energia e

controlo das trocas energéticas internas / externas.

HOMEM CONSTRUÇÃO

AMBIENTE

A r q . L u i s R o s m a n i n h o P r o f . A u x i l i a r C o n v i d a d o F A – U T L

A r q . L u í s R o s m a n i n h o P r o f . A u x i l i a r C o n v i d a d o F A – U T L



No Século XX, a evoluçãotecnológica, a disponibilidade defontes energéticas exógenas

relativamente acessíveis, a Normalização cultural e construtivaapoiada na facilitação dos contactos edivulgação generalizada doConhecimento, a densificação urbanamundial, o endeusamento da

Tecnologia, entre outros factores,contribuem significativamente para aperda de importância de umaabordagem arquitectónica conscientedo Clima e do Sítio –


TECNO - CONFORTO :

CONTROLAR O CLIMA

MECANICAMENTE



A r q . L u i s R o s m a n i n h o P r o f . A u x i l i a r C o n v i d a d o F A – U T L


CONFORTO :

DESENHAR COM / CONTRA O CLIMA




CONFORTO:

Térmico

Lumínico

Acústico

TáctilOlfactivo

Radiactivo

………….

GLOBAL ?



Arq. Luis Rosmaninho Prof. Auxiliar Convidado FA – UTL

O Conforto é umdado estatístico

variável




Desconforto e Incomodidade ;

a importância doContextona Avaliaçãodiferenciada

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Aeroporto de Jeddah, Arábia Saudita


A Importância dos aspectos

Sociais e Culturais na percepçãodo Conforto



HOMEM CONSTRUÇÃO

AMBIENTE




Conforto Térmico ?Conforto térmico é definido pela norma ISO-7730 como :

"That condition of mind which expresses satisfaction with the thermal environment”



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Metabolismo de Temperatura constante ?



Trocasindividuais

variáveisde energiatérmicaentre o corpoe o ambiente



Radiação, Condução, Convecção

E v a

d p o r a ç ã o



Menor Radiação Solar Directa e Difusa / maior Radiaçãode Contorno; Estratificação e Efeito de Estufa; TrocasTérmicas por deslocação de Ar/Convecção + controladas

Ambiente Construído



Para se garantir conforto térmico é

preciso haver equilíbrio entre ocalor produzido pelo corpo e ocalor perdido pelo corpo




O conforto térmico depende de factores ambientais:

Temperatura do Ar e Temperatura do Contorno

Incidência directa Solar

Velocidade do Ar / Vento

Humidade

Actividade Vestuário




Assimetrias Térmicas /Níveis de insatisfação




O conforto térmico depende também de outrosfactores:

Actividade

Vestuário

Idade e Género

Posição do Corpo

Aspectos culturais

Aspectos psicológicos




Vestuário Resistência térmica

Nu 0 (clo)

Calções 0.1 (clo)

Tropical 0.3 (clo)

Leve de Verão 0.5 (clo)

Trabalho 0.7 (clo)

Inverno, interior 1.0 (clo)

Fato completo 1.5 (clo)

Clo é a unidade de resistência térmica do vestuário, 1clo=0.155m2K/W




PMV – Predicted Mean Vote

PPD – Predicted Percentage of

Dissatisfied

Determinação do PMV – escala calor / frio Determinação do PPD

– insatisfação

O nível adequado de Confortoé um dado estatístico variável




HOMEM CONSTRUÇÃO AMBIENTE






RADIAÇÃO SOLAR MENSAL

JANEIRO

ABRIL

JULHO

OUTUBRO

Arq. Luís Rosmaninho Prof. Auxiliar Convidado FA – UTLPercurso da Radiação Solar na Atmosfera - Perpendicularidade



Radiação solar

directa anual aentrar num Vãoenvidraçado porMês / Orientação










Resumo das Condições Macro-climáticas

ZonaClimática

/Latitudes

Tipo deCLIMA

RegimePLUVIOMÉTRICO

Regime TÉRMICO Outros aspectos Climáticos

relevantes Amplitudes

diárias anuais

ZonaIntertropical / Quente

Baixa Latitude

1 Equatorialou

Tropicalhúmido

- Chuvas todo o ano

- período húmido (e único )

com balanço hídrico sempre

positivo

As

menores

do

globo

fracas Temperaturas médias

mensais iguais ou

superiores a 20º

- Climas sem Inverno

- duração do dia e da noite mais ou menos igual e

constante ao longo do ano

- altura do sol às 12h elevada, a maior parte do ano acima

dos 70º (única zona terrestre onde se atinge os 90º);obliquidade pequena dos raios solares

- quadrante dominante dos Ventos :- Leste

2 Tropicalseco

- Período seco (b. hídrico

negativo)

- período húmido (b. hídrico

positivo)

fracas

3 Desértico - período seco (e único ) com

balanço hídrico sempre negativo

As

maiores

do

globo

grandes

ZonaTemperada

Latitudes

Médias

4 Temperadomediterrânico

- Período seco (b. hídrico

negativo)

- período húmido (b. hídrico

positivo)

médias Verão quente - todas as estações mais ou menos bem definidas

- duração do dia e da noite dependente da latitude:-numa

parte do ano o dia é maior do que a noit e e na restante o

inverso

- altura do sol às 12h com valores intermédios: -solstício

de Inverno entre 12º e 37º; equinócios entre 35º e 60º;solstício de Verão entre58º e 83º; obliquidade média dos

raios solares

- quadrante dominante dos Ventos :- Oeste

5 Temperadooceânicoou

marí timo

- Chuvas todo o ano


com balanço hídrico sempre

positivo

menores Verão suave

6 Temperadocontinental

- Precipitações todo o ano


mas com precipitações de neveno Inverno e a chuva é mais

abundante no Verão

médias grandes Verão quente e Inverno

com temperaturas médias

mensais negativas

Zona Fria

Latitudes altas

7 Polarmarí timo

- A maior parte das

precipitações são de neve e a

chuva é mais abundante no

Verão

menores As Temperaturas médias

mensais são sempre

negativas

Climas sem Verão

- Acima dos C.P.A.(>66º) duração do dia no solst. Verão e

da noite no sols.Inverno =24h

- altura do sol às 12h pouco elevada, a maior parte do

ano; valores inferiores a 7º no solstício de Inverno, a 30º nos equinócios e 53º no solstício de Verão; grande

obliquidade dos raios solares

- quadrante dominante dos Ventos :- Leste

8 Polarcontinental

maiores

Adaptado de E.Freire – FAUTL – doc.de trabalho 1998


Orientação solar Encostas soalheiras



TOPOGRAFIA

çEncostas soalheiras manhã

Encostas soalheiras tarde

Encostas / Áreas sombrias

Orientação relativa (ventos

dominantes, massas de água)

Encostas paralelas ao vento

Encostas perpendiculares vento

Encostas junto a Água

Localização relativa

(no contexto topográfico)

Topo da Encosta / Festos

Meia-encosta

1ºterço da encosta/ vale

Planuras sem obstáculos

Declive/ encaixe/perfil Encostas inclinadas

Vales encaixados

Encostas suaves

Encostas irregulares

Linhas de Água

SO

LO

Estrutura e Ocupação /

Presença de Água

Materiais - cor, textura, inércia Albedo - cor clara / escura

Inércia leve / pesada

Regularidade superficial

Rugosidade/ descontinuidades Atrito / irregularidade solo

Obstáculos pontuais

Permeabilidade/ nível freático Solos muito permeáveis

Impermeabilidade superficial

Nível freático elevado

Coberto Vegetal Cor e textura

Retenção de água /humidade

Coberto arbóreo Cor, Forma da copa / porte

Estrutura / densidade

Relação com coberto vegetal

V a r i a ç õ e s M

i c r o –

C l i m á t i c a s

F a c t o r e s N

a t u r a i s




CONSTRUÍD

O

Densidade construído concentração/ ratio construído /espaço livre

Dimensão/escala

Forma urbana Tipologias do construído e espaços livres/estrutura urbana

Obstáculos /descontinuidades /fronteiras urbanas

Materiais construtivos Cor /Albedo

Inércia

Textura / regularidade

Estrutura natural urbana Corredores ecológicos / Transição urbano - rural

Ratio natural / nº habitantes

Actividades humanas Calor antropogénico / espaços construídos

poluição

V a r i a ç õ e s

M i c r o –

C l i m á t i

c a s

F a c t o r e s A r t i f

i c i a i s




Como se calcula o Wind Chill A f órmula original do Wind Chill foi desenvolvida por Paul Siple e Charles Passel (1945) (exploradores naAntártica). Eles mediram quanto tempo levava a água a congelar dentro de pequeno saco plásticocilí ndrico quando este era sujeito ao vento.

V - Velocidade do vento em Km/h T - Temperatura do Ar em graus Celsius (33 corresponde à temperatura do corpo em condi ç ões de calma).

Dia calmo (sem vento) Temperatura do ar: 0ºC

Mas se o vento soprar a

10 m/s (35 Km/h) o WindChill é de -7ºC

Isto é, sente-se o mesmo frioque se iria sentir se

estivéssemos num dia comtemperatura do ar de -7ºC esem vento

O que é o

Wind Chill ?

É a sensação dearrefecimento causadapelo efeito conjunto da

velocidade do ventocom valores baixosda temperatura do ar




Temperatura Mínima Temperatura Máxima Temperatura Média

CLIMA: PORTUGAL













I N V E R N O

E V E R Ã O +

S U A V E S




INVERNO MÉDIO

Verão + Suave Verão médio Verão + Quente

Verão médio Verão + Quente

INVERNO + SUAVE




I N V E R N O

E V E R Ã O

+ A G R E S S I V O S

V e r ã o + S u

a v e

V e r ã o m é d i o

I N V E R N

O

+ A G R E S S I V

O

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