Conforto ambiental: instrumentos de apoio à Concepção Arquitetônica em fase inicial de projeto: o programa Casamo - Clim

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1 Conforto ambiental: instrumentos de apoio à Concepção Arquitetônica em fase inicial de projeto: o programa Casamo - Clim Arq. Cláudia Barroso-Krause, D.Sc. PROARQ FAU/UFRJ

2 Considerações iniciais A arquitetura e o processo construtivo ( aspectos higrotérmicos e de eficiência energética) Instrumentos de apoio ao projeto O programa Casamo-Clim

3 Conforto ambiental no projeto Principais elementos de decisão de projeto envolvidos: tratamento do entorno distribuição da volumetria em função do entorno tratamento de fachadas escolha e proteção de aberturas luz e ar, luz sem ar, ar sem luz distribuição dos ambientes internos inclusão das necessidades visuais, acústicas e respiratórias

4 A arquitetura no processo construtivo Instrumentos de apoio O programa Casamo-clim A pesquisa em conforto ambiental nas edificações tem procurado tomar uma nova atitude frente a arquitetura. Procura preservar a liberdade de escolha, mas associando-a a sua responsabilidade ambiental Para tal, resgata as interações existentes entre a concepção do projeto e as demais especialidades envolvidas no processo construtivo e destaca os requisitos de cada etapa projetual

5 O melhor momento de intervenção Liberdade de escolha restrições Croquis Anteprojeto Projeto Idéia Obra inicial terminada No início do projeto, em interação com o usuário, o lugar, seu entorno, o clima E os hábitos locais construtivos

6 A arquitetura e o processo L. R. construtivo Croquis Anteprojeto P.Exec. ARQUITETURA edital programa croquis AP AP 1/n AP 2/n AP 3/n AP n/n RESTRIÇÕES setor comercial+ cliente Client Disciplinas e de Engenharia : correlatas: urbanismo terraplenagem hidráulicaelétrica impacto ambienta. estruturasclimatisação l etc.. PROJETO PROJETO 1/n PROJETO 2/n PROJETO 3/n PROJETO 4/n PROJETO n/n CANTEIRO FORNECEDORES

7 A arquitetura e o processo L. R. construtivo Croquis Anteprojeto P.Exec. REQUISITOS TÉRMICA (procedimentos conceituais: ventilar,proteger da Radiação solar,..) REGULAMENTAÇÃO (complexidade das informações necessárias) GESTÃO ENERGÉTICA ARQUITETURA edital programa croquis AP AP 1/n AP 2/n AP 3/n AP n/n PROJETO PROJETO 1/n PROJETO 2/n PROJETO 3/n PROJETO 4/n PROJETO n/n RESTRIÇÕES setor comercial+ cliente Client Disciplinas e de Engenharia : correlatas: urbanismo terraplenagem hidráulicaelétrica impacto ambienta. estruturasclimatisação l CANTEIRO FORNECEDORES etc..

8 A arquitetura e o processo L. R. construtivo Croquis Anteprojeto P.Exec. REQUISITOS TÉRMICA (procedimentos conceituais: ventilar,proteger da Radiação solar,..) REGULAMENTAÇÃO (complexidade das informações necessárias) GESTÃO ENERGÉTICA ARQUITETURA edital programa croquis AP AP 1/n AP 2/n AP 3/n AP n/n PROJETO PROJETO 1/n PROJETO 2/n PROJETO 3/n PROJETO 4/n PROJETO n/n TIPO DE AUXÍLIO Instrumentos auxiliares às decisões projetuais básicas: implantação, volumetria, definição de tamanho e orientação de fachadas, posição e tipo de aberturas,.. Instrumentos auxiliares às decisões finais e de retrofit: desempenho global, análise dos sistemas complementares, carga térmica,...

9 Cada etapa de projeto requer uma qualidade de informação. Liberdade de escolha, de retorno... Restrições dada à divisão do controle pela inserção de outras disciplinas. Croquis Anteprojeto P.Exec. Estudo dinâmico e interativo: Implantação Esboços de Volumetria fachada entorno imediato Esboços de aberturas e de revestimentos Proposta de Cobertura Esboço de Arquitetura interna Estabilização e detalhamento: Volumetria e Métrica Sistemas complementares Paredes, piso e fachadas Esquadrias Cobertura Arquitetura interna

10 Classificação dos instrumentos segundo as etapas construtivas: L. R. Croquis Anteprojeto P.Exec. destinados à térmica de ante-projeto ( uso do arquiteto); destinados ao cálculo de carga térmica ( engenheiros mecânicos, instaladores..); destinados à gestão energética (uso dos administradores prediais); destinados à auditoria energética ( uso das ESCo, ou de seus representantes)

11 Classificação dos instrumentos segundo as etapas construtivas: L. R. Croquis Anteprojeto P.Exec. destinados à térmica de ante-projeto ( uso do arquiteto); destinados ao cálculo de carga térmica ( engenheiros mecânicos, instaladores..); destinados à gestão energética (uso dos administradores prediais); destinados à auditoria energética ( uso das ESCo, ou de seus representantes)

12 Alguns Instrumentos auxiliares às decisões projetuais básicas Diagramas solares Fonte: Manual de Conforto Térmico A. Frota, S. Schiffer to S ola r TBU[ C] W[g/Kg] Diagrama Bioclimático de Givoni Fonte: Eficiência Energética na Arquitetura R.Lamberts, L.Dutra, F.Pereira

13 Versão informatizada destes Instrumentos auxiliares às decisões projetuais básicas Programa Luz do Sol Autor Maurício Roriz Programa Analysis 2.0 Autor Labee Laboratório de Eficiencia Energética em Edificações - UFSC

14 O programa Casamo-clim (DOS-1988) Casamo Conception ASsistée par Micro Ordinateur Casamo Concepção AuxiliAda por Micro computador Rápido Histórico: - criado no Centre d Energétique da Ecole des Mines de Paris; - sucessor de Casamo GB&A e Casamo Hpe, para cálculo das necessidades de aquecimento e de consumo de um projeto; - Validado pelo modelo europeu Minerva e experimentalmente em Dakar (Senegal). - Recentemente novamente validado em banco de teste para softwares simplificados de apoio à pré-concepção pelo GRECO, Toulouse (1994) - característica: monozona, regime variável, reconstituí dias típicos, saídas gráficas e em diagramas. Caderno científico e manual disponibilizado em português. Caiu em Domínio público. - dificuldade atual: DOS,em francês, programa fonte em Basic...

15 O programa Casamo-clim (DOS-1988) Casamo Conception ASsistée par Micro Ordinateur Casamo Concepção AuxiliAda por Micro computador Desenvolvido para acompanhar, avaliando, a concepção de um projeto arquitetônico bioclimático em clima tropical. Avalia as condições de conforto higrotérmico previsíveis às diversas variantes de um anteprojeto, para um dia típico representativo, contemplando eventuais cargas térmicas internas de ocupação, de iluminação e de refrigeração

16 O programa Casamo-clim Pressuposto da Arquitetura bioclimática interação do entorno climático com o prognóstico de uso interior Dois grandes blocos: 1- implantação : - conhecimento do entorno imediato e de sua influência sobre o projeto: - temperatura, umidade, ventos, insolação, elementos sombreadores do entorno significativos, avaliação do potencial de desempenho das propostas de sombreamento integrado: beirais e brises. Permite a definição dos melhores planos geométricos para desenvolvimento das fachadas, aberturas e coberturas 2- Ambiente típico, representativo ou principal

17 esta análise permite a eventual modificação das superfícies envidraçadas ou de aberturas, a verificação da boa escolha dos materiais das fachadas, a necessidade de brises ou mesmo.. verificar a importância das cargas térmicas previstas sobre o resultado esperado O programa Casamo-clim Pressuposto da Arquitetura bioclimática interação do entorno climático com o prognóstico de uso interior Dois grandes blocos: 1- implantação. 2- Ambiente típico, representativo ou principal: uma vez a volumetria e os planos de cobertura e fachada otimizados via módulo 1...insere-se a definição da constituição de paredes, aberturas, esquadrias, pisos, cargas internas (de iluminação e outras), uso (perfil de ocupação), etc...

18 O programa Casamo-clim Entrada de dados Algumas telas

19 O programa Casamo-clim Tela principal

20 O programa Casamo-clim Entrada de dados 1 2 Biblioteca pessoal de climas, materiais, paredes e cargas internas típicas a alguns projetos

21 O programa Casamo-clim Entrada de dados modulo 1 Dados horários, tri-horários ou passíveis de reconstituição a partir de max e mínima de Temperatura e Umidade, e Insolação passível de ser calculada pelo programa...turbidez e albedo do solo Estudo potencial dos planos de fachadas e do efeito de projeto de sombreamento integrado ou do entorno

22 O programa Casamo-clim modulo 1 Estudo potencial dos planos de fachadas e do efeito de projeto de sombreamento integrado ou do entorno

23 O programa Casamo-clim modulo 1 Postigo isolado varanda quarto pátio sala jogos. Fonte: Guide de l archietecture bioclimatique CEE - Altener quarto serv. Aresta vertical + sombra distante Aresta horizontal Janela em recuo

24 O programa Casamo-clim Verificação on-line

25 O programa Casamo-clim Entrada de dados modulo 2

26 O programa Casamo-clim Entrada de dados

27 O programa Casamo-clim Saídas gráficas A partir da análise do projeto PRISMA (* imagens copiadas e coladas no MS-Paint)

28 O programa Casamo-clim Saida gráfica modulo 1

29 CC: Módulo 1 saídas gráficas *

30 CC: Módulo 2 saídas gráficas * Resultado evolução horária diária sobre o diagrama bioclimático de Givoni Simulação do efeitos de um conjunto de propostas sobre a temperatura resultante em um dia típico de verão

31 CC: Módulo 2 saídas gráficas * Saída conjugada de variantes diversas na escala desejada

32 CC: Módulo 2 saídas gráficas * Saída conjugada de vários fatores em um mesmo estudo

33 CC: Módulo 2 saídas gráficas * Simulação do efeito das cargas internas de iluminação

34 Simulação do efeito de alternativas de iluminação nas cargas internas CC: Módulo 2 saídas gráficas * 6

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36 Etapas seguintes! Tradução do Manual de utilização e do caderno científico (no CD e no site PROARQ);! A distribuição freeware do programa (no CD e no site PROARQ); uso por parte de todos e retorno dos comentários e sugestões par aperfeiçoamento do manual... Elaboração de interface amigável Windows (convite aberto a todos...)

37 Bibliografia utilizada ( para maiores detalhes): Abdesselam, M. Manuel e Cahier Scientifique de Casamo-Clim, maleta pedagógica, ADEME, Paris, 1990 (tradução em português no CD); Abdesselam, M.; Sender, J-G, Barroso-Krause, C. Résultats du Concours International Casamo-Clim 92, em Revista CVC n 5-93, ed. PYC, Paris, 1993 Barroso-Krause, C. La climatisation naturelle: modelisation des objets architecturaux, aide à la conception thermique em climat tropical. Tese de doutorado, Ecole des Mines de Paris, Paris, 1995 Brejon, P. Les logiciels d Energétique de Batiment Développement, évaluation technique, illustrations. Tese de doutorado, Ecole des Mines de Paris, Paris, 1988 Givoni, B. L homme, larchitecture et le Climat. Editions Le Moniteur, Paris, 1978 Soum, J - SOUM, J. Les logiciels de simulation thermique ; Ecole d'architecture de Toulouse - Laboratoire Architecture Bioclimatique. Rapport interne. Toulouse: LAB/EAT, 1993

38 Coordenadas... Área de Conforto Ambiental e Eficiência Energética PROARQ- Programa de Pós-graduação em Arquitetura FAU/UFRJ Tel: / 59 Fax: conforto@proarq.ufrj.br