A natureza sempre procura manter o equilíbrio entre os sistemas.

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1 Calorimetria no curso de Arquitetura? O conforto ambiental deve ser considerado como um dos mais importantes fatores no intuito de formatar um bom projeto arquitetônico e urbanístico. Dessa forma, sempre o profissional de arquitetura deve considerar o conforto do ambiente agregando ao mesmo, todas as condições: Calorimetria no curso de Urbanismo? A natureza sempre procura manter o equilíbrio entre os sistemas. 1

2 Portanto, para se obter tal êxito se faz necessário por parte do arquiteto ter conhecimento sobre calor. Conseqüentemente, conseguirá obter: Melhor conhecimento sobre as propriedades térmicas dos materiais usados nas edificações, como: Refletividade Emissividade Absortividade Condutividade, entre outros Clareza do sistema arquitetônico, aproximando-se cada vez mais do ideal, como exemplos, as envolventes da edificação e outros fatores: Espessura de parede Revestimentos Altura do pé-direito Posicionamento da edificação Pisos, entre outros. 2

3 De forma mais efetiva a compreensão dos fatores climáticos, tais como: solar Vento Temperatura do ar Precipitações Conceito de calor O entendimento das propriedades térmicas dos materiais como das variáveis meteorológicas por parte do arquiteto é essencial. Mas, para tanto, faz-se necessário uma pequena revisão sobre o conceito de calor. Calor é a transferência de energia produzida apenas por uma diferença de temperatura. 3

4 As envolventes da edificação integra todos os elementos que separam os ambientes internos das condições climáticas externas (paredes, janelas, telhados e piso). Elas funcionam como uma espécie de filtro ou barreira em que ocorrem trocas de energia (calor), umidade e ar (infiltração e ventilação). Calor Sensível (c) O calor específico (c) de um material corresponde ao calor necessário para variar a temperatura em 1 (um) kelvin (ou o C) cada 1 (um) grama do material referido. Calor específico = energia (calor) massa X variação de temperatura Calor específico = caloria grama X kelvin (ou celsius) joule Calor específico = kilograma X kelvin (ou celsius) 4

5 Calor Sensível (c) Água Q fornecida = 2 cal T final = o C Areia T final = o C T inicial = 18 o C c água = 1 cal/g. o C T inicial = 18 o C c areia = 0,25 cal/g. o C Podemos citar alguns exemplos de materiais usados nas edificações. Concreto normal 1000 J/kg. o C Alumínio 880 J/kg. o C Ferro e aço 450 J/kg. o C 5

6 Admitindo-se que dois componentes de massas iguais a 1 kg, onde um deles é composto de alumínio, enquanto o outro é formado de ferro e, conseqüentemente, será fornecido para cada, 900J de calor. Pergunta-se: - Qual a variação de temperatura sofrida por ambos? (Considerando-se que as condições do ambiente são ideais para a realização da experiência.) energia (calor) Calor específico = massa X variação de temperatura Sendo assim, evidencia-se que aquecendo igualmente a mesma quantidade (mesma massa) de ferro e alumínio, o material ferroso tenderá a variar mais sua temperatura do que o alumínio. Condução Propagação de calor A condução se realiza por contato molecular, ou melhor, por contato entre as moléculas dos corpos. Convecção A convecção se verifica quando os corpos estão em contato molecular e um deles, pelo menos, é um fluido. O processo possui duas fases: na primeira o calor se transmite por condução, na segunda, a alteração sofrida pela temperatura do fluido modifica sua densidade provocando o movimento convectivo. A transmissão de energia por meio de ondas eletromagnéticas (ondas de rádio, luz visível, raios ultravioleta, entre outras) é denominada irradiação ou radiação. 6

7 Balanço de radiação atmosférica refletida emergentes difusa refletidas Componentes atmosféricos direta refletida pela superfície refletidas Balanço energético natural necessário para manter a plena interação entre: Terra atmosfera-oceano - seres vivos Superfície terrestre Balanço de radiação atmosférica refletida emergentes difusa refletidas Componentes atmosféricos direta refletida pela superfície Ao modificarmos a refletidas superfície sem responsabilidade ambiental,ou seja, com edificações, pavimentações, entre outros. Superfície terrestre 7

8 Absortividade em ondas curtas: (função da superfície e/ou cor) É dada pela razão entre a taxa de radiação solar absorvida por uma superfície e a taxa de radiação solar incidente sobre esta mesma superfície. absortividade = R (solar absorvida) R (solar incidente) Superfícies pintadas Absortividade Chapa Branca de alumínio nova 0,05 0,20 Chapa Amarela de alumínio oxidada 0,15 0,30 Chapa Verde claro de aço galvanizada nova 0,25 0,40 Concreto Verde escuro aparente 0,650,70 0,80 Telha Vermelha de barro 0,750,74 0,80 Tijolo Preta aparente 0,650,97 0,80 Revestimento asfáltico 0,85 0,98 Vidro comum de janela transparente direta Superfície branca preta Absortividade = 0,97 0,2 difusa solar absorvida Atividade 1 1) Visite o site do CPTEC, para coletar dados. Posteriormente, selecione: 8

9 2) No banco de dados, escolha o dia e os intervalos de tempo. 3) Escolha duas superfícies quaisquer nas tabelas sugeridas pela ABNT e com os valores dos índices de absortividade, determine as supostas taxas de radiação solar absorvida pelas mesmas. Superfícies pintadas Absortividade Branca 0,20 Amarela 0,30 Verde claro 0,40 Verde escuro 0,70 Vermelha 0,74 Preta 0,97 4) Entregue todas as informações em um simples relatório. Superfícies Absortividade Chapa de alumínio nova 0,05 Chapa de alumínio oxidada 0,15 Chapa de aço galvanizada nova 0,25 Concreto aparente 0,65 0,80 Telha de barro 0,75 0,80 Tijolo aparente 0,65 0,80 Revestimento asfáltico 0,85 0,98 Vidro comum de janela transparente 9