Desempenho Térmico de edificações Aula 3: Arquitetura e Clima

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1 Desempenho Térmico de edificações PROFESSOR Roberto Lamberts ECV 5161 UFSC FLORIANÓPOLIS

2 + Definição + escalas climáticas + radiação + temperatura + vento + umidade + Brasil + normais climatológicas + arquivos climáticos + aplicada na arquitetura + carta bioclimática + estratégias bioclimáticas estrutura introdução variáveis clima bioclimatologia 2

3 INTRODUÇÃO + Definição + escalas climáticas Definição + A bioclimatologia estuda as relações entre o clima e o ser humano O projeto de arquitetura deve atender simultaneamente à eficiência energética e às condições de conforto do usuário Conhecer os dados climáticos de um local permite identificar os períodos de maior probabilidade de desconforto e, consequentemente, definir as estratégias que devem ser incluídas no projeto para compensar essas condições 3

4 Escalas climáticas Para fazer um análise clara e organizado do clima, ele pode ser dividido em três escalas distintas, porém indissociáveis macroclima mesoclima microclima 4

5 Macroclima: Descreve as características gerais de uma região em termos de sol, nuvens, temperatura, ventos, umidade e precipitações; porém pode não ser conveniente para descrever as condições do entorno imediato do edifício. 5

6 Mesoclima: Refere-se a áreas mas pequenas do que as consideradas no macroclima. Aqui as condições locais de clima são modificadas por variáveis como a vegetação, a topografia, o tipo de solo e a presença de obstáculos naturais ou artificiais. litoral campo florestas vales cidades montanhas 6

7 Microclima: É a escala mais próxima ao nível da edificação, podendo ser concebido e alterado pelo arquiteto. As particularidades climáticas do local podem representar benefícios ou dificuldades adicionais, que podem não estar sendo consideradas nas escala do macro e meso climáticas 7

8 VARIÁVEIS + + radiação + temperatura + vento + umidade São quantificadas em estações meteorológicas e descrevem as características gerais de uma região O conhecimento das variáveis climáticas é de fundamental importância para o projeto de edificações mais adequadas ao conforto dos ocupantes e mais eficientes energeticamente Variáveis ambientais conforto Temp. Rad ½ Temp. do ar Vel. Ar Umidade Variáveis clima Radiação solar Temp. do ar Vento Umidade 8

9 Radiação solar: É a principal fonte de energia para o planeta (calor) e constitui uma importante fonte de luz (conforto visual - evolução olho humano). 9

10 Radiação solar: No movimento de translação, a Terra percorre sua trajetória elíptica em um plano inclinado de em relação ao plano do equador (localização dos trópicos). O diferencial de radiação solar recebido por cada hemisfério da terra ao longo do ano, define as estações pelos solstícios e equinócios (posições da terra em relação ao sol). 10

11 Radiação solar: Deve ser dividida em direta e difusa, porque após sua penetração na atmosfera, a radiação começa a sofrer interferências no seu trajeto em direção à superfície terrestre. A parcela que atinge diretamente a Terra é chamada radiação direta SOL LUZ Para definir quando tirar partido ou evitar a luz e o calor solar num projeto, deve-se ter como premissas o conforto térmico e visual dos ocupantes e a economia da energia 11

12 Radiação solar: uma das ferramentas disponíveis para estudá-la é a carta solar. Nela são plotados os dois ângulos utilizados para definir a posição do sol na abóbada celeste dependo do período do ano (altitude solar = ϒ em relação ao horizonte, azimute = α em relação ao norte) 12

13 Radiação solar 21 junho 11:30h Altitude = 40 Azimute = março 17:15h Altitude = 10 Azimute =

14 Radiação solar: A quantidade que chega depende de três fatores: a lei do cosseno, a dissipação atmosférica e a duração da luz do dia. Lei do cosseno: Intensidade de radiação incidente em uma superfície inclinada é igual à razão entre a intensidade normal e o cosseno do ângulo de incidência. Radiação incidente em superfície inclinada Menor altitude solar = I normal/cosβ Trajeto mais longo da radiação através da atmosfera Menos radiação por causa da dissipação atmosférica 14

15 Radiação solar: nas escalas meso e microclimáticas a radiação solar pode ser interceptada pelos elementos vegetais e topográficos do local. Em locais arborizados a vegetação pode interceptar entre 60% e 90% da radiação solar, causando uma redução substancial da temperatura do solo. Isto acontece porque o vegetal absorve parte da radiação solar para seu metabolismo (fotossíntese). Além disso o movimento do ar entre as folhas retira grande parte do calor absorvido do sol. 15

16 Radiação solar: Transferência de calor por radiação nas edificações Macroclima 1. Radiação solar direta (onda curta) 2. Radiação solar difusa (onda curta) 3. Radiação solar refletida pelo solo e pelo entorno (onda curta) 4. Radiação térmica emitida pelo solo aquecido e pelo céu (onda longa) 5. Radiação térmica emitida pelo edifício (onda longa) Microclima Trocas de calor em edificações 16

17 Radiação solar: Transferência de calor por radiação nas edificações A radiação solar (onda curta) que entra por uma abertura no edifício incide nos corpos, que se aquecem e emitem radiação de onda longa. O vidro sendo praticamente opaco à radiação de onda longa, não permite que o calor encontre passagem para o exterior, superaquecendo o ambiente interno (efeito estufa) Efeito estufa: Maior transformador da radiação solar em calor no interior de uma edificação. Proteção contra a radiação solar direta. 17

18 Temp. do ar: Resulta basicamente dos fluxos das grandes massas de ar e da diferente recepção da radiação do sol de local para local + do dia e no verão - De noite e no inverno Wind Speed Cloud Cover MONTHLY DIURNAL AVERAGES - Florianopolis -TRY, C W/ m² k k -10 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov k DAILY CONDITIONS - 1st January (1) C k k k Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Florianópolis Temperaturas médias diárias 20 mensais. Máximas, médias e DAILY CONDITIONS - 1st January (1) mínimas ao longo do ano. Fonte: Weather tool do Ecotect. LEGEND Comfort: Thermal Neutrality Temperature Rel.Humidity Wind Speed LEGEND Comfort: Thermal Neutrality Temperature Rel.Humidity Direct Solar Diffuse Solar Direct Solar Diffuse Solar Cloud Cover C W/ m² k k k k 0 0.2k k

19 Florianópolis Temperaturas médias diárias mensais. Fonte: Programa Climate Consultant. Disponivel em: 19

20 Vento: Diferenças nas temperaturas das massas de ar geram o seu deslocamento da área de maior pressão (ar mais frio e pesado) para a área de menor pressão (ar quente e leve). Velocidade e direção do vento mudam dependendo da rugosidade da superfície, tendo que corrigir os dados obtidos nas estações meteorológicas (10m) Florianópolis Rosa dos ventos Probabilidades de ocorrência de vento (orientação e velocidade) 20

21 Vento: As condições do vento local podem ser alteradas com a presença de vegetação, edificações e outros anteparos naturais ou artificiais; pemitindo tirar partido deles para canalizar os ventos desviando-os ou trazendo-os para a edificação De: Using computational tools to factor wind into architectural environment design. Qingyan Chen 21

22 Umidade: Resulta da evaporação da água contida nos mares, rios, lagos e na terra, bem como a evapotranspiração dos vegetais. Locais com alta umidade reduzem a transmissão da radiação solar, pela absorção e redistribuição na atmosfera. Porem, altas umidades relativas dificultam a perda de calor pela evaporação do suor aumentando o desconforto térmico. Florianópolis Umidade relativa máxima e mínima ao longo do ano 22

23 Umidade: O ar a uma certa temperatura pode conter uma determinada quantidade de água (Maior temperatura = Maior quantidade de água e vice-versa) Comportamento da umidade em relação a temperatura 23

24 Umidade: Pode ser modificada em escalas mais próximas a edificação na presença de água ou de vegetação La Alhambra - Espanha 24

25 CLIMA + + Brasil + normais climatológicas + arquivos climáticos O clima brasileiro divide se em seis regiões básicas 25

26 Clima Tropical: Verão quente e chuvoso e inverno quente e seco. Temperaturas médias acima de 20 C e amplitude térmica anual até 7 C. As chuvas oscilam entre 1000 mm/ano e 1500 mm/ano) Clima Equatorial: compreende toda a Amazônia e possui temperaturas médias entre 24 C e 26 C, com amplitude térmica anual de até 3 C. Chuva abundante e bem distribuída (normalmente maior que 2500 mm/ano) Clima Semi-árido: região climática mais seca do país, caracterizada por temperaturas médias muito altas (em torno dos 27 C). Chuvas escassas (menos que 800 mm/ano) e amplitude térmica anual por volta de 5 C. Clima Subtropical: Temperaturas médias situadas normalmente abaixo dos 20 C e amplitude anual varia de 9 C a 13 C. Chuvas fartas e bem distribuidas (entre 1500 mm/ano e 2000 mm/ano). Inverno rigoroso nas áreas mais elevadas, onde pode ocorrer neve 26

27 Clima Tropical de altitude: Temperaturas médias situadas na faixa de 18 C a 22 C. No verão, chuvas mais intensas (entre 1000 mm/ano e 1800 mm/ano) e no inverno pode gear devido às massas frias que se originam da massa polar atlântica. Estende-se entre o norte do Paraná e o sul do Mato Grosso do Sul, nas regiões mais altas do planalto atlântico. Clima Atlântico: Característico das regiões litorâneas do Brasil, temperaturas médias variam entre 18 C e 26 C, chuvas abundantes (1200 mm/ano), concentrando-se no verão para as regiões mais ao sul e no inverno e outono para as regiões de latitudes mais baixas (próximas ao equador). Amplitude térmica varia de região para região. Mais ao norte, a semelhança entre as estações de inverno e de verão (diferenciadas apenas pela presença da chuva, mais constante no inverno) resulta em baixas amplitudes térmicas ao longo do ano. Conforme a latitude aumenta, cresce também a amplitude térmica anual, diferenciando bem as estações 27

28 Normais climatológicas São séries de dados, medidos em estações climáticas, padronizados pela Organização Meteorológica Mundial calculadas para períodos de 30 a 30 anos, obtidas a partir de valores médios e extremos mensais de temperatura, umidade, precipitação, nebulosidade, horas de sol, entre outros Períodos de medições padronizadas já concluídos no Brasil são os e 1901 a 1930, 1931 a 1960 e de 1961 a Estão disponíveis para centenas de cidades brasileiras Quando não se dispõe de dados mais precisos, estas são utilizadas frequentemente para a análise climática do local do projeto. 28

29 Arquivos climáticos Dados horários medidos em estações meteorológicas Principais tipos utilizados pelos programas de simulação computacional são o Test Reference Year (TRY), Typical Meteorological Year (TMY), Solar and Wind Energy Resource Assessment (SWERA) e INMET (dados medidos nas estações automáticas do INMET, com extensão.epw) TRY: representa um ano de dados médios para um local específico, sem extremos de temperatura, disponíveis no Brasil foram determinados sobre um período de 10 anos de medições, apenas para 14 capitais TMY: também representa um ano climático sem extremos de temperatura, é gerado pela compilação de meses sem extremos de temperatura, a partir de uma série de dados anuais disponíveis Projeto SWERA,juntamente com o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e o LABSOLAR/UFSC, disponibilizam arquivos climáticos com extensão TMY para 20 cidades brasileiras, o Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) converteu estes arquivos para a extensão.epw para o uso no programa EnergyPlus Arquivos da base de dados do INMET: 411 arquivos climáticos de municípios brasileiros, elaborado peloprof.roriz 29

30 Arquivos climáticos Avaliação do desempenho energético de um edifício Dias típicos de verão ou inverno, ou temperaturas de projeto Não permitem avaliar o desempenho energético devido: A variabilidade do tempo meteorológico de dia para dia Resposta térmica da edificação esta muitas vezes ligada ao dia anterior Ano climático de referência (TRY Test Reference Year) Base de dados mais precisa para análise da adequação da edificação ao clima do local Fornece a possibilidade de simulação horária do consumo de energia durante um ano, permitindo a avaliação do custobenefício de opções mais eficientes 30

31 Florianópolis: Temperatura Temperatura de bulbo seco máxima = 36 C em Janeiro 8 Temperatura de bulbo seco mínima = 2 C em Agosto 6 31

32 Florianópolis: Temperatura e Radiação 32

33 Florianópolis: Vento 33

34 Florianópolis: Umidade 34

35 BIOCLIMATOLOGIA + aplicada na arquitetura + carta bioclimática + estratégias bioclimáticas Bioclimatologia aplicada à arquitetura: obter um ambiente interior com determinadas condições de conforto para os usuários através de estratégias passivas de aquecimento, de resfriamento e de iluminação natural + Projeto bioclimático: Adequação da arquitetura ao clima local visando atingir um desempenho térmico adequado 35

36 Carta bioclimática de Olgyay: propõe estratégias de adaptação ao clima baseada nas condições externas 36

37 Carta bioclimática utilizada no Brasil: baseada na carta de Giovoni, adaptada sobre a carta psicrométrica e baseada em estudos posteriores adequando para países em desenvolvimento 37

38 Estratégias para calor V RE MR U V/MR Ventilação Resfriamento Evaporativo Massa Térmica para Resfriamento Umidificação Ventilação / Massa térmica para Resfriamento V/MR/RE Ventilação / Massa térmica para Resfriamento / Resfriamento Evaporativo MR/RE Massa térmica para Resfriamento / Resfriamento Evaporativo Estratégias para frio MA/AS AS Massa térmica para aquecimento / Aquecimento Solar Aquecimento Solar 38

39 Zona de conforto térmico 39

40 Zonas de condicionamento de ar com isolamento térmico 40

41 Zonas de condicionamento de ar para o calor 41

42 Zonas de condicionamento de ar para o calor 42

43 Zonas de condicionamento de ar para o frio 43

44 Zonas de condicionamento de ar para o frio Aquecimento de ambiente e água 44 43

45 Zonas de condicionamento de ar para o frio Aquecimento de água Aquecimento Rua 45

46 Estratégias para o calor: Ventilação 46

47 Estratégias para o calor: Ventilação Várias estratégias de ventilação natural numa mesma edificação. (GHIAUS, ROULET 2005, p.146) 47

48 Estratégias para o calor: Ventilação 48

49 Estratégias para o calor: Ventilação Ventilação cruzada A ventilação garante que o ar externo penetre no ambiente interno, renovando o ar ao suprilo de oxigênio e ao reduzir a concentração de gás carbônico. Aproxima as condições de temperatura e umidade internos das condições do ambiente exterior, e atua diretamente no conforto térmico do usuário ao passar pelo seu corpo. 49

50 Estratégias para o calor: Ventilação Venezianas Cobertura Para haver ventilação, é necessário que o ar presente no ambiente saia para dar lugar ao novo. A ventilação cruzada implica na renovação do ar por todo o volume possível, fazendo com que ele atravesse o ambiente ao entrar e sair por aberturas opostas. O fluxo de ar ocorre pela incidência do vento e é influenciado pela posição das aberturas, pelas suas dimensões, pelo tipo de esquadrias e pelas obstruções ao longo do 50 percurso.

51 Estratégias para o calor: Ventilação A ventilação cruzada não se resume ao fluxo de ar por um somente um ambiente, podendo ser realizada através de mais ambientes, passando por portas e vãos. Através da edificação 51

52 Estratégias para o calor: Ventilação Sheds 52

53 Estratégias para o calor: Ventilação Efeito chaminé O efeito chaminé é viabilizado pela diferença de pressão entre o ambiente externo e interno que são conseqüência das diferenças de temperatura entre estes meios. Os ambientes internos ganham calor devido às atividades ali realizadas (ocupação, iluminação equipamentos, dispositivos de aquecimento artificial). O ar aquecido tornase menos denso e este sobre, puxando ar frio que penetra, geralmente por frestas e pequenas aberturas. 53

54 Estratégias para o calor: Ventilação Efeito chaminé 54

55 Estratégias para o calor: Ventilação Peitoril ventilado O peitoril ventilado é uma solução para proporcionar a ventilação, em geral facilitando a ventilação cruzada, quando se deseja separar as funções de iluminação (janelas) das de ventilação (peitoril ventilado). Esta separação permite que as janelas recebam proteções solares que podem obstruir o vento reduzindo sua velocidade, ou que possam permanecer fechadas em momentos de chuva enquanto a ventilação permanece disponível. Sua localização abaixo da janela também facilita o efeito chaminé, como já citado. Sua forma e a inclinação de suas aletas afetam a direção e a intensidade do fluxo. Assim, deve-se avaliar a melhor solução referente à proteção contra chuvas (inclinado ou vertical), inclinação das aletas e se há extensão do peitoril internamente para direcionar o fluxo de ar. Como exemplo, é interessante que o peitoril ventilado seja operável para permitir o seu fechamento quando as ventilação não é desejada. 55

56 Estratégias para o calor: Ventilação Peitoril ventilado Figuras 01 / 02 - Peitoril ventilado em edifício de pesquisa da UFAL, Maceió, AL 56

57 Estratégias para o calor: Ventilação Redutor de velocidade Redutores de velocidade do vento são recomendados quando a ventilação é desejada mas o vento no local apresenta maior intensidade que o desejado para proporcionar conforto e renovar o ar dos ambiente internos. São localizados em uma orientação específica visando uma direção predominante de ventos de elevada intensidade. Os redutores podem ser vazados ou podem ser barreiras dispostas ao longo do entorno do edifício a fim de proporcionar uma rugosidade que desacelera, desvia e/ou reduz o vento incidente. Estas barreiras podem ser utilizadas para fins combinados, como vegetação de arbustos ou árvores em jardins e bancos para os usuários. Podem também ser barreiras em vidro quando se deseja manter a vista para um ponto ou direção específica. 57

58 Estratégias para o calor: Ventilação REDUTOR DE VELOCIDADE Figura Redutores de velocidade do vento no entorno do edifício Fonte:

59 Estratégias para o calor: Resfriamento Evaporativo 59

60 Estratégias para o calor: Resfriamento Evaporativo 60

61 Estratégias para o calor: Resfriamento Evaporativo Resfriamento evaporativo direto O resfriamento evaporativo direto consiste em umidificar diretamente o ar a fim de reduzir a temperatura do ar para a troca de fase a água no estado líquido para o estado gasoso, ou para vapor de água. Pode ser realizado através de fontes de água como cascatas, espelhos d água ou até pela vegetação. Quando estes são instalados próximos às aberturas do edifício, o ar ou vento passam por eles levando o ar úmido e fresco para dentro dos ambientes. 61

62 Estratégias para o calor: Resfriamento Evaporativo 62

63 Estratégias para o calor: Resfriamento Evaporativo Figura Centro Comercial Unicentro, Cali Colômbia O resfriamento evaporativo direto pode também ser realizado por microasperção da água diretamente no ar. Para tanto, deve-se verificar se o clima do local comporta esta estratégia, visto que é eficaz em regiões de clima seco que favorece a evaporação da água. A microasperção em especial é uma estratégia recomendada para ambientes externos e deve-se tomar cuidados extras quando aplicada em ambientes internos, como altura de instalação dos microaspersores. 63

64 Estratégias para o calor: Resfriamento Evaporativo Sevilha, Expo 92 64

65 Estratégias para o calor: Resfriamento Evaporativo Resfriamento evaporativo indireto O resfriamento evaporativo indireto consiste em resfriar um componente ou superfície do edifício usando a água para reduzir a temperatura do componente ao trocar de fase líquida para gasosa. É comum em espelhos d água sobre lajes na cobertura, ou cortinas de água sobre coberturas e fachadas, sejam em vidros ou materiais opacos. O movimento da água em estado líquido sobre o componente facilita as trocas com o ar e, portanto, facilita a evaporação e o conseqüente resfriamento do componente. Este, uma vez resfriado, irá retirar calor do ambiente interno, reduzindo a temperatura do ar interior. 65

66 Estratégias para o calor: Resfriamento Evaporativo Figura Espelho dágua na cobertura, Casa em Aldeia da Serra, SP, MMBB Arquitetos Fonte: 66

67 Estratégias para o calor: Resfriamento Evaporativo Pavilhão de Sevilha 67

68 Estratégias para o calor: Massa térmica para resfriamento 68

69 Estratégias para o calor: Massa térmica para resfriamento 69

70 Estratégias para o calor: Massa térmica para resfriamento A massa térmica, ou material com elevada inércia térmica é uma estratégia de resfriamento quando usada sem nenhuma fonte adicional de calor. Caracteriza-se por ter elevada capacidade térmica, ou seja, elevado poder de armazenamento de calor, o que é possível pela natureza de seu material (is) e pela sua espessura. Paredes de elevada massa térmica devem ser grossas e, como não têm fonte de calor (como o sol) sobre elas, mantêm-se mais frias que o ar. 70

71 Estratégias para o calor: Massa térmica para resfriamento Também apresenta elevado desempenho no resfriamento devido à evapotranspiração das plantas que retiram parte da energia do sol para realizar seus processos biológicos de fotossíntese e transpiração. Sem a vegetação, esta energia solar seria usada para aquecer o ar externo, principalmente se a cobertura for escura,e para aquecer o ar interno, principalmente se a cobertura não tiver isolamento. Academia de Ciências da California, Renzo Piano Fonte: 71

72 Estratégias para o calor: Massa térmica para resfriamento Tetos-jardim, ou coberturas ajardinadas, ou ainda coberturas verdes são alguns nomes dados para esta cobertura que apresenta uma camada inferior de brita sobre a laje, uma camada de terra e uma camada da cobertura vegetal. Costuma apresentar elevada inércia térmica pela sua espessura e materiais, ao combinar a laje, a brita e a terra para o plantio. 72

73 Estratégias para o calor: Massa térmica para resfriamento Perú Cartagena, Colômbia 73

74 Estratégias para o calor A Ventilação/ Massa térmica para resfriamento B Massa térmica para resfriamento/ Resfriamento evaporativo C Ventilação/ Massa térmica para resfriamento/ Resfriamento evaporativo 74

75 Estratégias para o calor: Umidificação 75

76 Estratégias para o calor: Umidificação Brasilia Brisbane, Australia 76

77 Estratégias para o calor: Umidificação Uso de vegetação na fachada Paris 77

78 Estratégias para o calor: Umidificação Water Temple - Shingonshu Honpukuji Awaji Island, Japão Casa Cluny Singapura, Malásia 78

79 Estratégias para o calor: sombreamento Desempenho térmico em edificações Roberto Lamberts 79 79

80 Estratégias para o calor: sombreamento Brises têxteis/telas solares Diversos tipos de proteções solares para sombreamento das aberturas no interior das edificações estão sendo desenvolvidos, sendo as principais funções deles filtrar o ganho solar, proteger do ofuscamento, proteger contra raios UV e permitir a entrada de luz natural. Proteções solares internas podem ser usados para aberturas nas paredes ou nas aberturas zenitais e podem ser encontrados diversos níveis de sombreamento desejáveis especialmente desenhados para cada fachada em que se encontra a abertura. Proteções solares externos podem ter diversos formatos, a tecnologia evolui no sentido da sua maior resistência às mudanças climáticas e são geralmente motorizados. 80

81 Estratégias para o calor: sombreamento Figura - brise têxtil. Fonte: 81

82 Estratégias para o calor: sombreamento Figura: Brise horizontal Fonte: 82

83 Estratégias para o calor: sombreamento Muxarabi/gelosias Gelosias são fechamentos vazados formados por treliças de ripas finas, geralmente de madeira, através das quais a ventilação é permeável enquanto proporciona privacidade para dentro do ambiente. De acordo com as dimensões dos seus vãos e das suas cores, também proporcionam maior ou menor níveis de iluminação. O muxarabi refere-se à gelosia cercando um pequeno balcão, bastante comum na arquitetura islâmica que se enraizou na arquitetura mediterrânea espanhola, chegando até a arquitetura colonial brasileira. Em geral, confunde-se muxarabi com gelosia, chamando o segundo pelo nome do primeiro. 83

84 Estratégias para o calor: sombreamento Figura Gelosias. Fonte: 84

85 Estratégias para o calor: sombreamento Fachadas ventiladas Fachadas ventiladas ou duplas fachadas são bastante usadas na Europa por fornecer níveis altos de conforto térmico. As fachadas duplas podem ser criadas em diversos materiais e o principio é a criação de um espaço intermediário entre o exterior e o interior da edificação que ao ser ventilado e não ter radiação solar direta reduz o ganho térmico na edificação. Fachadas ventiladas apresentam vidro duplo e circulação de ar no meio. O vidro externo geralmente é simples enquanto o vidro interno é geralmente duplo. Podem ser instaladas venezianas internas no meio que sejam recolhidas de forma manual ou automática. No verão os vidros externos devem ser aberto e, no inverno, deve permanecer fechados. São possíveis diversas variações na fachada e geralmente 85 incorporam um sistema de sombreamento para controle da luz e do calor. Fonte:

86 Estratégias para o calor: sombreamento Figura FACHADAS VENTILADAS. Encaixes na peça extrudada facilitam a montagem. O espaço entre os dois 86 paramentos funciona como uma câmara de circulação e renovação de ar. Fonte:

87 Estratégias para o calor: sombreamento Amazonas Colegio Bureche Santa Marta, Colômbia 87

88 Estratégias para o calor: sombreamento São Paolo Casa de Huéspedes Ilustres Cartagena, Colômbia Coluni UFV 88

89 Estratégias para o calor: sombreamento UPB Bloque de Ingeniería Medellín, Colômbia 89

90 Estratégias para o calor: sombreamento Brisbane, Australia Edificio Copan Sao Paolo 90

91 Estratégias para o calor: sombreamento China 91

92 Estratégias para o calor: sombreamento Seattle, USA 92

93 Estratégias para o calor: sombreamento Centro Cultural Jean Marie Tjibaou - Nouméa, Nova Caledônia. Arq. Renzo Piano 93

94 Estratégias para o calor: sombreamento Veneziana ajustável Montreal 94

95 Estratégias para o frio: Massa térmica com aquecimento solar 95

96 Estratégias para o frio: Massa térmica com aquecimento solar A estratégia exige a combinação destes elementos: incidência solar dentro dos ambientes, vidros para o sol penetrar e para impedir o calor de sair e superfícies com massa para armazenar a energia do sol e transformá-la em calor. Vê-se um exemplo através de uma parede Trombe, que é uma parede com elevada massa térmica combinada a uma camada de vidro na sua face exterior. Figura Parede Trombe, Inglaterra Foto: Solange Goulart 96

97 Estratégias para o frio: Massa térmica com aquecimento solar Parede trombe 97

98 Estratégias para o frio: Massa térmica com aquecimento solar 98

99 Estratégias para o frio: Massa térmica com aquecimento solar 99

100 Estratégias para o frio: Massa térmica com aquecimento solar NREL Laboratory 100

101 Estratégias para o frio: Massa térmica com aquecimento solar 101

102 Estratégias para o frio: Aquecimento solar 102

103 Estratégias para o frio: Aquecimento solar O sol é usado em locais e países de climas frios como estratégia de aquecimento passivo. O sol em si não aquece o ar, mas aquece outros componentes que, após receber energia do sol (ondas curtas), as transforma em calor por ondas longas que aquece o ar. O vidro é transparente a estas ondas curtas mas, quando esta radiação atinge um componente opaco e é transformada em calor, o vidro retém este calor (ondas longas) dentro do ambiente. 103

104 Estratégias para o frio: Aquecimento solar Argentina 104

105 Estratégias para o frio: Aquecimento solar Fachada sul Colorado, USA Solar decathlon University of Michigan 105

106 Estratégias para o frio: Aquecimento solar Casa Horas Claras El Retiro, Colômbia