CA1 - Trabalho Integrado - Arielly Eduarda e Beatriz Cortez

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CA 1 | TRABALHO INTEGRADO ANÁLISE BIOCLIMÁTICA LAT: 03° 43’ 06” S LONG: 38° 32’ 34” O

Zona Bioclimática 8

A cidade de Fortaleza é caracterizada por um clima quente e úmido, com temperaturas elevadas e de pequenas variações anuais, tendo umidade relativa entre 50% e 90%, resultado de sua imediação do oceano. Além disso, apresenta ventos relativamente constantes, vindos, de forma predominante de Leste, durante o período da tarde e da noite, e de Sul e Leste no decorrer da madrugada e início da manhã.

incidência solar, evitando ganhos térmicos ambientes internos de uma edificação.

O que resulta na compreensão de que o quadrante Sudeste apresenta maior probabilidade de incidência de ventos na cidade, sendo, no viés do projeto, uma fachada tratada com maior atenção. Em decorrência de sua proximidade com o a linha Equador, Fortaleza apresenta altas taxas de radiação solar durante todo o ano. No aspecto arquitetônico, o sombreamento constante é de suma importância para atenuar essa

nos

Assim, diante de tais características,Fortaleza está situada na zona bioclimática 8, segundo a NBR 15.220-3. Nela, são destacadas como diretrizes o uso paredes e coberturas leves e refletoras além de aberturas grandes e sombreadas para a ocorrência de ventilação natural, recomendada como permanente. A norma mostra-se adequada ao fazer proposições que deixem a edificação mais refrescante e ao indicar ventilação natural como solução de conforto, o que é ratificado no Diagrama de Givoni. Todavia, a própria norma admite que tal estratégia passiva é insuficiente nos horários mais quentes do dia, não recomendando alternativas para tal situação, o que demonstra certa rigidez.

MAPA PSICOMÉTRICO

VENTILAÇÃO NATURAL TEMP. MÉDIA

VENTILAÇÃO - Aperfeiçoamento Volumétrico

UMIDADE RELATIVA DO AR

14:00 às 18:00

18:00 às 22:00

22:00 às 6:00

Frequência média

15:00

Pressão na fachada

Vento Sudeste VOLUMETRIA FINAL

VENTILAÇÃO - Escala urbana

Altura Solar: 43.65° Azimute: 52.56°

Altura Solar: 33.37° Azimute: -58.89°

Percebe-se que o entorno é muito adensado, mas pouco verticalizado. Dessa forma, o fluxo de vento, em níveis baixos, é enfraquecido substancialmente, sendo reduzido a passagem na avenida. Assim, a fachada norte é a mais favorecida. Ao atingir a altura de 10 metros, a situação anterior é intensificada, principalmente dos ventos provenientes de leste. Na direção sudeste o caminho já apresenta-se mais livre, porém atinge o prédio em velocidade reduzida. Em maiores alturas o edifício apresenta-se bem servido de ventilação nas duas direções, sendo só parcialmente afetado pela sombra de vento da igreja. Assim, percebe-se como o espaço urbano adjacente afeta na eficiência da edificação, pois mesmo a volumetria, sendo projetada para facilitar a ventilação natural, só funciona para tal quando desobstruída.

Altura Solar: 49,66° | 53, 23° Azimute: 85.12° | 84,94°

Altura Solar: 48.42° Azimute: 122.16°

Altura Solar: 40.06° | 46 ,51° Azimute: -86.41° | -87,10°

Altura Solar: 35.82° Azimute: -116.60°°

CÁLCULO VELOCIDADE DO VENTO para V = Vm . k . za e o edifício em região classificada como centro de cidade, tem-se que k = 0,21 e a =0,33, assim:

V3 = 10 . 0,21 . 30,33 V3 = 3,02 m/s V10 =10 . 0,21 . 100,33 V10 = 4,5 m/s V24 = 10 . 0,21 . 240,33

PROFESSOR: BRUNO RAVIOLO | ALUNAS: ARIELLY EDUARDA E BEATRIZ CORTEZ | 2019.2

[

*as alturas foram estabelecidas em função do gabarito das edificações do entorno

V24 = 6 m/s

10 METROS (V10 = 4,5 m/s)

Vento Leste

3 METROS (V3 = 3,02 m/s)

Vento Sudeste

SOLSTÍCIO DE VERÃO - 21 Dez

EQUINÓCIOS - 22 Set | 21 Mar

SOLSTÍCIO DE INVERNO - 21 Jun

9:00

passeio do pedestre mais confortável e, internamente, cobre todo o pátio comum, o que incentiva o uso pelo moradores. Já pelo período da manhã, a sombra abrange boa parte do quarteirão em que o prédio está situado, dificultando o acesso a essa iluminação pelas edificações mais baixas e até para prédios construídos posteriormente. Situação similar também acontece com as duas torres mais recuadas do edifício em decorrência da sombra formada pela grande torre em faixa virada para a Duque de Caxias. Pelo mesmo motivo, o pátio interno fica parcialmente sombreado, tendo a insolação adentrando somente a partir da abertura para Leste.

Pressão na fachada

Fortaleza localiza-se na zona tropical e muito próxima da linha do Equador, tendo assim, uma insolação praticamente simétrica devido a pouca variação no ângulo de incidência durante o ano. Dessa forma, no que tange a arquitetura, deve-se atentar mais a diferença diária, onde há menor e maior incidência de radiações, sendo oportuno a abertura das fachadas para o nascente e a proteção das que estejam para o poente, respectivamente. Em decorrência do centro ser pouco verticalizado, o volume do edifício projetado gera sombras significativas.. Durante o período da tarde, externamente, a sombra edificada banha a avenida Duque de Caxias ou a rua Solon Pinheiro deixando o

Vento Leste

SOMBREAMENTO - Escala Urbana

Vento Sudeste

RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL

rápida e retilínea, devido a pequena abertura de saída, não atendendo de maneira eficiente as fachadas internas. Assim, para a volumetria final, utilizou-se a tática do desmembramento da torre posterior. O objetivo foi aumentar a permeabilidade do conjunto às duas direções de vento, além de tornar o caminho percorrido pelo vento mais sinuoso e com menor velocidade

VOLUMETRIA ANTIGA Vento Leste

TEMP. DE BULBO SECO

Tomando como base o diagnóstico da incidência dos ventos anteriormente apresentada, a primeira volumetria foi concebida a partir de 2 grandes volumes com um pátio central, tendo uma abertura a Leste para captura dos ventos, além de uma fachada inclinada para recepção dos ventos de sudeste. Todavia, a maioria do prédio só recebia os ventos de leste e ainda sim este passava de forma

24 METROS (V24 = 6 m/s)

]

CA 1 + PA3 | TRABALHO INTEGRADO N

SOMBREAMENTO - Escala Arquitetônica

TOR

RE A

TOR RE B

9:00

Foi elegido, para análise de insolação e sombreamento, a tipologia de 2 quartos do pavimento tipo do 5º ao 9º andar, pois é a unidade que mais se repete além de se apresentar em diferentes posicionamentos ao longo da edificação no que tange à incidência solar. Assim, foram escolhidas unidades da torre A e D para estudo do solstícios e equinócios no período da manhã e da tarde. Tais habitações são de locação mais relevante, pois é possível observar como o Sol em um mesmo dia/horário atinge, de diferente forma, os ambientes internos de cada unidade. Pode-se observar que a entrada de luz, em ambos os casos, só acontece no período da manhã e em parte do ano, solstício de inverno na torre A e solstício de verão na torre D. Além disso, ela só penetra parcialmente, pois os volumes verticais para ventilação dos quartos acabam por sombrear as janelas posteriores, o que pode ser desfavorável em questões de saúde, mas favorável em relação ao conforto visual.

TOR

RE C

Equinócio | 15h

Sol. de Inverno | 9h

Sol. de Inverno | 15h

Sol. de Inverno | 9h

Sol. de Inverno | 15h

Sol. de Verão | 9h

Sol. de Verão | 15h

Sol. de Verão | 9h

Sol. de Verão | 15h

RE B TOR

15:00

RE A

TOR

RE C

TO

E RR

D

VENTO LATERAL

QUARTO

PROPORÇÕES:

AENTRADA(J) = 1,04 m²

X =AENTRADA(J) / ASAÍDA (J)

ASAÍDA (J) = 1,04 m²

X=1

ASAÍDA (J + Pq) = 2,51 m²

PORTAS ABERTAS

SALA

ASAÍDA (Jc) = 0,135 m² ASAÍDA (Jc + Pe) = 1,815 m²

[

Y = ASAÍDA (J + Pq) /AENTRADA Y = 2,41 PROPORÇÕES:

AENTRADA(Pv) = 1,575 m²

VV

Z =AENTRADA(Pv) / ASAÍDA (Jc) Z = 11,67 W = ASAÍDA (Jc + P) /AENTRADA(Pv) W = 1,15

LEGENDA: J = Janela quarto

Jc = Janela cozinha

Pv = Porta varanda Pq = Porta quarto Pe = Porta entrada

PROPORÇÃO DE ABERTURA EFETIVA EM ÁBACO

varanda

X=

s. de estar

s. de jantar

Y=

CORTE AA

Z= W=

Porta de abrir (Pq) D= 0,7 x 2,10 m AÚTIL = 1,47 m²

VV

Porta de abrir (Pe) D = 0,8 x 2,10 m AÚTIL = 1,68 m²

quarto

cozinha 11

CORTE BB

PLANTA BAIXA UNID. 2 QUARTOS

DESEMPENHO TÉRMICO e Adequação Normativa

NORTE

CÁLCULO PROPORÇÃO ÁREA DE ENTRADA E SAÍDA DE AR UNID. 2 QUARTOS

VENTO FRONTAL

PORTAS FECHADAS

VENTO OBLÍQUO

Porta de correr (Pv) D = 1,50 x 2,10 m AÚTIL = 1,575 m² Janela de correr (Jc) D = 0,9 x 0,3 m AÚTIL = 0,135 m²

Equinócio | 9h

D

TOR

Com relação a proporção das áreas de entrada e saída de ar, percebe-se uma disparidade entre os ambientes: nos quartos, quando a porta encontra-se fechada, a taxa de renovação de ar torna-se muito pequena em decorrência do igual tamanho de abertura das janelas para o efeito da VU, o que é relativamente atenuado com a abertura da porta (9%), sendo mais rápido e mais abrangente. Já na sala, com a porta de saída fechada, a diferença de pressão é muito grande, pelo tamanho desproporcional das aberturas, supondo chegar a ser desconfortável, passando também a ficar mais equilibrado com a abertura da porta de saída (30%). Pode-se concluir que para melhores taxas de renovação, a privacidade é relativamente perdida, não sendo assim, um cenário cotidiano. Além disso, a intensidade poderia ser melhor controlada pelo uso de venezianas

Janela de abrir (J) D = 0,80 x 1,30 m AÚTIL = 1,04 m²

Equinócio| 15h

N

VENTILAÇÃO - Escala Arquitetônica Diante do cenário limitado das habitações de interesse social, optou-se por uma solução unilateral de ventilação (VU). Assim, com base na tática de diferença de pressão, projetou-se volumes verticais (VV) nas paredes abertura de cada quarto. Esse obstáculo gera pressão positiva na primeira janela e negativa na segunda, propiciando que o vento entre e saia pela mesma face. Todavia, tal estratégia como demonstrado nas simulações, é mais eficiente para ventos oblíquos e frontais. Assim, como o projeto apresenta unidades em diferentes posicionamentos, o ideal seria criar uma solução mais específica para cada posicionamento. Em termos de controlabilidade de direção, percebe-se que a janela de abrir e a porta de correr são mais restritas, tendo maior variação de fluxo a partir abertura ou fechamento das portas de saída.

TO

E RR

Equinócio | 9h

LESTE

SUL

OESTE

COBOGÓ

De acordo com as simulações, percebe-se que as faces com maior incidência solar, não afetam R4 R3 R1 diretamente a maioria das unidades, pois são compostas por circulação vertical e horizontal. Essa vedada em cobogó, o que permite o maior resfriamento pela constante passagem de ar. Com relação às cores utilizadas, se teve a preocupação de onde aplicá-las, levando em consideração a absortância e as áreas de COBOGÓ permanência. A unidade de 2 quartos mais a oeste da torre A é o exemplo de maior incidência, assim, R4 colocou-se a cor branca externamente a parede da sala, visando atenuar a absorção de radiação. Enquanto isso, o tom mais escuro, azul, só aparece nas caixas de escada, algumas varandas e laterais FACHADA NORTE com menor insolação

R2

PAREDE SALA

N REVESTIMENTOS DA FACHADA R1 = Azul R2 = Amarelo Canário R3 = Cinza BR R4 = Branco U = 1,85 W/m²K CT = 161 kJ/m²K

U = 1,54 W/m²K CT = 134 kJ/m²K

U = 2,29 W/m²K CT = 132 kJ/m²K

PAREDE

COBERTA

Em virtude do contexto de habitação de interesse social, foi utilizado o sistema de alvenaria estrutural, por sua, facilidade de execução, baixo custo e bom condicionamento térmico. Esse sistema atende bem aos requisitos da norma, tendo baixa transmitância e e condutibilidade térmica, permitindo menor passagem de calor para o ambiente interno. Assim, para as paredes externas foi utilizado bloco cerâmico estrutural (14 cm), argamassa (2,5 cm) e revestimento em pintura acrílica, variando de acordo com a localização na fachada.

Na coberta, por receber a maior incidência de radiação solar, optou-se pela laje pré-moldada de concreto (4 cm) com bloco de EPS (7 cm) e telha metálica. Esse sistema foi escolhido pois, apesar de diferente dos pavimentos abaixo, feitos em laje maciça, ele trabalha de forma bem mais eficiente no to que tange a dificultar a passagem de calor, já que apresenta uma menor transmitância. Além disso, essa composição de laje também foi escolhida pois, mesmo na ausência da telha (caso da laje de segurança e do terraço), ela ainda atende as normas, dando assim, maior continuidade ao sistema construtivo e não prejudicando as unidades logo abaixo. Ressalte-se ainda que, para atenuar a absortância fez-se um revestimento em pintura branca, uma vez sendo mais baixa que o concreto exposto.

quartos sala

PLANTA BAIXA PAV. TIPO

NBR 15220 - 3

COMPOSIÇÃO

U

CT

ɑ

R1 + Alvenaria

1,85 W/m²K

161 kJ/m²K

79,9

R2 + Alvenaria

1,85 W/m²K

161 kJ/m²K

25,2

R3 + Alvenaria

1,85 W/m²K

161 kJ/m²K

61,1

R4 + Alvenaria

1,85 W/m²K

161 kJ/m²K

15,8

NBR 15220

NBR 15575 - 4

NBR 15575

NBR 15575 - 5

Laje pré moldada + EPS + telha metálica

1,54 W/m²K

134 kJ/m²K

-

R4 + Laje pré moldada + EPS

1,54 W/m²K

134 kJ/m²K

15,8

PROFESSOR: BRUNO RAVIOLO | ALUNAS: ARIELLY EDUARDA E BEATRIZ CORTEZ | 2019.2

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