Resumo de Livros – Arquitetura & Decoração

Olá pessoal,

Esse é um resumo de partes que considero importantes de um livro muuuuuito cobrado em concursos, principalmente do CESPE. Recomendo a leitura do livro todo!

Clima: feição característica e permanente do tempo, num lugar, em meio as suas infinitas variações. É composto por fatores Estáticos (posição geográfica e relevo) e fatores Dinâmicos (temperatura, umidade, movimento do ar e radiação)

As taxas de ganho ou perda de calor do edifício dependem de:

Diferença entre a temperatura interior e exterior
Localização, orientação, forma e altura do edifício
Características do entorno natural e construído
Ação da Radiação Solar e Térmica
Ação do Vento
Desenho e Proteção das Aberturas para iluminação e ventilação
Localização dos equipamentos de climatização

Latitude

Quanto maior a latitude, maior a importância da orientação em relação à radiação térmica.
A medida que diminui a latitude, a orientação em função da radiação perde importância.

Superfície

A evaporação tende a ser maior nas superfícies impermeáveis.

Orientação

A melhor orientação da edificação é na direção do vento dominante favorável, nas maiores latitudes. A orientação em relação aos ventos dominantes favoráveis chega a dispensar o uso de energia operante.

Orientação e radiação

Varia segundo a latitude, forma, altura, época do ano, orientação e entorno.

Forma

Influencia na carga térmica recebida. Quanto mais alongada no sentido N – S, menor carga térmica recebe. A maior quantidade de carga térmica recebida é para um edifício alongado no sentido L – O.
O nº de andares minimiza a carga térmica recebida pelo edifício em função da latitude.
Os edifícios térreos são, em todos os casos, os que recebem maior carga térmica (independente da latitude), agravando-se em latitudes menores.

Obs: sempre a face que mais recebe calor é a cobertura, por isso quanto mais baixo, maior a carga térmica recebida.

Sítio

Pode melhorar o desempenho energético do edifício: o desenho do sítio, o aproveitamento das características positivas e a proteção contra as negativas. A superfície do entorno é capaz de controlar a radiação difusa. Plantas de grande porte podem amenizar a temperatura do ar.

Topografia – As variações topográficas determinam os ganhos e perdas de energia do edifício por meio de influência nas condições meso e microclimáticas.

Altitude: quanto maior a altitude, menor a temperatura.
Declividade: influenciam a velocidade e direção do vento e indiretamente a da temperatura.
Fator de reflexão(do entorno e da superfície exterior): relação entre a radiação refletida e a radiação total recebida. Cor, material e textura são elementos importantes para reflexão.

Ilhota térmica

As superfícies de pedra e asfalto absorvem e armazenam mais calor que a vegetação e a terra. Durante a noite essas superfícies resfriam-se lentamente. Além disso, os edifícios tendem a reduzir as correntes de ar e diminuir o resfriamento das superfícies do entorno por convecção. As áreas densamente povoadas atingem temperaturas muito mais altas do que as áreas suburbanas.

Ventos

Geralmente a velocidade do vento é menor na cidade do que no campo.
Inversão térmica: o efeito ilhota térmica, unido à poluição, segura o calor nos centros urbanos. A camada de SMOG dificulta a dispersão térmica por convecção.
Só o resfriamento noturno, o vento ou a chuva podem quebrar uma situação de inversão térmica. (região quente e seca)
Os efeitos da urbanização na ventilação urbana podem ser otimizados por meio da altura relativa, forma e distância entre os edifícios.

Plano de escolha de sítio para minimizar o consumo de energia:

Uso da escala macroclimática para determinar a demanda de energia para a região considerada.
Aplicação da informação climática aos efeitos topográficos e urbanos
Estudar a localização, orientação, ventilação cruzada nas regiões quentes.
Na região sul: otimizar o ganho térmico no inverno e proteger dos ventos desfavoráveis.

Traçados das vias urbanas

Ruas paralelas à direção dos ventos dominantes formam canais de ar que penetram com mais profundidade na zona urbana. A largura das ruas melhora a ventilação.
Ruas perpendiculares aos ventos dominantes tem o fluxo de ar principal situado acima do nível dos prédios. A largura das ruas tem pouco efeito sobre a ventilação global.

Ventilação em nível de grupamento

Edifícios paralelos entre si, em que domina a altura em relação a outras medidas: distância 7xH entre os prédios para ventilação.
Edifícios intercalados é uma solução vantajosa.
Edifícios a 45º só recebem 50% da velocidade dos ventos.

Vegetação

Mesclar arbustos e árvores de caule liso e copa alta
Grandes áreas gramadas aumentam a velocidade do vento ao nível do solo

Formas de transmissão de calor: São 3 formas

Condução: calor transmitido diretamente de uma parte do objeto para outra
Convecção: calor transmitido por fluido em movimento
Radiação: qualquer objeto pode radiar calor, o principal é o sol.

Transmissão de calor por onda longa: o sol
Transmissão de calor por onda curta: as superfícies

OBS: Porto Alegre é a cidade brasileira com maior incidência de radiação solar no verão.

Radiação Solar

A radiação solar direta é menor nas regiões quente-úmidas.
É intensa sobre a cobertura e como solução indica-se: reduzir ao mínimo a exposição solar. Considera-se a superfície horizontal coberta pelo telhado. A forma da cobertura só deve ser considerada se a inclinação do telhado for maior que o ângulo formado entre o sol e o horizonte.
Com a altura da edificação aumenta a perda térmica por convecção (devido ao movimento natural do ar), aumenta a exposição à radiação solar e aos ventos desfavoráveis do inverno (regiões com estação fria).

Reflexão das superfícies

Cor: boa indicadora de reflexão da radiação solar, mas não tem bom desempenho em relação à radiação térmica.
Metais polidos: refletem grande proporção da radiação térmica.

Uma superfície branca se manterá mais fresca que uma superfície de alumínio polido quando exposta a radiação solar e ao céu claro. A superfície branca absorve mais radiação solar que o alumínio, mas emite radiação solar com mais facilidade. Em Porto Alegre a redução de calor que entra no local, se o telhado tiver pintado de branco, é de 1/3.

Se as mesmas superfícies forem expostas ao sol e ao entorno quente, o alumínio polido se manterá mais fresco. Não acontece o mesmo para superfícies pintadas de alumínio.

Nas regiões quente-úmidas um grande fator de reflexão de radiação solar do envolvente edificativo é importante.
Nas regiões quente-secas uma grande emissividade não tem o mesmo valor.

Convecção sobre as superfícies expostas a radiação

Clima quente-úmido: a convecção em superfícies expostas a radiação é desejável, pois o movimento do ar tende a esfriá-las por evaporação. Portanto deve-se aproveitar plenamente os ventos da região. Opções:

Escolha de lugares altos
Orientação da declividade da cobertura para os ventos dominantes
Evitar zonas neutras entre edifícios adjacentes

Convecção nas superfícies internas

O movimento do ar próximo a cobertura, retira o calor que atravessa a cobertura.
Pinta-se uma faixa escura no telhado, para direcionar a saída do ar.

Isolamento térmico

Isolamento por resistência: resiste a passagem de calor constante, proporcionado por materiais de baixa condutividade térmica.
Para o clima quente-úmido, o uso do quebra-sol pode substituir a própria parede, fornecendo sombra e ventilação permanente.
Em coberturas a existência de uma câmara de ar é uma solução para a transmissão de calor, por isso o forro é indispensável. No clima quente-úmido a câmara de ar deverá ser ventilada. Já nos climas com estações de verão e inverno é conveniente que a câmara não seja ventilada.
Em paredes a carga térmica recebida em clima quente-úmido é menor do que a recebida em clima quente-seco

Ventilação – A ventilação constante tem 3 funções:

Dar conforto ao usuário (para climas quente-úmido) reduzindo a umidade do interior.
Manter a qualidade do ar (clima quente-seco com estação fria), que é a ventilação higiênica. Deve ser produzida na parte superior do cômodo, longe do usuário.
Resfriamento das superfícies interiores (convecção no forro)

A ventilação natural depende de fatores fixos como:

Forma e características construtivas do edifício
Forma e posição dos edifícios e espaços abertos vizinhos
Localização e orientação do edifício
Posição, tamanho e tipo de aberturas

E de fatores variáveis como:

Direção, velocidade e frequência do vento
Diferença de temperatura interior e exterior

A localização relativa dos prédios, levando em consideração a medida máxima, comprimento, largura, altura e orientação em relação à direção do vento, será fundamental para a ventilação natural.

Efeitos aerodinâmicos dos ventos

Efeito barreira: a edificação barra o vento. Acontece em edificações horizontal com comprimento mínimo =8xh, com lâminas paralelas. Para reduzir o efeito barreira coloca-se ortogonalmente (perpendicular) saliências na sua superfície.
Efeito Venturi: fenômeno de funil, formado por 2 edifícios próximos, cujos eixos formam ângulo agudo ou reto. Para que o efeito Venturi exista é preciso que:

A altura dos prédios seja maior que 15m (5 andares)
A soma do comprimento dos edifícios tenha 200m
A parte superior e inferior da fachada maior esteja livre de construção, numa mesma ordem de grandeza do funil.

As formas curvas aumentam o efeito do fenômeno, e se o funil for comprido produzirá um túnel aerodinâmico. Utiliza-se o efeito Venturi para ventilar os espaços urbanos, cuja localização seja desfavorável ao aproveitamento dos ventos locais.

3. União de zonas de pressão diferentes: efeito diretamente ligado a altura das edificações, em edifícios dispostos ortogonalmente(perpendicularmente) à direção dos ventos.

4. Efeito malha: edificações justapostas formando um bolso no centro produz uma zona protegida do vento, com aberturas inferiores a 25% do perímetro dos edifícios.

5. Aberturas sob a edificação (pilotis): quanto maior é a altura do pilotis, maior é o efeito da zona de baixa pressão (ou sucção). O efeito existe até aberturas de 5 andares.

6. Efeito de canto: resulta da união dos ângulos de edifício formado por fachadas em pressão positiva e em sucção (negativa). No caso de edifícios-torre, existe um espaçamento crítico (2x a transversal da torre).

7. Efeito canalização: acontece quando o corredor é bem definido e estreito (l=3xh).

8. Efeito pirâmide: As superfícies irregulares da edificação dissipam a energia do vento em todas as direções.

9. Efeito wise: ocorre em edifícios com mais de 5 andares, e piora quando ocorre uma construção baixa localizado a uma distância próxima a altura do edifício. É um rolo turbulento, incômodo, cuja direção pode ser vertical.

10. Efeito esteira: circulação do fluxo de ar em redemoinhos na parte posterior do edifício.

Zonas de Baixa Pressão

As decisões básicas de projeto definem a zona de baixa pressão produzidas a barlavento do edifício. São de total responsabilidade do projetista os efeitos positivos e negativos das condições de ventilação provocados pela presença do prédio no seu entorno e a maximização ou minimização do consumo de energia do edifício em questão e dos próximos a ele.

A medida de que a profundidade do edifício aumenta, a profundidade da zona de baixa pressão diminui.
Quanto mais alto for o edifício, mais profunda a zona de baixa pressão, mas a forma de distribuição de ar é a mesma.
A profundidade da zona de sucção corresponde à altura do telhado, não importando se a altura inicial do edifício aumentou.
Os edifícios perpendiculares à direção do vento proporcionam uma zona de sucção maior.

Ventilação: o movimento do ar é afetado por 2 fatores: a distribuição da pressão no edifício e a inércia do movimento do ar. Recomendações em relação aos climas:

Frio e seco: ventilação higiênica
Quente, frio e úmido: aberturas mais amplas.
Quente: velocidade do ar >= 2m/2 e frio 1m/s
Quente e seco: ventilação higiênica

Ventilação interna: o que determina a sensação de refrescamento é a velocidade do ar e não o volume. No ambiente interno:

Deverá ter uma entrada e uma saída de ar
A abertura de entrada deve estar na zona de alta pressão e a de saída na de baixa pressão
A orientação de abertura deve ser frontal ao vento, mas quando as temperaturas médias forem muito elevadas recomenda-se posicionar o edifício perpendicularmente ao vento
A ventilação mais adequada é o vento entrado pelo estar e dormitórios e saindo pela área de serviço
Deve haver uma proporção de área aproximadamente igual entre entrada e saída de ar. Para melhor controle da ventilação interior, a combinação de pequenas e grandes aberturas em diferentes alturas é a melhor
A velocidade do ar ao nível do usuário, nas melhores condições, será de 30 a 40% da velocidade do vento livre
Podem-se obter condições de ventilação satisfatórias com ângulos de até 50º de um lado e outro da perpendicular da direção do vento
O ideal é a saída de ar ser mais larga que a entrada

Ventilação cruzada: refere-se a aberturas a áreas de pressão e sucção do exterior.

Ventilação de conforto: entrada do ar embaixo e saída em cima.

Janelas

Abertura simples (correr): área de ventilação 50%
Pivotante horizontal: mais eficiente do ponto de vista da ventilação. Para abertura 30º apresentam problemas, pois a área real de abertura é reduzida. O modelo ideal é a que possibilita a separação do fluxo quente e frio. Pode direcionar o fluxo.
Pivotantes verticais: não possibilitam a separação entre ar quente e frio, mas propiciam uma ventilação boa.

Controle da Luz Natural

Do ponto de vista da iluminação natural, a fonte de luz diurna considerada é a abóboda celeste.
O entorno se comporta como fonte de luz.
Um dos requisitos básicos de desenho é garantir uma mesma quantidade e qualidade de iluminação para o sistema artificial e natural.
Os elementos interiores de controle de luz devem ser de material translúcido ou de cores claras de alta difusão. A luz que entra pela parte superior da janela é a que proporciona melhor iluminação do ponto de vista da uniformidade e da distribuição.

Iluminação zenital: oferece maior uniformidade e iluminação média sobre a área de trabalho. Tem custo inicial mais alto e maior dificuldade de limpeza e localização dos elementos de controle, proteção solar e ventilação. A entrada do sol deve ser evitada nos climas quente-úmido e nas estações quentes dos climas compostos por estações frias. Se o Pé Direito for grande e com ventilação cruzada ao nível inferior da cobertura, não serão necessário utilizar fatores de sombra.

Tipo shed: com orientação sul fornecerá iluminação unilateral difusa, evitando o ofuscamento. Fornecem uma iluminação em torno de ¾ do valor obtido com uma mesma superfície iluminante localizada continuamente sobre a cobertura horizontal.
Tipo lanternim: com superfícies iluminantes verticais necessita de menor manutenção.
Cobertura de inclinação dupla com superfícies iluminantes: possui quase a mesma eficiência de uma horizontal com superfícies iluminantes.

A iluminação lateral é adequada para zonas próximas às janelas.

Desenho de janelas- requisitos gerais:

Recomenda-se que as áreas iluminantes sejam contíguas e se estendam até o forro
A localização da borda superior das janelas sejam próximas ao forro, pois incrementa a superfície refletora e diminui as áreas escuras.
A uniformidade da iluminação melhora quando a borda superior da janela está situada a uma altura igual a metade da profundidade do local onde ela está.
Os peitoris envidraçados inferiores ao plano de trabalho não contribuem para a iluminação do local.
Um local com grandes janelas dependerá da luz incidente para sua iluminação.
Local com janelas de tamanho moderado, cujas superfícies interiores tenham alto fator de reflexão terá combinação adequada de luz direta e indireta.
O ideal é a iluminação artificial suplementar permanente – IASPI (integração entre luz natural e artificial)

IASPI: obedece a 2 requisitos fundamentais:

O nível de iluminamento necessário e exigido pela função em questão
Há relação de luminância entre a parte do local iluminado com a luz natural e artificial.

A iluminação suplementar deve ter um nível suficientemente alto para estabelecer um equilíbrio de adaptação entre as partes mais iluminadas do ambiente perto da janela e as artificialmente iluminadas nas partes mais distantes daquela.

Uso de Quebra sol

Quebra sol horizontal: fachada norte-Sul
Quebra sol vertical: fachada leste-oeste

Bons estudos!