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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA E MEIO AMBIENTE
LINHA DE PESQUISA: CLIMATOLOGIA URBANA
ESTUDO DAS CONDIÇÕES TÉRMICAS E LUMÍNICAS
EM TRÊS HABITAÇÕES UNIFAMILIARES NO
CONJUNTO HABITACIONAL GRANDE MORADA DA
SERRA – CUIABÁ-MT
PAULA ROBERTA RAMOS LIBOS
PROFA. DRA. MARTA CRISTINA DE J. A. NOGUEIRA
ORIENTADORA
Cuiabá/MT, fevereiro de 2007
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA E MEIO AMBIENTE
LINHA DE PESQUISA: CLIMATOLOGIA URBANA
ESTUDO DAS CONDIÇÕES TÉRMICAS E LUMÍNICAS
EM TRÊS HABITAÇÕES UNIFAMILIARES NO
CONJUNTO HABITACIONAL GRANDE MORADA DA
SERRA – CUIABÁ-MT
PAULA ROBERTA RAMOS LIBOS
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Física e Meio
Ambiente da Universidade Federal de
Mato Grosso, como parte dos requisitos
para obtenção do título de Mestre em
Física e Meio Ambiente.
PROFA. DRA. MARTA CRISTINA DE J. A. NOGUEIRA
ORIENTADORA
Cuiabá/MT, fevereiro de 2007
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FICHA CATALOGRÁFICA
L696e Libos, Paula Roberta Ramos
Estudo das condições térmicas e lumínicas em três
habitações unifamiliares no conjunto habitacional
Grande Morada da Serra – Cuiabá-MT / Paula Roberta
Ramos Libos. – 2007.
vii, 122p. : il. ; color.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de
Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra,
Pós-Graduação em Física e Meio Ambiente, 2007.
“Orientação: Profª Drª Marta Cristina de Jesus
Albuquerque Nogueira”.
CDU – 697
Índice para Catálogo Sistemático
1. Conforto térmico – Avaliação do desempenho
2. Habitação popular – Conforto térmico
3. Habitação social – Cuiabá (MT)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA E MEIO AMBIENTE
LINHA DE PESQUISA: CLIMATOLOGIA URBANA
FOLHA DE APROVAÇÃO
Título: ESTUDO DAS CONDIÇÕES TÉRMICAS E LUMÍNICAS EM TRÊS
HABITAÇÕES UNIFAMILIARES NO CONJUNTO HABITACIONAL GRANDE
MORADA DA SERRA – CUIABÁ-MT
Autora: PAULA ROBERTA RAMOS LIBOS
Dissertação defendida e aprovada em 28 de fevereiro de 2007, pela comissão
julgadora:
Profa. Dra. Léa Cristina Lucas de Souza
Universidade Estadual Paulista/UNESP-Bauru
Examinador Externo
Prof. Dr. Carlo Ralph Musis
Universidade de Cuiabá - UNIC
Examinador Interno
Profa. Dra. Marta Cristina de J. A. Nogueira
Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia/UFMT
Orientadora
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho ao meu DEUS em
primeiro lugar, que tudo me permite.
À minha mãe, Madalena, pelo total apoio e
incentivo de sempre, ao meu pai, Paulo, “in
memoriam” e ao meu filho Daniel.
AGRADECIMENTOS
⇒ À Profa. Dra. Marta Cristina de J. A. Nogueira, pela exímia
orientação, dedicação e pelo incentivo dado no decorrer do curso,
desde a elaboração do projeto de pesquisa, fornecimento de
bibliografia, acompanhamento e orientação em todo o processo de
medição e pesquisas, indicação da forma de apresentação e a
correção incansável de todo o texto.
⇒ Aos meus colegas do programa de Pós-graduação pela
convivência e troca de experiências, em especial, Osvaldo Borges
e Andreza Thiesen Laureano, que sempre me auxiliaram nas aulas,
e pela amizade desenvolvida.
⇒ Aos moradores e família das casas selecionadas para estudo em
Cuiabá: Meirele Moraes (casa 01); Izabel Moraes (casa 02); e José
Maria de Andrade (casa 03), pela disposição em permitir por 15
dias corridos em todas as estações do ano, a coleta de dados em
suas casas;
⇒ Às estagiárias da iniciação científica, Karyna Rosseti, Fernanda
Franco, Priscila Thiery, Carolina Maciel, Natália Pelissari, Louise
Logsdon, Rejane Faria, estagiário José Erivan Junior. Ângela
Santana de Oliveira, Alyson Xavier e Flávia Santos da turma de
mestrado de 2006, que muito me ajudaram durante os períodos das
medições;
⇒ Ao Coordenador do Curso de Pós-graduação, José de Souza
Nogueira, pelo empenho na criação e andamento deste curso;
⇒ Aos Professores que passaram os ensinamentos necessários;
⇒ À secretária do curso e amiga de todos, Soilce, pela grande ajuda
nas horas necessárias;
⇒ Aos meus colegas arquitetos, José Maria de Andrade, em especial,
o arquiteto Eduardo Cairo Chiletto, que tem me ajudado a superar
os obstáculos, e sempre esteve disposto a me orientar me
incentivando ao estudo contínuo;
⇒ Ao Departamento de Física pelo curso oferecido;
⇒ Aos técnicos Bosco, Natalino e Roberto pelo auxílio na montagem
dos equipamentos para as apresentações;
⇒ À Fapemat, pela bolsa de estudos durante os anos de 2005 a 2007.
⇒ A todos aqueles que, direta ou indiretamente, contribuíram para a
realização deste trabalho.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS.......................................................................
i
LISTA DE TABELAS...................................................................... iii
LISTA DE QUADROS..................................................................... iv
RESUMO........................................................................................... vi
ABSTRACT....................................................................................... vii
1. INTRODUÇÃO................................................................... 1
1.1 PROBLEMÁTICA................................................................ 1
1.2 JUSTIFICATIVA.................................................................. 2
1.3 DELIMITAÇÃO DO CAMPO DE TRABALHO................ 3
1.4 METODOLOGIA UTILIZADA........................................... 3
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA........................................... 5
2.1 INTRODUÇÃO.................................................................... 5
2.2 CLIMA.................................................................................. 6
2.2.1 Classificação do clima.......................................................... 7
2.2.2 Climas que ocorrem no Brasil............................................... 10
2.2.3 Caracterização climática da Região Centro-Oeste................ 12
2.3 O CLIMA URBANO............................................................ 13
2.3.1 O Clima na Capital de Mato Grosso..................................... 14
2.4 METODOLOGIAS NACIONAIS PARA AVALIAR O
DESEMPENHO TÉRMICO DE EDIFICAÇÕES...............
16
2.4.1 Pesquisas e Experimentos em São Paulo.............................. 16
2.4.2 Pesquisas e Experimentos no Rio Grande do Sul................. 18
2.4.3 Pesquisas e Experimentos em Florianópolis......................... 19
2.4.4 Pesquisas e Experimentos no Paraná.................................... 20
2.5 ÍNDICES E ESCALAS DE CONFORTO TÉRMICO........ 20
2.5.1 Princípios Básicos de Conforto Térmico.............................. 23
2.6 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DO CONFORTO
TÉRMICO.............................................................................
27
2.6.1 Zonas de Conforto................................................................. 28
2.6.2 Carta Bioclimática de Olgyay............................................... 29
2.6.3 Carta Bioclimática de Givoni (atualizada em 1992) ............ 29
2.6.4 Zona de Conforto de Szokolay.............................................. 31
2.6.5 Zona de Conforto da ASHRAE............................................ 32
2.6.6 Norma Brasileira de Avaliação do Desempenho Térmico
desde 1990............................................................................
33
2.7 ILUMINAÇÃO E ARQUITETURA................................... 34
2.7.1 Luz........................................................................................ 34
2.7.2 Radiação Infravermelha........................................................ 34
2.7.3 Leis Fundamentais da Iluminação......................................... 34
2.7.4 Propriedades óticas dos materiais......................................... 34
2.7.4.1 Reflexão................................................................................ 35
2.7.4.2 Absorção............................................................................... 36
2.7.4.3 Transmissão.......................................................................... 36
2.7.4.4 Refração................................................................................ 37
2.8 CARACTERÍSTICAS DA ILUMINAÇÃO NATURAL..... 38
2.8.1 Fontes de Luz........................................................................ 38
2.8.1.1 O sol...................................................................................... 38
2.8.1.2 Entorno como fonte de luz.................................................... 38
2.8.2 Sistema de Iluminação Natural (Zenitais e Laterais) e o
projeto...................................................................................
39
2.8.3 Localização e forma das janelas............................................ 40
2.8.3.1 Janelas altas e baixas............................................................. 40
2.8.3.2 Janelas altas e estreitas.......................................................... 41
2.8.3.3 Janelas largas e horizontais................................................... 41
2.8.3.4 Janelas em paredes opostas................................................... 42
2.8.3.5 Janelas em paredes adjacentes.............................................. 42
2.8.3.6 Obstruções externas.............................................................. 43
2.9 DADOS CLIMÁTICOS....................................................... 43
2.9.1 Ano Climático ...................................................................... 48
2.9.2 Disponibilidade de Dados Climáticos para a Cidade de
Cuiabá-MT............................................................................
50
2.10 ARQUITETURAE CLIMA................................................. 51
2.11 A EVOLUÇÃO DA ARQUITETURA NO BRASIL........... 53
2.11.1 A Evolução da Arquitetura em Cuiabá................................. 56
2.12 A HABITAÇÃO SOCIAL NO BRASIL.............................. 60
3. ÁREA DE ESTUDO........................................................... 63
3.1 INTRODUÇÃO.................................................................... 63
3.2 CIDADE DE CUIABÁ......................................................... 64
3.3 A REGIÃO NORTE............................................................. 65
3.4 O BAIRRO GRANDE MORADA DA SERRA.................. 66
3.5 DESCRIÇÃO DE CADA UNIDADE HABITACIONAL
SELECIONADA PARA ESTUDO......................................
66
3.5.1 Casa 1.................................................................................... 68
3.5.2 Casa 2.................................................................................... 71
3.5.3 Casa 3.................................................................................... 74
4. MATERIAIS E MÉTODOS.............................................. 78
4.1 MATERIAIS......................................................................... 78
4.1.1 Seleção das Unidades Habitacionais para Estudo................. 78
4.1.2 Equipamentos Utilizados na Coleta...................................... 79
4.1.2.1 Termômetro de globo digital................................................. 79
4.1.2.2 Radiômetro infravermelho com mira laser digital portátil ... 79
4.1.2.3 Luxímetro digital portátil...................................................... 80
4.1.2.4 Anemômetro.......................................................................... 81
4.2 MÉTODOS........................................................................... 81
4.2.1 Coleta de Dados In Loco....................................................... 81
4.2.1.1 Períodos de coleta de dados.................................................. 82
4.2.1.2 Tipos de dados coletados...................................................... 82
4.2.1.3 Quantidade de dados coletados............................................ 83
4.2.1.4 Locais de realização da coleta de dados na habitação........... 83
5.0 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS.. 86
5.1 ANÁLISE POR VARIÁVEL: DIFERENTES
SAZONALIDADES.............................................................
86
5.1.1 Análise Temperatura e Umidade Relativa............................ 86
5.1.2 Análise da Temperatura das Paredes..................................... 91
5.1.3 Análise da Ventilação........................................................... 99
5.1.4 Análise da Iluminação........................................................... 102
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................ 109
7. BIBLIOGRAFIAS.............................................................. 111
7.1 BIBLIOGRAFIAS CITADAS.............................................. 111
7.2 BIBLIOGRAFIAS CONSULTADAS.................................. 113
8. ANEXOS.............................................................................. 116
8.1 ANEXO A – Ficha de caracterização preliminar das casas.. 117
8.2 ANEXO B – Mapa de biomas............................................. 118
8.3 ANEXO C – Mapa de ilha de calor...................................... 119
9. GLOSSÁRIO....................................................................... 120
i
LISTA DE FIGURAS
Figura 01 Mapa climático do Brasil....................................................... 10
Figura 02 Mapa Médias Anuais de Temperatura................................... 12
Figura 03 Reflexão de superfície especular, difusa e composta............ 36
Figura 04 Transmissão de superfície especular, difusa e composta...... 37
Figura 05 Mapa do Brasil/Mato Grosso................................................ 63
Figura 06 Mapa do Município de Cuiabá.............................................. 64
Figura 07 Mapa do Bairro Grande Morada da Serra............................ 66
Figura 08 Localização das habitações no conjunto habitacional........... 67
Figura 09 Implantação/Situação da casa 1............................................. 68
Figura 10 Fachada leste da casa 1.......................................................... 69
Figura 11 Fachada leste da casa 1.......................................................... 69
Figura 12 Fachada oeste da casa 1......................................................... 69
Figura 13 Planta Baixa casa 1................................................................ 70
Figura 14 Implantação/Situação da casa 2............................................. 71
Figura 15 Fachada Leste da casa 2......................................................... 72
Figura 16 Fachada Leste da casa 2......................................................... 72
Figura 17 Fachada Sul da casa 2............................................................ 72
Figura 18 Fachada Leste da casa 2......................................................... 72
Figura 19 Fachada Oeste Leste da casa 2.............................................. 72
Figura 20 Planta Baixa casa 2................................................................ 73
Figura 21 Implantação/Situação da casa 3............................................. 74
Figura 22 Fachada Leste da casa 3......................................................... 75
Figura 23 Fachada Sul da casa 3............................................................ 76
Figura 24 Fachada Sul da casa 3............................................................ 76
Figura 25 Fachada Leste da casa 3......................................................... 76
Figura 26 Planta Baixa casa 3................................................................ 77
ii
Figura 27 Termômetro de Globo Digital da marca Instrutherm............ 79
Figura 28 Radiômetro infravermelho com mira laser digital portátil.... 80
Figura 29 Luxímetro digital portátil....................................................... 80
Figura 30 Anemômetro.......................................................................... 81
Figura 31 Planta Baixa do ambiente casa 1........................................... 83
Figura 32 Planta Baixa do ambiente casa 2........................................... 84
Figura 33 Planta Baixa do ambiente casa 3........................................... 84
iii
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 Métodos para determinação do conforto térmico.................. 28
Tabela 02 Período de Dados Coletados.................................................. 72
iv
LISTA DE QUADROS
Quadro 1
Médias de temperatura radiante, bulbo seco e umidade relativa por
estação e casa ........................................................................................
77
Quadro 2
Teste de Tamhane para as variáveis temperatura radiante,
temperatura de bulbo seco e umidade relativa por estação do ano.......
78
Quadro 3
Teste de Tamhane para as variáveis temperatura radiante,
temperatura de bulbo seco e umidade relativa por casa........................
80
Quadro 4
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas internas
do radiômetro por estação do ano.........................................................
81
Quadro 5
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de
radiação interna por casa......................................................................
83
Quadro 6
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de
radiação no forro e piso por estação do ano .........................................
85
Quadro 7
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de
radiação no forro e piso por casa ..........................................................
86
Quadro 8
Médias de radiação do forro e piso por estação e casa ......................... 86
Quadro 9
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de
radiação externa por casa ......................................................................
87
Quadro 10
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de
radiação externa por estação do ano.....................................................
88
Quadro 11
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de
velocidade do vento interna e externa por estação do ano....................
91
Quadro 12
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de
velocidade do vento interna e externa por casa....................................
92
Quadro 13
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas do
luxímetro nos pontos internos por casa.................................................
94
Quadro 14
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas do
luxímetro nos pontos internos por estação do ano.................................
95
Quadro 15
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas do
luxímetro nos pontos externos por casa...............................................
97
v
Quadro 16
Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas do
luxímetro nos pontos externos por estação do ano...............................
98
vi
LIBOS, P. R. R. – Estudo das Condições Térmicas e Lumínicas em Três Habitações
Unifamiliares no Conjunto Habitacional Grande Morada da Serra – Cuiabá-MT.
2007. Dissertação (Mestrado em Física e Meio Ambiente), Departamento de Física,
Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal de Mato Grosso. 122f.
Cuiabá, MT.
RESUMO
A temperatura ambiente de uma edificação exerce influência sobre o estado
físico e psíquico das pessoas, assim o trabalho dos profissionais projetistas não se
resume somente em atender às necessidades de segurança e comodidade dos usuários
dos ambientes por eles projetados, também é importante o empenho em criar um
local favorável para o crescimento da família. Nos dias atuais, muito se tem
preocupado com a questão de habitação, mas pouco se avalia e discute o impacto que
essa habitação gera em termos sociais, econômicos e, menos ainda, em sua
influência direta no conforto, em todos os sentidos, do homem, do entorno, visual e,
em especial, conforto térmico. Foi analisado de que modo a alteração no sistema
construtivo pode influenciar no efeito sobre o comportamento térmico e conforto do
homem no interior de uma habitação pós-ocupada. O estudo foi realizado através de
medições in loco, avaliando três edificações, habitadas, de mesma característica
construtiva inicial, e num mesmo conjunto habitacional já estruturado, duas delas
com alterações em seu partido arquitetônico original, situadas no conjunto
habitacional Grande Morada da Serra em Cuiabá – MT. As coletas de dados foram
estipuladas em função das estações do ano, sendo: março/2006 – estação chuvosa
(verão); maio/2006 – período de transição (outono); agosto/2006 – período de
temperaturas mais amenas e de estação seca (inverno); novembro/2006 – período de
transição da estação seca para chuvosa (primavera). As variáveis analisadas foram:
temperatura radiante, umidade relativa, temperatura das superfícies de fechamento,
intensidade de iluminação, e fluxo de ar. Os dados obtidos foram analisados
estatisticamente com o programa SPSS 14.0; através desta análise foi possível
constatar que os materiais estudados não apresentaram, de forma geral, diferenças
significativas para as análises específicas de cada período. Sendo assim, torna-se
evidente que o sistema construtivo é, antes de tudo, um dos principais responsáveis
pelo conforto térmico.
Palavras-chave: conforto térmico; habitação social; avaliação do
desempenho térmico.
vii
LIBOS, P.R.R. - The study of Thermal Conditions and Luminosity in Three housing
living quarters of Morada da Serra - Cuiabá-MT. 2007. Dissertation ( Master’s degree
in Physics and Environment), Physics Department, Institute of Science and Soil ,
University of Mato Grosso. 122 p. Cuiabá, MT.
ABSTRACT
The environmental temperature of a construction influences the physical and psychic
condition of people, thus, the work of professional designers is not only to meet the
safety needs and comfortableness of users. It is also important the effort in creating a
suitable environment for the family development.
Nowadays, much has been done for the housing issues, although, little is evaluated
and discussed when concerning the impact that housing creates in social and
economical terms and even less, on its direct influence on comfort in all ways, such
as human, surrounding, visual and specially, the thermal comfort.
It will be analyzed in each way, how the changes in the constructive system can
influence the effects on thermal behavior and comfort of people inside a residence
after being occupied.
The research was done through measurements in loco, evaluating three buildings,
inhabited, of the same building characteristics, and in the same living quarters,
already organized, two of them already with changes on its original architecture,
located on the living quarters of Grande Morada da Serra in Cuiabá/ MT. The
collection of data were stipulated considering the seasons of the year, according to
March/ 2006-raining season (summer); May/2006- transitional period (fall);
August/2006- a period of lower temperatures and dry season(winter);
November/2006- period of transition between dry to rainy seasons (spring).
The variables analyzed were: environmental temperature, relative humidity, the
temperature of enclosed surfaces, intensity of illumination and air flow. The data
obtained were analyzed statistically with the program SPSS 14.0, trough that analysis
it was possible to certify that the materials studied did not present, in a general way,
differences to the specific analysis of each period.
Therefore, it’s evident that the constructive system is, nonetheless, one of the main
responsible for the thermal comfort.
Key words: thermal comfort, social housing, evaluation of the thermal
performance
.
1
1 I
NTRODUÇÃO
1.1 Problemática
O inadequado sistema construtivo das habitações populares acarreta diversos
fatores negativos no desempenho térmico e lumínico das habitações. Sabe-se que a
habitação de um modo geral é tema de discussões e preocupação em todo o mundo.
Para se ter uma idéia, só as habitações tem uma representatividade de 15% dos
investimentos mundiais, segundo o Sinduscon (Sindicato das Indústrias da
Construção).
No presente trabalho, será abordado, em específico, o problema da habitação
popular, que é muito discutida em caráter mundial, sempre com o objetivo de se
cumprir metas sociais e políticas, mas com pouca preocupação sobre uma
padronização regional, devido as diferentes variedades climáticas, principalmente em
Cuiabá, no Estado de Mato Grosso.
Sempre se preocupa com a implantação de conjuntos habitacionais populares,
normalmente construídos sob uma restrição econômica, e com baixo desempenho
térmico, as habitações acabam sofrendo uma intervenção arquitetônica pós-
ocupação, visando sempre uma melhoria e adequação no ambiente construído.
Em tempos antigos, toda a comunidade participava na construção das
moradias, as casas eram construídas com um sentimento natural em relação ao lugar,
aos materiais e ao uso, e o resultado era uma habitação agradável e aparentemente
adequada à região e clima, apesar das limitações com relação aos materiais e técnicas
de construção apropriados.
Hoje existe a preocupação apenas em se habitar, normalmente desprovida de
qualquer qualidade preocupa-se apenas com custos e prazos. Os conjuntos
habitacionais, com projeto padrão, abrigam diferentes famílias em uma solução
construtiva mal-elaborada, com pouco espaço e nenhum conforto.
2
Como já se usa uma pré-padronização para habitação de interesse social, onde
se estima baixo custo de construção em primeiro lugar, e se busca atender a
população mais carente, não se tem a preocupação com diversidade e melhoria no
desempenho térmico e lumínico.
Esse trabalho estudou a influência das alterações construtivas em habitações
de interesse social, onde se pode desenvolver e adaptar novas soluções, para futuras
alterações, em sistemas construtivos originais, sem perder de vista o mais importante:
o conforto do usuário.
1.2 Justificativa
Para que a arquitetura seja realmente apropriada ao meio ambiente, muitas
vezes se deve tratar da interação de cinco elementos: a temperatura do ar, a radiação
solar, o vento, a umidade e as precipitações.
Conhecendo os problemas socioeconômicos e as dificuldades dos programas
habitacionais na implantação de conjuntos, sabe-se que esses cinco elementos são
importantes para o bom desempenho porém passam despercebidos nos projetos de
implantação.
Devido à vasta extensão territorial do Brasil, com diferentes regiões
climáticas, a ausência de uma padronização construtiva por região leva o governo a
buscar soluções imediatistas tentando suprir o déficit habitacional, não se
preocupando com a realidade climática regional, mas apenas com o custo.
A arquitetura é uma particularidade de cada indivíduo. Uma mesma pessoa
pode ver a arquitetura de várias formas, mas ela sabe muito bem o que lhe é
confortável ou não, o que é adequado ao seu estilo de vida, as dimensões e
necessidades da família.
É a preocupação com a pós-ocupação que abordamos no presente trabalho,
onde os usuários de habitações sociais têm o direito a uma melhoria no conforto de
sua habitação.
O objetivo geral deste trabalho foi avaliar três habitações, consideradas
populares, localizadas em um conjunto habitacional já estruturado e totalmente
3
desenvolvido, onde uma encontra-se com seu sistema construtivo original e as
demais já sofreram diferentes intervenções, buscando a melhoria e adequação aos
seus usuários.
Foi avaliada a influência que tais alterações no sistema construtivo causaram
no conforto do ambiente construído e pós-ocupado, verificando a forma de uso desse
ambiente e de seu ocupante, entendendo o impacto causado pela alteração sem um
estudo apropriado onde influenciam diretamente a temperatura radiante, umidade
relativa, iluminação natural e ventilação natural afetando no conforto dos seres vivos.
1.3 Delimitação do Campo de Trabalho
Toda parte experimental do trabalho foi realizada em unidades habitacionais
padrão COHAB, na cidade de Cuiabá-MT, e os dados climáticos utilizados foram
obtidos nas fontes existentes na região com medições “in loco”.
Foram analisadas, individualmente, 3 (três) habitações em uso, na Grande
Morada da Serra, com características construtivas semelhantes, porém uma delas
ainda em seu padrão original, usada como referência, e as outras duas com alterações
no seu sistema construtivo, forma e função dos ambientes, número de ocupantes e
materiais utilizados.
1.4 Metodologia Utilizada
Inicialmente foi feita uma revisão bibliográfica no capítulo 2, para
conhecimento das experiências realizadas no Brasil e no exterior, envolvendo a
questão de metodologias para a avaliação de desempenho térmico. Demais questões
interdependentes surgiram ao longo do trabalho como conseqüência da primeira
questão abordada, tais como estabelecimento de zona de conforto térmico, dados
climáticos e a evolução da habitação.
Esta pesquisa teve o objetivo específico de verificar o sistema construtivo,
pós-ocupado em habitação unifamiliar com alterações no partido construtivo
original, assim no capítulo 3 é demonstrada a área de estudo em questão.
4
O capítulo 4 trata da aplicação dos métodos escolhidos, sintetizando os passos
percorridos para levantamento, tratamento e processamento dos materiais necessários
para o objetivo do estudo. Buscou-se apresentar a avaliação da melhor forma.
Paralelamente foram levantados dados construtivos das unidades habitacionais
estudadas e foram feitas medições in loco para serem usados como referência para a
análise.
No capítulo 5 foram apresentados e analisados os resultados obtidos nas
habitações, mostrando as diferenças entre os sistemas construtivos e através de
análise comparativa das variáveis de períodos coletados.
O capítulo 6 trata das considerações finais do trabalho, concluindo as análises
apresentadas.
5
2 R
EVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Introdução
Os estudos e pesquisas desenvolvidas no Brasil na área de avaliação do
desempenho térmico de residências unifamiliares vem crescendo bastante,
principalmente no sudeste e sul do País que é onde mais vêm se destacando.
Os estudos, nessa área, reúnem informações com características climáticas
específicas, assim pode-se compreender a caracterização dos climas regionais,
distinguindo-se a avaliação do desempenho térmico em edificações residenciais
unifamiliares de uma forma mais concreta, permitindo alcançar resultados em
conformidade com as metodologias e normalização nacional.
Entre as pesquisas que vêm sendo realizadas no Brasil, podem-se destacar os
trabalhos desenvolvidos no IPT (Instituto de Pesquisa Tecnológica de São Paulo), no
CIENTEC (Fundação de Ciência e Tecnologia, de Direito privado, vinculado à
Secretaria de Ciência e Tecnologia do Estado do Rio Grande do Sul) e no LABEEE
(Laboratório de Eficiência Energética de Edificações da Universidade Federal de
Santa Catarina).
Essas pesquisas vêm se destacando e possibilitando a implantação de uma
metodologia específica para as avaliações, de fácil aplicação, podendo ser adaptáveis
a um tipo construtivo regional e climático.
BARBOSA (1997), em suas citações, comenta que as normas da França e a
do Estado da Califórnia, nos EUA, se sobressaem por explicitarem uma forma de
alcançar conformidade através de pacotes de soluções construtivas, que são possíveis
de se implantar na metodologia específica para avaliação do desempenho térmico em
edificações residenciais unifamiliares no Brasil. As pesquisas identificaram os
índices e zonas de conforto térmico e são aplicáveis na metodologia específica para
avaliação do desempenho térmico em edificações, quando observadas as
características climáticas específicas.
6
No Estado de Mato Grosso, os registros dos dados climáticos e série temporal
representativa são muito escassos, isso dificulta a obtenção de um tipo climático
representativo, apesar disso foi possível avaliar o desempenho térmico em função de
dados e variáveis obtidos nas medições in loco.
2.2 Clima
Para MASCARÓ (1991), tempo é o estado atmosférico em certo momento,
considerado em relação a todos os fenômenos meteorológicos: temperatura, vento,
umidade etc. Esse estado é essencialmente variável. Entretanto num determinado
lugar, em meio a essas contínuas mudanças, distingue-se algo de constante, de
previsível, que se constitui o que se chama CLIMA.
Assim o clima pode ser definido como a função característica e permanente
do tempo, num lugar, em meio a suas múltiplas variações, os elementos mais
importantes, que têm forte efeito no nível de conforto do ambiente interno são: o sol
(luz e calor), a umidade, temperatura, vento e precipitação, todos esses elementos são
afetados pelo lugar e seu entorno: o microclima, às vezes chamado de clima do lugar,
dentro de um macroclima mais amplo.
Segundo MONTEIRO (2003), as transformações na população mundial, bem
como o processo de urbanização, geraram cidades com expressiva degradação das
condições de vida e de ambiente urbano, conseqüência de uma queda da qualidade da
atmosfera urbana e dos problemas humanos a ela correlatos apresentou intensificação
paulatina no momento mais atual.
Em 1977, a Organização Mundial de Meteorologia propôs o estudo do clima
baseando-se na importância das interações entre atmosfera e a superfície terrestre,
sendo chamado de sistema climático e constituindo o modelo climático global,
CAMPELO Jr. et al. (1991).
Novas pesquisas e trabalhos foram iniciados e, a partir desse estudo proposto,
vários pesquisadores buscaram apresentar uma nova visão da influência do clima e
seus fatores no sistema atmosférico. Tais modificações climáticas podem ser em
áreas urbanas, em maior incidência, resultando em verdadeiras Ilhas de Calor.
GOMES (1980) apud ROMERO (2000), faz uma diferenciação entre
elementos meteorológicos ou climáticos e fatores climáticos, atribuindo aos
primeiros à função de definir o clima e aos segundos a função de dar-lhes origem ou
7
determiná-los. Os fatores climáticos seriam: radiação solar, circulação atmosférica,
repartição das terras e dos mares, relevo do solo, correntes marítimas, revestimento
do solo. Os elementos do clima seriam: temperatura do ar, regime dos ventos,
umidade do ar, nebulosidade e precipitações.
Desta forma ROMERO (1988) apud COSTA (2002) considera como fatores
climáticos globais a radiação, latitude, altitude, massas de água e terra; os locais, a
temperatura, umidade, movimento do ar e precipitações. Os fatores climáticos locais
determinam as condições do microclima, isto é, o clima em um local restrito, como
por exemplo, uma cidade, bairro, uma rua ou mesmo uma edificação em uma camada
de ar junto ao solo.
2.2.1 CLASSIFICAÇÃO DO CLIMA
A classificação climática auxilia no estabelecimento e generalidades das
regiões climáticas, que são qualquer porção da superfície da Terra com elementos
climáticos e características similares.
Devemos considerar três níveis para diferenciar escalas climáticas e dessa
forma procuramos identificar o clima por meio de uma divisão ordenada e
hierárquica, sendo elas: macroclima, mesoclima e microclima de modo a permitir
que cada uma delas possa ser relacionada com a imediatamente superior e inferior.
Segundo TONIETTO & MANDELLI (2005) apud ALMEIDA JÚNIOR
(2005) devem-se considerar três níveis para diferenciar escalas climáticas:
1. MACROCLIMA: Podendo ser chamado de clima original ou clima
regional é o resultado da situação geográfica e orográfica. Corresponde ao clima
médio ocorrente num território relativamente vasto, exigindo, para sua
caracterização, dados de um conjunto de postos meteorológicos; em zonas com
relevo acentuado, os dados macroclimáticos possuem um valor apenas relativo
exigindo, para sua caracterização, dados também de um conjunto de postos
meteorológicos.
2. MESOCLIMA: Ou clima local, que corresponde a uma situação particular
do macroclima, ou seja, o macroclima sofre localmente modificações em vários de
seus elementos, o que determina um mesoclima. Normalmente, é possível
caracterizar um mesoclima através dos dados de uma estação meteorológica,
8
permitindo avaliar as possibilidades de uma cultura, do clima de floresta ou de uma
vertente. A superfície abrangida por um mesoclima pode ser muito variável, podendo
fazer referência a situações bastante particulares do ponto de vista de exposições,
declividade ou altitude, por exemplo. Muitas vezes o termo topoclima é utilizado
para designar um mesoclima onde a orografia constitui um dos critérios principais de
identificação, por exemplo, o clima de um vale ou de uma encosta de montanha.
3. MICROCLIMA: Corresponde às condições climáticas de uma superfície
realmente pequena, ou seja, ao clima de microescala. Pode se considerar dois tipos
de microclima: microclima natural – que corresponde a superfícies da ordem de 10 m
a 100 m; e, microclima da planta – o qual é caracterizada por variáveis climáticas
(temperatura, radiação) medida por aparelhos instalados na própria planta. O termo
genérico de bioclima é utilizado para essa escala que visa o estudo do meio natural e
das técnicas de cultivo.
KOPPEN em 1918 publicou pela primeira vez a classificação climática,
baseada nas médias anuais e mensais de temperatura e precipitação, o método
classificatório é baseado na observação do ‘crescimento das plantas’, não só pela
importância mas também pela analogia com a vida humana. Dois elementos
principais determinam a cobertura vegetal:
• Temperatura – que define as espécies possíveis;
• Chuva – que permite ou não a sua existência.
Para KOPPEN, a vegetação nativa é a melhor expressão da totalidade de um
clima, e as plantas instrumentos meteorológicos capazes de medir todos os elementos
climáticos integrados, devido a esse motivo que muitos dos limites climáticos são
definidos em função da vegetação.
Apesar do método de KOPPEN ser o mais tradicional e universalmente
aceito, ainda existem algumas críticas. Segundo TREWARTHA (1954, p. 226), as
principais críticas são:
A escassez de observações meteorológicas em grandes partes do mundo faz
com que uma classificação climática com limites bastante rígidos seja insatisfatória,
gerando algumas incoerências;
Alguns limites climáticos foram estabelecidos considerando-se a paisagem
natural, outros foram estabelecidos aleatoriamente;
9
Fórmulas desenvolvidas para climas em terras baixas foram utilizadas para
altitudes maiores.
A classificação de THORNTHWAITE, de 1948, emprega três índices
climáticos – eficiência da precipitação, concentração sazonal de chuvas e eficiência
térmica – para diferenciar e localizar limites climáticos. Esses limites são
determinados comparando-se precipitação e evapotranspiração, independentemente
da vegetação, tipo e uso do solo. Ao contrário de Koppen, aqui a vegetação é
considerada apenas como um mecanismo físico pelo qual a água é transportada do
solo para a atmosfera.
Tanto KOPPEN quanto THORNTHWAITE empregam combinações de letras
para designar tipos climáticos.
Para GOMES (1980) apud ALMEIDA JÚNIOR (2005), existe dificuldade
prática das classificações, uma vez que elas não atendem nem às necessidades
específicas dos pesquisadores nem a objetivos diversos. As classificações de
THORNTHWAITE e KOPPEN, tradicionais e universalmente aceitas, apresentam-se
muito gerais.
10
2.2.2 CLIMAS QUE OCORREM NO BRASIL
Climas Controlados por Massas de Ar Equatoriais e Tropicais
Equatorial Úmido (Convergência dos Alísios)
Tropical (Inverno seco e verão úmido)
Tropical Semi-Árido (Tendendo a seco pela irregularidade da ação das massas
de ar)
Litorâneo Úmido (Influenciado pela Massa Tropical Marítima)
Climas Controlados por Massas de Ar Tropicais e Polares
Subtropical Úmido (Costas orientais e subtropicais, com predomínio da Massa
Tropical Marítima)
FIGURA 1: Mapa Climático do Brasil
Fonte: Atlas Geográfico Escolar - Maria Elena Simielli/Mário De Biasi
O Brasil, pelas suas dimensões continentais, possui uma diversificação
climática bem ampla, influenciada pela sua configuração geográfica, sua significativa
extensão costeira, seu relevo e a dinâmica das massas de ar sobre seu território. Esse
último fator assume grande importância, pois atua diretamente sobre as temperaturas
e os índices pluviométricos nas diferentes regiões do País.
Em especial, as massas de ar que interferem mais diretamente no Brasil,
segundo o Anuário Estatístico do Brasil - do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia
e Estatística), são a Equatorial, tanto Continental como Atlântica; a Tropical, também
11
Continental e Atlântica; e a Polar Atlântica, proporcionando as diferenciações
climáticas.
Nessa direção, são verificados no País desde climas superúmidos quentes,
provenientes das massas Equatoriais, como é o caso de grande parte da região
Amazônica, até climas semi-áridos muito fortes, próprios do sertão nordestino. O
clima de dada região é condicionado por diversos fatores, dentre eles pode-se citar
temperatura, chuvas, umidade do ar, ventos e pressão atmosférica, os quais, por sua
vez, são condicionados por fatores como altitude, latitude, condições de relevo,
vegetação e continentalidade.
De acordo com a classificação climática de Arthur Strahler, predominam no
Brasil cinco grandes climas, a saber:
1. clima equatorial úmido da convergência dos alísios, que engloba a
Amazônia;
2. clima tropical alternadamente úmido e seco, englobando grande parte
da área central do País e litoral do meio-norte;
3. clima tropical tendendo a ser seco pela irregularidade da ação das
massas de ar, englobando o sertão nordestino e vale médio do rio São
Francisco;
4. clima litorâneo úmido exposto às massas tropicais marítimas,
englobando estreita faixa do litoral leste e nordeste;
5. clima subtropical úmido das costas orientais e subtropicais, dominado
largamente por massa tropical marítima, englobando a Região Sul do
Brasil.
Quanto aos aspectos térmicos também ocorrem grandes variações. Como
pode ser observado no mapa das médias anuais de temperatura, a seguir; a Região
Norte e parte do interior da Região Nordeste apresentam temperaturas médias anuais
superiores a 25°C, enquanto na Região Sul do País e parte da Sudeste as
temperaturas médias anuais ficam abaixo de 20°C.
12
Acima de 25ºC
Entre 20ºC e 25ºC
Abaixo de 20ºC
FIGURA 2: Mapa - Médias Anuais de Temperatura
Fonte: Atlas Escolar Melhoramentos
De acordo com dados da FIBGE (Fundação Instituto Brasileiro de Geografia
e Estatística), temperaturas máximas absolutas, acima de 40
o
C, são observadas em
terras baixas interioranas da Região Nordeste; nas depressões, vales e baixadas do
Sudeste; no Pantanal e áreas rebaixadas do Centro-Oeste; e nas depressões centrais e
no vale do rio Uruguai, na Região Sul. Já as temperaturas mínimas absolutas, com
freqüentes valores negativos, são observadas nos cumes serranos do sudeste e em
grande parte da Região Sul, onde são acompanhadas de geadas e neve.
Segundo FIBGE (Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística),
em 1993, a temperatura do ar, máxima e mínima absolutas, da capital mato-grossense
foi de 39.1 e 8.3 subseqüentes.
2.2.3 CARACTERIZAÇÃO CLIMÁTICA DA REGIÃO CENTRO-OESTE
Segundo Duarte (1995), três sistemas de circulação interferem na região
Centro-Oeste: sistema de correntes perturbadas de Oeste, representado por tempo
instável no verão; sistema de correntes perturbadas de Norte, representado pela CIT,
13
que provoca chuvas no verão, outono e inverno no norte da região; e sistema de
correntes perturbadas de Sul, representado pelas frentes polares, invadindo a região
no inverno com grande freqüência, provocando chuvas de um a três dias de duração.
Duarte ainda afirma que nos extremos norte e sul da região, a temperatura
média anual é de 22°C e nas chapadas varia de 20° a 22°C. Na primavera-verão, são
comuns temperaturas elevadas, quando a média do mês mais quente varia de 24° a
26°C. A média das máximas de setembro (mês mais quente) oscila entre 30° e 36°C.
O inverno é uma estação amena, embora ocorram com freqüência
temperaturas baixas, em razão da invasão polar, que provoca as friagens, muito
comuns nesta época do ano. A temperatura média do mês mais frio oscila entre 15° e
24°C, e a média das mínimas, de 8° a 18°C, não sendo rara a ocorrência de mínimas
absolutas negativas.
A caracterização da pluviosidade da região se deve quase que exclusivamente
ao sistema de circulação atmosférica. A pluviosidade média anual varia de 2.000 a
3.000 mm ao norte de Mato Grosso a 1.250 mm no Pantanal mato-grossense.
Apesar dessa desigualdade, a região é bem provida de chuvas. Sua
sazonalidade é tipicamente tropical, com máxima no verão e mínima no inverno.
Mais de 70% do total de chuvas acumuladas durante o ano se precipitam de
novembro a março. O inverno é excessivamente seco, pois as chuvas são muito raras.
2.3 O Clima Urbano
Hoje, estudiosos se preocupam com o clima urbano, por causa das migrações
do campo para cidade, ficando a cidade saturada, havendo superpopulação em um
local não-apropriado. Assim, o clima fica sujeito a várias modificações, devido ao
surgimento de indústrias, depósito de lixo, resíduos químicos encontrados no ar, na
água, no solo.
Com a poluição nas cidades estão ameaçadas as paisagens, sendo que em
algumas delas há pouca arborização nas ruas, facilitando assim a proliferação maior
da poluição e causando doenças no homem, modificando o clima, causando
inundações, chuvas ácidas e as ilhas de calor.
Com essa migração, a população mundial mudou suas características de rural
para predominantemente urbana, isso no final do século XX, as aglomerações
urbanas desencadearam um processo expressivo de degradação das condições de
14
vida e do ambiente urbano. Assim, surge interesse na elaboração de estudos que
remonta ao período da Revolução Industrial, onde a população urbana suplantou a
rural. Com todas essas revoluções, na década de 1970 os estudos do clima urbano
passaram a ser desenvolvidos de maneira mais freqüente.
2.3.1 O CLIMA NA CAPITAL DE MATO GROSSO
Segundo o IBGE (1994, p. 108), Cuiabá localiza-se numa região de clima
quente semi-úmido, na faixa Tropical Brasil Central, com 4 a 5 meses secos. Na
primavera-verão são comuns as temperaturas elevadas. As máximas de setembro e
outubro (meses mais quentes) oscilam entre 30°C e 36°C. O inverno é uma estação
amena, embora ocorram com freqüência temperaturas baixas em razão da invasão do
ar polar, chamadas friagens muito comuns nessa época do ano, e que geralmente não
se mantém por mais de dois dias.
As chuvas são distribuídas e tipicamente tropicais, com máximas no verão e
mínimas no inverno. Mais de 70% do total de chuvas acumuladas durante o ano se
precipitam de novembro a março. O inverno é excessivamente seco, principalmente o
mês de julho.
Segundo Koppen, Cuiabá localiza-se numa região de clima Aw, do tipo
tropical com verão úmido e inverno seco, que cobre a maior parte do território mato-
grossense.
1. A – zona tropical chuvosa, sem inverno;
2. w – clima de savana, onde as chuvas são periódicas e o inverno é
seco.
Segundo Thornthwaite, Cuiabá pertence a uma região de clima subúmido
tropical, com precipitação deficiente durante o inverno, tipo CA’w, com vegetação
característica de pastagem.
1. C – subúmido
2. A’ – tropical
3. w – precipitação deficiente no inverno.
Geralmente podemos identificar três períodos distintos em função da
temperatura:
1. Estação seca e mais fresca, no inverno;
15
2. Estação seca e mais quente, um pouco antes das chuvas;
3. Estação úmida e quente, durante as chuvas no verão.
As altas temperaturas da primavera-verão podem ser atribuídas à ação da
Massa Tropical Continental (CAMPELO Jr. et al., 1991, p. 549).
No começo das chuvas, as temperaturas assemelham-se às do tipo de clima
tropical chuvoso, sem estação seca e clima tropical chuvoso, com pequena estação
seca, predominante no norte do Mato Grosso e na região amazônica. A amplitude
térmica diária diminui e, apesar do calor não ser tão intenso como na estação quente
e seca, as altas taxas de umidade do ar fazem com que o ambiente pareça mais
abafado, aumentando a sensação de desconforto.
Após o período chuvoso, a temperatura também tende a subir devido à
atmosfera estar mais seca. No período noturno a perda de calor é maior tornando
nesse período o clima mais agradável. Devido à baixa umidade do ar, no inverno, o
calor não é opressivo, tornando-se as noites mais amenas.
Com pouca variação na temperatura, a precipitação torna-se o diferenciador
do tipo climático. O regime de chuvas em toda a região Centro-Oeste deve-se ao
sistema de circulação atmosférica regional. O relevo é de pouca importância, não
interferindo nas tendências gerais determinadas pelos fatores dinâmicos.
Na estação seca, o inverno, apesar dos baixos índices de umidade do ar,
torna-se bem-vindo depois do calor úmido e abafado do período chuvoso. O ar
ressecado recebe a poeira e a fumaça das queimadas.
O trimestre mais seco é junho-julho-agosto, e o mês que o antecede, maio, e o
que o sucede, agosto, são muito pouco chuvosos.
Segundo Duarte (1995), em Cuiabá a direção do vento predominante é N
(norte) e NO (noroeste) durante boa parte do ano, e S (sul) no período de inverno.
No inverno, ocorre o fenômeno da friagem, caracterizado pela queda brusca e
rápida da temperatura. Essa queda é provocada pela penetração dos ventos frios da
massa polar atlântica, que avança pela vertente leste dos Andes argentinos e
bolivianos e atinge o Centro-Oeste.
16
2.4 METODOLOGIAS NACIONAIS PARA AVALIAR O
DESEMPENHO TÉRMICO DE EDIFICAÇÕES
A análise do desempenho térmico é um método considerado essencial para
diagnosticar problemas em áreas específicas, tais como conforto térmico, lumínico,
conservação de energia, velocidade de troca do ar, entre outros.
Após ocupação esse ambiente construído passa a ter um papel social pleno,
sua eficiência pode ser medida através de análises de variáveis climáticas, entrevistas
com usuários, analise comportamental, avaliando sensações e percepções de valores
dos usuários.
O IPT (Instituto de Pesquisa Tecnológico) tem se preocupado em formular
uma metodologia para essa avaliação térmica.
Uma seqüência de trabalhos, desde 1981, vem expressando a evolução das
pesquisas nessa área, realizadas pelo Instituto. Esses trabalhos vêm normalizar a
avaliação dessas habitações de forma que se possa validar por todo território nacional
e têm incluído um zoneamento climático.
Além de variáveis climáticas como a radiação solar, outros assuntos
relacionados como admissividade térmica de elementos e componentes da
edificação, a transmitância térmica, a condensação, o desconforto do usuário,
sombreamento, entre demais temas, estão sendo pesquisados e comparados os
valores de limites estabelecidos onde essa avaliação passa a ser feita com maior
adequação.
2.4.1 P
ESQUISAS E EXPERIMENTOS EM SÃO PAULO
A Divisão de Edificações do IPT de São Paulo tem como preocupação a
formulação de uma metodologia para avaliação do desempenho térmico de
edificações. Cronologicamente, alguns dos trabalhos desenvolvidos pelo Instituto na
área são:
1. Avaliação de Desempenho de Edificações Térreas Unifamiliares, IPT
(1981);
2. Desempenho Térmico de Edificações Escolares, Manual de
Procedimento para Avaliação, AKUTSU et al. (1987);
17
3. Proposta de Procedimentos para Avaliação do Desempenho Térmico
de Edificações Condicionadas e Não-condicionadas, AKUTSU e
VITTORINO (1991a);
4. Critérios para a Definição de Níveis de Desempenho Térmico de
Edificações, AKUTSU e VITTORINO (1993);
5. Métodos Expeditos para Avaliação de Desempenho Térmico de
Habitações, AKUTSU et al. (1995b); e
6. Critérios Mínimos de Desempenho de Habitações Térreas
Unifamiliares, AKUTSU et al. (1995c).
Conforme BARBOSA (1997), como abrangência no presente estudo, torna-se
pertinente resumir os seguintes trabalhos:
1. Avaliação de Desempenho de Habitações Térreas Unifamiliares, IPT
(1981): é uma proposta de normalização para avaliar o desempenho térmico de
edificações de habitações térreas unifamiliares, válida para todo o território
brasileiro. A proposta inclui um zoneamento climático com nove zonas de inverno e
onze zonas de verão e está definida em consideração da variável radiação solar.
A avaliação é feita analisando-se os valores de transmitância (U) ou
resistência (R) e comparando-os com seus valores limites, estabelecidos na proposta
de Conforto Higrotérmico.
Para cada zona climática existem exigências para as janelas, onde são
analisadas segundo orientação, as dimensões e o sombreamento no projeto.
Em todas as zonas climáticas, a ventilação recomendada parte de uma
renovação de ar de 18 m³/hora por pessoa.
Algumas zonas recomendam paredes que incluam colchões de ar com
materiais isolantes e cobertura com colchão de ar não-ventilado, ou com colchão de
ar ventilado.
2. Métodos Expeditos para Avaliação do Desempenho Térmico de
Habitações, AKUTSU et al. (1995b), onde não se utiliza de cálculos por computador
e é específico para habitações térreas de interesse social padrão COHAB. Os níveis
de desempenho A, B ou C são consultados em quadros-síntese.
18
A escolha dos dados iniciais deve ser equivalente ao objeto de estudo, como
tipo de paredes, tipo de coberturas e uma das 8 regiões climáticas que abrangem todo
o território nacional.
A consulta aos quadros-síntese, por região climática e por estação (verão ou
inverno), permite identificar o sistema construtivo mais adequado àquela região e a
compatibilidade do sistema construtivo para o desempenho de verão e de inverno.
Portanto, a proposta do IPT (1981) não avalia por desempenho, neste caso a
avaliação é feita somente por prescrição, isto é, o método prescreve os limites dos
parâmetros térmicos. A metodologia de avaliação prescritiva foi utilizada na análise
das residências de acordo com as normas do Zoneamento Bioclimático Brasileiro.
2.4.2 PESQUISAS E EXPERIMENTOS NO RIO GRANDE DO SUL
No Rio Grande do Sul, a CIENTEC buscando uma metodologia para avaliar o
desempenho térmico de edificações para habitação popular, criou condições para
fazê-la por meio de instrumentação (medições no local) ou através de simulação por
computador.
Com relação a medições no local, a Instituição utiliza um sistema de
aquisição de dados (ECI, modelo DL 4000), com recurso de 32 canais, um conjunto
de sensores de temperatura tipo PT-100 e um analisador de clima interior (Indoor
Climate Analyser), da Brüel & Kjaer.
O sistema construtivo avaliado é também comparado com um sistema
construtivo tradicional, e com base nesses resultados são feitas recomendações
gerais, identificadas como potencialmente capazes de proporcionar um melhor
desempenho térmico.
Segundo SATTLER (1991a), os critérios e requisitos para avaliação não estão
claramente estabelecidos, não sendo possível aprovar ou desaprovar sistemas
construtivos. Apenas recomenda-se o que poderia atingir melhor desempenho.
A avaliação de desempenho térmico por simulação é feita através do
programa THEDES, para verão e inverno. Para isto, são considerados os dias típicos
de verão e inverno com nível de probabilidade de 2,5% de ocorrência para a cidade
de Porto Alegre.
19
Em razão do dia típico de projeto possuir baixa probabilidade de ocorrência e
pouca precisão, esta metodologia não foi utilizada para Cuiabá.
2.4.3 PESQUISAS E EXPERIMENTOS EM FLORIANÓPOLIS
Em Florianópolis, o estudo intitulado Uma Metodologia para Especificar e
Analisar o Desempenho Térmico de Edificações Residenciais Unifamiliares, foi
desenvolvido por BARBOSA (1997), em forma de tese à Universidade Federal de
Santa Catarina, ao Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção.
O trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia para especificar
e avaliar o desempenho térmico em edificações térreas, residenciais unifamiliares.
A estrutura básica para a montagem da metodologia foi confirmar condições
de conforto térmico da população local, ajustar uma ferramenta de simulação térmica
horária anual, frente a diferentes sistemas construtivos, e estabelecer o limite de
horas anuais de desconforto com base em um sistema construtivo referencial.
Para definir o sistema referencial, uma pesquisa foi realizada junto às
Companhias de Habitação Popular, visando obter a tipologia construtiva mais
adotada no Brasil para edificações térreas unifamiliares. Os questionários
encaminhados às COHAB (Companhia de Habitação) coletaram informações sobre a
tipologia construtiva nas regiões, antes e após a extinção do BNH (Banco Nacional
de Habitação), ou seja, décadas de 60/70 e 80/90, respectivamente.
A metodologia foi aplicada à cidade de Londrina-PR onde um trabalho de
campo foi realizado com cinco sistemas construtivos.
Também em Florianópolis, o estudo intitulado Método Estimativo da
Temperatura Interna de Edificações em Uso, foi desenvolvido por ABREU (2004),
em forma de tese à Universidade Federal de Santa Catarina, ao Programa de Pós-
graduação em Engenharia Civil.
O trabalho apresenta um método simples para estimar a temperatura interna
de residências a partir de temperaturas internas e externas medidas durante curtos
períodos. Com as temperaturas estimadas pode se comparar o comportamento
térmico de diversos ambientes, verificar se as temperaturas internas do ambiente
atendem ao desempenho térmico previsto nas propostas de normas de conforto da
20
ABNT, e até mesmo servir de base de dados para futuros aperfeiçoamentos nas
normas.
Para desenvolvimento do método foram usadas as temperaturas medidas em
oito ambientes de três residências de Florianópolis durante o período de abril de 1998
a março de 1999.
2.4.4 PESQUISAS E EXPERIMENTOS NO PARANÁ
Os valores de temperaturas internas das residências de Curitiba foram
medidos na Vila Tecnológica. Esta vila consiste de 100 moradias habitadas, e 20
casas em exposição para o público, todas construídas com diferentes materiais e
sistemas construtivos. O objetivo da Vila Tecnológica de Curitiba foi avaliar as
tecnologias apropriadas para habitações de interesse social. Dumke (2002) realizou
medições de temperaturas em 18 moradias de diferentes sistemas construtivos na
Vila Tecnológica, de 09/07/2000 a 03/08/2000 (inverno) e de 12/12/2000 a
10/01/2001 (verão). Uma posterior medição das temperaturas foi feita em catorze das
dezoito casas monitoradas, no período de 03/08/2002 a 01/09/2002. Dumke (2002)
apresenta as características construtivas de cada uma das edificações monitoradas. As
edificações diferem entre si com relação ao sistema construtivo, orientação solar,
planta baixa e ocupação.
2.5 ÍNDICES E ESCALAS DE CONFORTO TÉRMICO
Com a superpopulação, e o número cada vez maior de indústrias, edifícios,
solos impermeáveis e com a diminuição das áreas verdes, as grandes cidades
passaram a ser locais inapropriados para uma vida saudável.
Com isso, uma das principais preocupações para Cuiabá, assim como para
outras cidades, é o aumento da temperatura, o que acaba por causar inúmeras
conseqüências às pessoas que nela vivem, como cansaço excessivo, mal-estar,
pressão baixa, desânimo, entre outros.
Em conseqüência às alterações climáticas ocorridas nas áreas urbanas, as
edificações também sofreram mudanças quanto ao conforto térmico. Mesmo sendo
um assunto muito discutido em termos de estudos, é pouco considerado na hora da
execução das edificações. Devido às temperaturas elevadas de Cuiabá, o desconforto
21
é um problema para as pessoas, assim deve-se ter atenção para melhorar o
desempenho térmico das habitações.
Segundo MASCARÓ (1983), para cada tipo de clima faz-se necessária uma
arquitetura adequada.
O ambiente térmico deve ser avaliado segundo índices e escalas de conforto
térmico selecionado para embasamento. O comportamento humano diante das
variações térmicas do ambiente é estudado e descrito a fim de se definir índices que
expressem a relação entre causa e efeito de suas atividades em relação a valores
numéricos representativos do fenômeno.
As escalas de conforto térmico são montadas em termos de sensações
subjetivas graduadas por conforto e desconforto térmico, que são, assim, então
diretamente relacionadas a parâmetros físicos de estímulo.
Através dos índices são estabelecidas zonas de conforto térmico delimitadas
graficamente (nomogramas, cartas e diagramas) que prescrevem os parâmetros
físicos e estabelecem as zonas de conforto térmico.
Segundo BARBOSA (1997), as cartas bioclimáticas são definidas como base
nas zonas de conforto térmico e elementos de previsão de comportamento térmico
das edificações, associando três informações:
1. O comportamento climático do entorno;
2. A previsão de estratégias indicadas para a correção desse
comportamento climático por meio do desempenho esperado na
edificação;
3. A zona de conforto térmico.
Além da avaliação do conforto térmico, das análises do comportamento
térmico e demais variáveis que diretamente influenciam no comportamento da
habitação, pode-se destacar ainda a Avaliação Pós-Ocupação (APO); segundo
DUARTE (1995), a APO é um dos métodos correntes de avaliação de desempenho
de ambientes construídos, priorizando aspectos de uso, operação e manutenção,
considerando essencial o ponto de vista dos usuários, in loco.
O clima de Cuiabá é caracterizado, segundo MAITELLI (1994), como sendo
quente-úmido, e as características gerais para essas regiões são para SOBENIS apud
LOPES (1993) as seguintes:
22
1. altas temperaturas: 24°C a 32°C;
2. pequena variação diária e sazonal: 3°C a 6°C;
3. umidade relativa: 55% a 100%;
4. radiação solar intensa;
5. céu claro e brilhante ou nebuloso;
6. ventos regulares ou fortes durante chuvas intensas (≥ 40 km/h);
7. alta precipitação anual (> 2000 mm).
Requisitos físicos da habitação para essas condições:
1. aproveitamento máximo da sombra;
2. proteção do sol e da chuva (beirais, brises, corredores e galerias);
3. facilitação da ventilação com aberturas, janelas, pisos elevados e
espaços abertos;
4. construção leve ou de baixa capacidade térmica e de alta
transmitância, evitando aquecimento excessivo;
5. consideração da cobertura como o componente habitacional mais
importante, com baixa capacidade térmica e pouca superfície exposta;
6. utilização de cores claras para baixa absorção de calor.
O projeto de Norma NBR - 02:135.07.003 (2003), que estabelece diferentes
Zonas Bioclimáticas para todo o Brasil, conclui que a cidade de Cuiabá está inserida
na Zona Bioclimática 7. Para todas as zonas estabelecidas por esta norma, há
diretrizes apresentadas como sendo as mais indicadas para cada região. Segue uma
séria de diretrizes construtivas a serem consideradas:
1. Quanto às aberturas: devem ser pequenas, quando referentes à
ventilação, isto é, possuir área de vão livre compreendida entre 10% e
15% da área do ambiente. As aberturas devem ser sombreadas.
2. Quanto ao tipo das paredes externas: devem ser pesadas, isto é,
possuir transmitância térmica menor ou igual a 2,20 W/m²K, atraso
térmico maior ou igual há 6,5 horas e fator de calor solar menor ou
igual a 3,5%.
3. Quanto às coberturas: também devem ser pesadas, isto é, possuir
transmitância térmica menor ou igual a 2,00 W/m²K, atraso térmico
23
maior ou igual há 6,5 horas e fator de calor solar menor ou igual a
6,5%.
A Norma ainda estabelece que, para se obter temperaturas internas mais
agradáveis, deve-se fazer o uso de paredes (externas e internas) e coberturas com
maior massa térmica, de forma que o calor armazenado em seu interior durante o dia
seja devolvido ao exterior durante a noite quando as temperaturas externas
diminuem.
O desempenho térmico de uma edificação está diretamente ligado às
características climáticas, às quais está submetida.
Segundo LOPES (1993) há três formas de se intervir arquitetonicamente na
edificação para melhorar o seu conforto térmico: através do controle da energia solar
incidente (implantação do projeto, orientação, proteção exterior, localização e
características dos componentes externos); do controle de energia solar absorvida
(propriedade superficial do material e componentes da envolvente); e do controle de
transmissão térmica e da radiação solar transmitida (propriedade termo-físico interna
dos materiais e componentes construtivos da habitação).
O calor gerado pela radiação solar, pode ser sensivelmente reduzido quando
alguns princípios básicos são observados, tais como:
1. Adoção de materiais com baixo fluxo e baixa capacidade de
armazenamento de calor;
2. Redução de entradas de radiação solar, evitando-se iluminação natural
através das coberturas;
3. Otimização da circulação de ar dentro da edificação;
4. Aplicação de um pé-direito correto.
A condição de conforto térmico nada mais é do que o desempenho térmico da
edificação, que depende, por sua vez, do clima da região, do uso da edificação, do
projeto arquitetônico e da especificação dos materiais a serem utilizados.
2.5.1 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE CONFORTO TÉRMICO
O conforto térmico é classicamente definido, segundo FANGER (1970),
como sendo, "uma condição da mente que expressa satisfação com o ambiente
24
térmico", incluída em normas e manuais de conforto térmico como a ASHRAE 55
(1989).
Os estudos de conforto propõem o estabelecimento de um estado térmico para
o ambiente, relacionando suas variáveis físicas, a fim de que um menor número de
pessoas esteja insatisfeito com o mesmo. O conforto térmico é principalmente
observado em função de seis variáveis, sendo quatro ambientais: temperatura do ar,
temperatura radiante média, velocidade relativa do ar e umidade absoluta do ar; e
duas pessoais: a atividade física, metabolismo, e a resistência térmica oferecida pela
vestimenta.
Segundo XAVIER (1999), a temperatura do ar (ta, em ºC) é uma variável que
determina a troca de calor por convecção entre o corpo humano e o ambiente
circundante, pode ser medida através de sensores de expansão de líquidos ou sólidos,
termômetros elétricos, de resistência variável ou termopares.
A temperatura radiante média (TRM) é a temperatura ambiente de uma
circunvizinhança, calculada através dos dados obtidos com o termômetro de globo,
radiômetro de duas esferas, um sensor esférico ou elipsoidal à temperatura do ar
constante, através das temperaturas superficiais das superfícies ao redor do corpo
humano, ou ainda através das temperaturas radiantes planas determinadas nas seis
direções ao redor do indivíduo. Essa circunvizinhança é considerada uniformemente
negra para eliminar o efeito de reflexão, com a qual o corpo (globo negro) troca tanta
quantidade de energia quanto à do ambiente atual considerado.
O termômetro de globo negro é o dispositivo mais usual na determinação
dessa variável, sendo que, nesse caso a temperatura média radiante é obtida por
observações dos valores simultâneos da temperatura de globo, da temperatura e
velocidade do ar ao redor do globo.
Segundo RUAS (2002), a velocidade relativa do ar (Va em m/s), é a
resultante de duas componentes que atuam sobre o corpo, a velocidade do ar
incidente sobre a pessoa, considerando-a parada, e o movimento do corpo na
realização de uma tarefa, considerando o ar parado. Essa variável é considerada por
conta da transferência de calor por convecção e por evaporação na posição da pessoa.
Os tipos de equipamentos mais comuns para a medição da velocidade do ar,
são os anemômetros de fio quente, e os anemômetros de esfera aquecida.
25
Para a determinação do coeficiente de convecção utilizado na expressão do
balanço térmico ou da carga térmica atuando sobre a pessoa, posteriores, a
velocidade do ar considerada é a velocidade relativa do ar, Var. Essa é a velocidade
do ar final atuando sobre a pessoa levando em consideração a velocidade absoluta do
ar no ponto e o incremento a essa velocidade causado pelos movimentos das pessoas
de acordo com a atividade desempenhada.
A ventilação pode ser natural ou forçada, e a natural pode ocorrer de acordo
com dois princípios; por diferença de pressão ou por efeito chaminé.
Segundo LAMBERTS (2000), a umidade do ar conjuntamente com a
velocidade do ar intervêm na perda de calor por evaporação. Como
aproximadamente 25% da energia térmica gerada pelo organismo são eliminados sob
a forma de calor latente (10% por respiração e 15% por transpiração) é importante
que as condições ambientais favoreçam estas perdas. À medida que a temperatura do
meio se eleva, dificultando as perdas por convecção e radiação, o organismo aumenta
sua eliminação por evaporação. Isto mostra a importância de uma ventilação
adequada. A umidade absoluta representa o peso de vapor d’água contido em uma
unidade de massa de ar (g/kg) e a umidade relativa, a relação entre a umidade
absoluta do ar e a umidade absoluta do ar saturado para a mesma temperatura.
A determinação usual da umidade absoluta é feita através da utilização de um
psicrômetro, equipamento que mede simultaneamente a temperatura de bulbo seco,
ou do ar e a temperatura de bulbo úmido aspirado. Com essas duas leituras, o valor
da umidade do ar é obtido pela utilização das relações psicrométricas constantes da
ISO 7726 (1998), relações essas que se apresentam graficamente através da carta
psicrométrica.
A primeira variável pessoal é o metabolismo, um processo de produção de
energia no corpo através do consumo de combustíveis orgânicos. Desse processo,
80% da energia produzida são transformados em calor que deve ser dissipado para
que o organismo se mantenha em equilíbrio. Quando o ambiente apresenta
condições térmicas inadequadas, o sistema termo-regulador é ativado, reduzindo ou
aumentando as perdas de calor pelo organismo através de alguns mecanismos de
controle, como reação ao frio e ao calor. Quando o organismo, sem recorrer a
nenhum mecanismo de termo-regulação, perde para o ambiente o calor produzido
26
pelo metabolismo compatível com a atividade realizada, experimenta-se a sensação
de conforto térmico.
A outra variável pessoal é a vestimenta, que representa um obstáculo para as
trocas de calor por convecção. Ela representa um isolante térmico formando uma
camada de ar próxima ao corpo mais ou menos aquecida conforme seu ajuste ao
corpo e à porção que o protege. A vestimenta reduz também a sensibilidade do corpo
às variações de temperatura e de velocidade do ar.
Além do conforto térmico, o conforto lumínico é também uma condicionante
essencial para o desempenho satisfatório de uma atividade, pois está relacionado à
percepção visual dos objetos. Estudos e normas definem o nível mínimo de
iluminamento para o melhor desempenho das tarefas, relacionadas às condições de
trabalho. Assim, hospitais, salas de cirurgia, uma casa ou outro ambiente devem ter
níveis de iluminamento diferenciados adequados a cada atividade.
Segundo LAMBERTS et al. (1997), conforto visual é entendido como a
existência de um conjunto de condições, num determinado ambiente, no qual o ser
humano pode desenvolver suas tarefas visuais com o máximo de acuidade (medida
da habilidade do olho humano em discernir detalhes) e precisão visual. Na sociedade
moderna as pessoas passam a maior parte do tempo em ambientes iluminados,
parcialmente por aberturas, mas predominantemente iluminado artificialmente (ex:
nas estradas, à noite, estamos totalmente dependentes dos faróis dos veículos e das
luminárias das ruas para nossa segurança). Desta forma, a maior parte dos ambientes
que vemos, seja de trabalho ou não, é iluminada artificialmente.
A luz, ou radiação visível é a energia em forma de ondas eletromagnéticas
capazes de excitar o sistema humano olho-cérebro, produzindo diretamente uma
sensação visual. Ao contrário do som ou vibração, que são vibrações mecânicas,
ondas eletromagnéticas não necessitam do meio para sua transmissão. Elas passam
através de sólidos, líquidos ou gases, mas se propagam mais eficientemente no
vácuo, onde não há nada para absorver a energia. (LAMBERTS et al., 1997).
Todas essas variáreis são fundamentais; se analisadas isoladamente pode-se
definir a necessidade de adequação ou não para o total conforto do usuário.
27
2.6 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DO CONFORTO TÉRMICO
De acordo com OLIVEIRA e RIBAS (1995), a obtenção do conforto térmico
se processa quando o organismo, sem recorrer a nenhum mecanismo de termo-
regulação, perde para o ambiente calor produzido compatível com a sua atividade.
Várias metodologias foram desenvolvidas para conjugar as variáveis climáticas
(temperatura, umidade, ventilação e radiação) que influenciam diretamente no
balanço térmico do homem com a noção de conforto.
Vários índices de conforto (biofísicos, fisiológicos e subjetivos) foram
produzidos para fins de aplicação. A maioria dos índices, contudo, tem limitações em
sua aplicação prática, as dificuldades de aplicabilidade surgem do fato desses
experimentos terem sido realizados em condições climáticas muito variáveis. Como
conseqüência, cada índice é válido e útil para uma margem limitada de
condicionantes que não podem ser empregadas universalmente.
Existem vários métodos destinados a avaliar o conforto térmico do ambiente,
através do cálculo do índice de conforto térmico. Alguns dos mais conhecidos no
Brasil são o índice de temperatura efetiva, de Yaglou e Houghthen, o índice de
conforto equatorial, de Webb, o método de Olgyay, a carta bioclimática de Givoni,
que mais se adequam à região de clima quente.
O índice de temperatura efetiva relaciona a temperatura, a umidade relativa e
a velocidade do vento. O índice de conforto equatorial também leva em consideração
os mesmos fatores do anterior, mas, segundo FROTA e SCHIFFER (1995), se adapta
às regiões de clima quente e úmido.
O método de Olgyay considera a temperatura e a umidade relativa do ar
esquematizando um diagrama bioclimático, Givoni, baseou-se no método Olgyay e
produziu uma carta bioclimática para o Brasil, importante para se desenvolver
estratégias bioclimáticas a serem adotadas em projetos.
Atualmente, foram desenvolvidas novas técnicas para avaliação do conforto
térmico, que incorporam conceitos mais realistas do que os empregados na
temperatura efetiva, de Yaglou. Assim, surgiram o método de Fanger (ISSO 7730,
1984) e o método de ASHARAE (1992). Ambos analisam o maior número de
variáveis que os métodos anteriores; estas são temperatura, umidade, velocidade do
ar, calor radiante, tipo de atividade e vestimenta.
28
Nas normas brasileiras a NR 15 (Brasil, 1978) recomenda o método do índice
de Bulbo Úmido-Termômetro de Globo (IBUTG) para a avaliação da exposição
ocupacional ao calor de trabalhadores durante o ciclo de trabalho, em seus postos.
TABELA 1 – Métodos para determinação do conforto térmico
MÉTODOS VARIÁVEIS
Método de Olgyay e Givoni Temperatura de bulbo seco e umidade
relativa do ar
Temperatura Efetiva e Índice do
Conforto Equatorial
Temperatura, umidade e velocidade do
ar
Temperatura Efetiva Corrigida Temperatura, umidade, velocidade do ar
e calor radiante
Índice de Sobrecarga Térmica e Índice
de Bulbo Úmido-Termômetro de Globo
(IBTUG)
Temperatura, umidade, velocidade do ar,
calor radiante e atividade
Método Fanger e Método ASHRAE Temperatura, umidade, velocidade do ar,
calor radiante, tipo de atividade e
vestimenta
Fonte: GRZYBOWSKI, 2004.
2.6.1 ZONAS DE CONFORTO
Nos Estados Unidos da América, no período de 1913 a 1923, os primeiros
esforços foram organizados para se estabelecer os índices de conforto térmico. Desde
então, esse assunto vem sendo estudado em diferentes partes do mundo e vários
métodos para avaliação de conforto térmico têm sido propostos.
O método mais conhecido e amplamente aceito é o Predicted Mean Vote
(PMV) ou Voto Médio Estimado (VME), que foi desenvolvido pelo professor
dinamarquês Ole Fanger e publicado em FANGER (1970).
FANGER (1970) usou dados obtidos em experiências de laboratório, com
mais de 1.300 pessoas, para estabelecer uma equação que permite, a partir do
conhecimento das variáveis ambientais e pessoais, estimar a sensação térmica média
de um grupo de pessoas (VME) quando exposto a uma determinada combinação
dessas variáveis. O VME é dado na seguinte escala de sensações térmicas:
+ 3 – muito calor
+ 2 – calor
+ 1 – leve calor
0 – conforto
29
- 1 – leve frio
- 2 - frio
- 3 - muito frio
A fim de conhecer a quantidade de pessoas termicamente descontentes com
um ambiente, Fanger relacionou o valor do VME com a porcentagem estimada de
insatisfeitos (PEI).
O método de Fanger foi adotado como base para o desenvolvimento de uma
norma que especifica condições de conforto térmico para ambientes termicamente
moderados (ISO 7730, 1984) e da sua atualização em 1994.
2.6.2 CARTA BIOCLIMÁTICA DE OLGYAY
O diagrama de Olgyay é desenhado entre dois eixos, sendo o eixo vertical o
das temperaturas (secas) e o eixo horizontal o das umidades relativas. Entretanto, ele
aplica-se estritamente para as condições externas. Olgyay justifica que, em suas
experiências, as temperaturas internas foram muito próximas das temperaturas
externas e sugere que seu diagrama seja utilizado principalmente para edifícios leves
em regiões úmidas como o leste dos Estados Unidos onde morou, indicando as
estratégias para o interior.
Em GIVONI (1992), o diagrama de Olgyay é propício para as condições
externas, entretanto existe uma incoerência quanto às estratégias de projeto sugeridas
no diagrama para as condições internas.
Segundo BARBOSA (1997), os sistemas desenvolvidos por Olgyay e Givoni
buscam ampliar a zona de conforto através da adoção de estratégias arquitetônicas
que alteram a sensação do clima interno em estudo. Na carta de Olgyay, os limites de
conforto foram obtidos de pesquisas efetuadas por fisiologistas. No diagrama
bioclimático de Olgyay as condições de temperatura e umidade são plotadas como
curvas fechadas ou ciclogramas das médias diárias horárias (24 horas), para cada
mês, em uma dada localidade.
2.6.3 C
ARTA BIOCLIMÁTICA DE GIVONI (ATUALIZADA EM 1992)
GIVONI (1969) desenvolveu uma carta bioclimática a ser empregada em
edifícios para corrigir as limitações do diagrama bioclimático idealizado por Olgyay.
30
A principal diferença entre esses dois sistemas deve-se ao fato de que o diagrama de
Olgyay é desenhado entre dois eixos, sendo o eixo vertical para temperaturas (secas)
e o eixo horizontal o das umidades relativas, enquanto que a carta de Givoni é
traçada sobre uma carta psicrométrica convencional.
Na carta de GIVONI (1992) os limites originais de conforto foram
determinados com base em pesquisas conduzidas nos Estados Unidos, Europa e
Israel, ou seja, países de clima temperado. Entretanto, considerando estudos
realizados em países quentes e apoiando-se no fato de que as pessoas que moram em
países em desenvolvimento com clima quente e úmido, aceitam limites máximos
superiores de temperatura e umidade, a atualização feita pelo autor em 1992 passa a
sugerir a expansão desses limites para o caso.
A carta bioclimática passa a ter demarcações de diferentes limites para climas
temperados (países desenvolvidos) e para climas quentes (países em
desenvolvimento), sugerindo também novos limites das condições climáticas, dentro
dos quais várias estratégias de projeto de edifícios e sistemas de resfriamento natural
podem garantir conforto térmico interno.
As opções apresentadas para as estratégias são: ventilação durante o dia,
inércia térmica com ou sem ventilação, resfriamento evaporativo direto e
resfriamento evaporativo indireto (através de tanques de água no forro).
A variação de temperaturas sugeridas por GIVONI (1992) para as condições
aceitáveis de pessoas que habitam países desenvolvidos é 18°C a 25°C no inverno e
de 20°C a 27°C no verão.
Nos países em desenvolvimento e de clima quente, GIVONI (1992) sugere
elevar de 2°C a temperatura limite máxima. Essa adaptação é justificada com base
em resultado de pesquisa, que alterou a nova carta de temperatura efetiva no limite
superior da sensação de conforto, de 27,0°C para 29,7°C, quando a velocidade do ar
é aumentada de 0,1 para 1,5 m/s.
Os critérios para definir a aceitabilidade da velocidade do ar são diferentes
para edifícios residenciais e edifícios de escritórios. A ASHRAE (1981) especifica
um limite máximo de 0,8 m/s no interior de escritórios para não levantar papéis,
entretanto, em edifícios residenciais, o limite para velocidade do ar pode ser baseado
no seu efeito para conforto, o que depende da temperatura.
31
GIVONI (1992) apud BARBOSA (1997), explica também que o clima
interno em edifícios não-condicionados reage mais largamente à variação do clima
externo e à experiência de uso dos habitantes, sendo esta diferença um elemento a ser
considerado na avaliação da eficiência energética do edifício estudado.
Assim, os limites sugeridos por GIVONI (1992) para a zona de conforto
térmico de países com clima quente e em desenvolvimento são: no verão em situação
de umidade baixa, a variação de temperatura pode ser de 25°C a 29°C, e em umidade
alta de 25°C a 26°C, podendo chegar a 32ºC com ventilação de 2,0 m/s; no inverno,
os limites são de 18 °C a 25°C.
2.6.4 ZONA DE CONFORTO DE SZOKOLAY
A carta psicrométrica de SZOKOLAY (1995) apresenta várias estratégias
passivas de controle, tais como: aquecimento solar, efeito de massa, efeito do
movimento de ar e resfriamento evaporativo.
O subaquecimento, superaquecimento e superumidificação são considerados
neste método através de estimativa.
Os limites de temperatura de bulbo seco são de 18,5°C a 28,5°C na zona de
conforto no método CPZ (Zona Potencial de Controle).
As médias das máximas e máximas mensais são a base de dados climáticos
adotada.
Para a zona de conforto de inverno é calculada pela fórmula (tn = 17,6 +
0,31T), onde T é a temperatura média do mês mais frio, e repetindo o mesmo
processo para a temperatura média do mês mais quente para encontrar a zona de
conforto de verão.
Com as zonas de conforto definidas, pode-se fazer a plotagem do clima da
região sobre a carta psicrométrica.
Os dois pontos de cada mês interligados por uma linha reta, para cada mês
representam dois pontos definidos pela temperatura média das máximas com a
umidade da tarde e a média das mínimas com a umidade da manhã. As 12 linhas,
(dos doze meses do ano) relacionadas com a zona de conforto permitem visualizar o
problema climático que afeta a região.
32
2.6.5 ZONA DE CONFORTO DA ASHRAE
Sua utilização foi idealizada para edifícios de escritórios com ar-
condicionado, mas também pode ser usada na avaliação de edifícios residenciais.
Para GIVONI (1992), a zona de conforto da ASHRAE (1981) especifica
limites constantes para temperatura do ar e umidade na carta psicrométrica, e
desconsidera as atividades das pessoas no ambiente.
No verão, quando o edifício precisa ser resfriado, assim como para o inverno,
quando o edifício precisa ser aquecido, diferentes faixas de temperaturas foram
descritas, considerando troca nos hábitos de vestimentas sazonais e aumento da
conservação de energia.
Nas condições de ar parado (0,15 m/s no inverno e 0,25 m/s no verão), o
limite máximo da ASHRAE (1981) para temperatura aceitável no verão se estende
de 26°C a 27°C.
A velocidade do ar é elevada de 1°C para cada acréscimo de 0,275 m/s.
Acima de 28°C, a velocidade de 0,8 m/s é o valor máximo permitido para o ar no
interior.
Na ASHRAE (1981), as altas velocidades de ar não afetam o limite máximo
aceitável para umidade.
As temperaturas limites da zona de conforto ASHRAE (1981) são:
1. No verão: (23°C a 26°C ), nas seguintes condições:
a. - vestimenta igual a 0.5 Clo (unidade usada para expressar o
isolamento térmico proporcionado pelas peças e conjunto de
vestimentas);
b. - metabolismo menor ou igual a 1,2 Met;
c. - velocidade do ar menor ou igual a 0,15 m/s;
d. - PPD (porcentagem de pessoas insatisfeitas) igual a 10%.
2. No inverno: (20°C a 23,5°C), nas seguintes condições:
a. - vestimenta igual a 0,9 Clo (unidade usada para expressar o
isolamento térmico proporcionado pelas peças e conjunto de
vestimentas);
b. - metabolismo menor ou igual a 1,2 Met;
c. - velocidade do ar menor ou igual a 0,15 m/s
33
A ASHRAE é utilizada em maior freqüência como um padrão para o
ambiente interno de espaços com ar-condicionado, em habitações de países com
climas temperados.
2.6.6 NORMA BRASILEIRA DE AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO TÉRMICO DESDE
1990
Na cidade de Gramado-RS, levantou-se a discussão sobre a necessidade de se
estruturar uma abordagem desta questão, de forma adequada à realidade brasileira,
no I Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído.
No Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído, realizado em
São Paulo em 1993, o trabalho apresentado por BARBOSA e LAMBERTS (1993c)
expôs uma proposta de itens a serem desenvolvidos para a norma brasileira de
avaliação de desempenho térmico e energético de edifícios, com base no estudo de
sete normas estrangeiras, como: definição de símbolos e unidades; cálculo de
transmitância térmica; procedimentos para tratamento de dados climáticos;
zoneamento bioclimático e metodologia para avaliação de desempenho térmico em
edificações residenciais unifamiliares.
BARBOSA e LAMBERTS (1993c) organizaram uma lista de itens
considerados importantes na avaliação do desempenho térmico de edificações
residenciais unifamiliares, e que poderiam ser desenvolvidos para a norma brasileira.
São eles:
1. Transmitância;
2. Sombreamento;
3. Ventilação;
4. Perdas.
Para a recomendação de soluções construtivas em edificações residenciais
unifamiliares por zona bioclimática, foi necessário a elaboração de pacotes
alternativos de componentes e soluções construtivas globais dentro dos limites
prescritos, utilizando os materiais e tipologias construtivas regionais. A norma do
Zoneamento Bioclimático Brasileiro – NBR 15220-3/2005 aprovada em 2005 faz
referência a todo território nacional dividindo-o em oito zonas distintas.
34
2.7 - Iluminação e Arquitetura
2.7.1 Luz
A parcela da radiação eletromagnética compreendida entre os comprimentos
de onda de 380 a 780 nm é conhecida como luz, sendo a faixa do espectro que o olho
humano consegue perceber. Dependendo do comprimento de onda será a cor da luz
percebida pelo olho humano. Nos comprimentos de onda de 380 a 440 nm tem-se a
cor violeta, de 440 a 500 nm a cor azul, de 500 a570 nm a cor verde, de 570 a 590
nm a cor amarela, de 590 a 630 nm a cor laranja e finalmente de 630 a 780 nm a cor
vermelha.
2.7.2 Radiação infravermelha
A radiação eletromagnética nos comprimentos de onda do infravermelho
possui menos quantidade de energia por fóton do que a radiação ultravioleta e a luz.
Este tipo de radiação é percebido na forma de calor. Os equipamentos de visão
noturna ampliam a radiação infravermelha e tornam visíveis as pessoas e os
equipamentos que estão escondidos na escuridão.
Além de tornar visível a escuridão, a radiação infravermelha também tem
aplicações na industria, agricultura e medicina. Para a geração de infravermelho
utilizam-se lâmpadas de onda curta (780 a 1.400 nm), onda média (1.400 a 3.000
nm) e onda longa (3.000 nm a 1 mm).
2.7.3 Leis Fundamentais da Iluminação
A intensidade luminosa "I" e a iluminância produzida "E" são correlacionadas
por duas leis de propagação da luz:
2.7.4 Propriedades Óticas dos Materiais
Materiais expostos à luz se comportam de várias maneiras. Quando a luz
incide numa superfície, uma fração ρ do total incidente é refletida, isto é, retorna ao
hemisfério de procedência sem penetrar na matéria; uma outra porção, α, é absorvida
dentro do material, configurando-se num ganho de energia, enquanto a última fração
τ pode ser transmitida (no caso de superfícies transparentes ou translúcidas) para o
outro lado.
35
Caso φi, φr, φa e φt, sejam, respectivamente, o fluxo luminoso total incidente,
refletido, absorvido e transmitido, pode-se denominar:
Refletância:
EQUAÇÃO 4
Absortância:
EQUAÇÃO 5
Transmitância:
EQUAÇÃO 6
Resultando em:
EQUAÇÃO 7
T
ABELA 1 - Refletância, absortância e transmitância de alguns materiais.
Fonte: PEREIRA, F.O.R. & SOUZA, M. B. (2000)
2.7.4.1 Reflexão
A FIGURA 3 mostra como a direção da luz refletida é afetada pela textura da
superfície, variando de difusa (luz refletida igualmente em todas as direções) a
especular (luz refletida somente numa direção, isto é reflexão de espelho).
Superfícies rugosas refletem de modo predominantemente difuso, independente do
ângulo de incidência, fazendo que, dessa forma, a luminância da superfície seja
36
resultado apenas da iluminação no plano da mesma e de sua refletância (FIGURA
3a).
Superfícies polidas e brilhantes produzem reflexão especular (de espelho),
com o raio de luz refletido localizando-se no plano de incidência e com ângulo de
reflexão igual ao de incidência (FIGURA 3b).
A reflexão especular é dita "como de espelho" porque ela mantém a
aparência, direcionalidade e tamanho da fonte original. Superfícies que refletem
especularmente podem ser bastante úteis, mas igualmente prejudiciais caso as
reflexões não sejam adequadamente controladas. Entretanto, em geral, as superfícies
encontradas na prática não são nem perfeitamente difusas nem especulares, refletindo
luz em várias direções em diferentes proporções (FIGURA 3c).
O uso adequado de reflexões compostas (semidifusa ou semi-especular) pode
ser bastante útil para o controle da direção da luz direta e/ou para suavizar as
imagens.
F
IGURA 3 - Reflexão de superfície especular, difusa e composta.
Fonte: PEREIRA, F.O.R. & SOUZA, M. B. (2000)
2.7.4.2 Absorção
Parte do fluxo luminoso incidente em uma superfície não é refletida nem
transmitida, passando a ser absorvida por ela. A parcela absorvida pela superfície
depende das características da mesma, sendo que sua cor será definida em função das
parcelas do fluxo luminoso incidente que é absorvido e refletido.
2.7.4.3 Transmissão
A transmissão de luz através de superfícies não-opacas ocorre de um modo
similar ao do mecanismo de reflexão. A luz pode ser transmitida tanto de maneira
37
difusa como colimada ou mesmo de uma forma combinada, produzindo resultados
distintos no ambiente lumínico (ver FIGURA 4).
F
IGURA 4 - Transmissão de superfície especular, difusa e composta.
Fonte: PEREIRA, F.O.R. & SOUZA, M. B. (2000)
A transmitância de uma superfície é afetada pelo ângulo de incidência e pelas
características difusoras da mesma. Novos tipos de vidro têm sido estudados e
propostos no sentido de aumentar a transmissão da luz natural e a reflexão da
radiação térmica.
2.7.4.4 Refração
O fenômeno de refração da luz ocorre quando a luz atravessa materiais com
índices de refração distintos; a direção do facho de luz e alterada durante sua
trajetória através do material. Esta modificação na direção é causada por uma
modificação na velocidade da luz. A velocidade diminui se o novo meio é mais
denso do que o primeiro, e aumenta, quando este meio é menos denso. A
modificação na velocidade é seguida por um desvio da luz que é conhecido como
refração.
A lei da refração é descrita pela equação, onde η1 e η2 são os índices
refrativos do primeiro e segundo meio respectivamente, α1 o ângulo de incidência do
fluxo luminoso e α2 o ângulo de refração da luz.
38
Como o ângulo de refração muda com o comprimento de onda, através da
dispersão em prismas, é possível promover a separação da luz branca em suas cores
integrantes.
2.8 - Características da Iluminação Natural
2.8.1 - Fontes de Luz
2.8.1.1 - O Sol
“O sol é uma fonte de luz primária, de grande
intensidade, pontual e dinâmica. Apenas a metade de sua
energia radiante recebida pela superfície da terra é
visível. O espectro da energia solar varia de ondas curtas
(ultravioleta) a ondas longas (infravermelho) e toda essa
energia radiante produz calor quando absorvida, o que
causa evaporação, convecção, condução de calor,
radiação, reflexão, etc.”. (MASCARÓ, 1983)
Isto faz com que a luz solar não seja considerada adequada para a iluminação
natural, particularmente onde sua presença é intensa (climas tropicais e seu entorno).
A radiação varia segundo:
a) posição do sol segundo a hora do dia;
b) posição do sol de acordo com a estação do ano;
c) nuvens, pó, outras partículas sólidas e outras obstruções;
d) características do entorno;
e) latitude e altitude da região;
f) clima;
g) quantidade de atmosfera que a luz solar atravessa.
2.8.1.2 - Entorno como Fonte de Luz
O entorno se comporta, geralmente, como uma fonte de luz. A luz refletida pelo
terreno que rodeia o edifício em estudo, ou proveniente de outras superfícies
exteriores a ele, é um dado importante para o projeto de iluminação natural.
Como as outras fontes de luz, é preciso que sua luminância seja controlada.
39
“A luz refletida pelo entorno em regiões
ensolaradas representa, no mínimo, de 10% a 15% do
total da luz diurna recebida pela janela; estes valores são
superados quando o entorno é claro (vegetação e calor
superficial). Para aqueles locais cujas superfícies
exteriores não estão expostas ao sol, a luz refletida pelo
entorno pode chegar a ser mais da metade da luz recebida
pelas janelas, contidas por superfícies sombreadas”.
(MASCARÓ, 1983)
A direção da luz refletida pelo entorno pode ser utilizada mais eficientemente
no espaço interior, especialmente naqueles pontos localizados nas zonas próximas à
janela. Esta luz proveniente do entorno pode ser controlada – dentro de certos limites
– pelo projetista, por exemplo: por meio da utilização da cor nas superfícies
próximas ao edifício pode-se aumentar a luz incidente, tanto na zona das janelas em
sombra como no interior do local.
2.8.2 - Sistemas de Iluminação Natural (Zenitais e Laterais) e o projeto
Uma vez que já sabemos o que necessitamos em termos de iluminação e
quanto dispomos na cidade de nosso projeto, o passo – sábio - a seguir é estudar as
possibilidades de se atender a essas exigências. Várias maneiras se apresentam, mais
ou menos sofisticadas, para nos atender nas diversas fases do projeto. Após
conhecermos o potencial da nossa região podemos ter um pré-dimensionamento das
aberturas.
O passo seguinte é resolver qual forma de "coleta de luz natural disponível"
melhor convém ao projeto: a lateral ou a zenital. A primeira se traduz, no projeto,
pelas aberturas feitas nas fachadas, que atingem o ambiente. O maior aproveitamento
da luz natural, neste caso, ocorre perto das janelas, sendo comum um grande declínio
à medida que nos afastamos dela.
Uma última recomendação: a função de uma janela como elemento de
integração exterior–interior não pode ser esquecida, e na verdade é essa mistura de
parâmetros que pode tornar fascinante o projeto das aberturas. Assim podemos usar
nosso conhecimento de orientação, reflexão externa (em pisos do entorno imediato) e
interna (tetos) para gerar um sistema de abertura que reúna todos estes requisitos
.
40
Existem opções, como os "sheds”, que podem não captar a luz do sol, uma
vez que possuem uma única superfície vertical envidraçada. Entretanto eles
apresentam em geral apenas 30% do rendimento lumínico de um domo, captor
horizontal.
Finalmente, além das aberturas que captam a luz solar e de seus elementos
redirecionadores e sombreadores da luz, características do ambiente interno, tal como
pé-direito, forma do teto e cores das superfícies interferem no resultado obtido.
2.8.3 - Localização e Forma das Janelas
“Muito do segredo de uma boa iluminação
lateral se baseia na adequada localização das janelas em
relação ao interior e nas características que cada tipo de
fechamento tem, analisados do ponto de vista
luminotécnico. Descrevemos a seguir alguns dos aspectos
da iluminação oferecida por formas e disposições típicas
de janelas”. (VIANA & GONÇALVES, 2001)
a) Janelas altas e baixas;
b) Janelas altas e estreitas;
c) Janelas largas e horizontais;
d) Janelas em paredes opostas;
e) Janelas em paredes adjacentes;
f) Janelas em sacada;
g) Efeito das obstruções externas;
h) Efeito dos brises (quebra-sóis).
2.8.3.1 - Janelas Altas e Baixas
Janelas mais baixas propiciam uma iluminação mais próxima delas.
As janelas altas propiciam uma maior profundidade na distribuição da luz
natural, em função da relação entre a altura do piso e o limite superior da janela, e
também melhoram um pouco a uniformidade, pelo fato de se diminuir os níveis de
iluminância mais próximos à abertura e aumentar a reflexão interna das paredes, uma
vez que a luz é levada mais para o fundo do ambiente. Janelas altas e contínuas,
recuadas ou não até o interior da fachada, permitem reduzir a área visível da abóbada
celeste que pode provocar ofuscamento.
41
A localização da borda superior das janelas, tão perto do forro quanto
possível, incrementa a superfície refletora do mesmo e diminui as áreas escuras que a
rodeiam. A uniformidade da iluminação melhora notavelmente, quando a borda
superior da janela está situada a uma altura igual a, pelo menos, metade da
profundidade do local que contém a janela.
2.8.3.2 - Janelas Altas e Estreitas
Com uma mesma área de janela dividida em duas janelas em série podemos
ter as seguintes situações:
a) Se as janelas em série estiverem muito separadas uma da outra, a
distribuição da luz, paralela à parede que contém a janela, será
inadequada, e as áreas de piso e parede entre as janelas podem
ficar bem mais escuras;
b) Porém se as janelas não estiverem muito separadas, a distribuição
será melhor, mais uniforme, atingindo uma maior área útil do
plano horizontal.
2.8.3.3 - Janelas Largas e Horizontais
“As janelas desse tipo formando planos contínuos alargados são usadas em
oficinas grandes e profundas e junto com uma iluminação artificial complementar,
quando se deseja restringir a admissão da luz solar direta e obter um melhor
balanceamento entre a luz diurna e a artificial complementar.
Janelas largas e horizontais situadas na parte
superior da parede dão faixa de luz diurna paralela à
parede que as compõem, porém bastante alargadas, até o
fundo do local. Com semelhantes janelas em apenas um
lado, a área logo abaixo das mesmas fica pobremente
iluminada, criando-se ali um contraste desagradável de
iluminâncias, com a visão da abóbada celeste luminosa
através das janelas. (MASCARÒ, 1975)
Diz-se que, como regra geral, as superfícies envidraçadas grandes e
contínuas, estendidas ao longo do local, permitem uma distribuição mais uniforme da
luz diurna do que as janelas separadas por áreas de parede.
42
Porém este tipo de janela contínua, quando usada em climas tropicais, produz
problemas de ofuscamento e excesso de ganhos térmicos, particularmente quando
não se previu o fator sombra correspondente.
2.8.3.4 - Janelas em Paredes Opostas
Viana; Gonçalves (2001), afirma que ambientes com duas ou mais janelas são
melhores iluminados do que aquele com somente uma janela. Ambientes com janelas
em paredes opostas podem ser melhor iluminados do que os ambientes com duas
janelas dispostas em paredes adjacentes. Dependendo da forma do ambiente, em
locais com duas janelas, o efeito de uma se soma ao da outra, aumentando o nível de
iluminância e melhorando a uniformidade. Janelas opostas também reduzem o
ofuscamento, pela diminuição do contraste entre janela e fundo, através da
iluminação das paredes que as contém pela luz proveniente da janela oposta. Quando
uma das duas janelas for alta, diminui o ofuscamento e se melhora também a
uniformidade de distribuição da luz, benefício ainda maior com as duas altas.
Dependendo da profundidade do local, pode ser conveniente complementar a
iluminação unilateral com bilateral por meio de janelas, geralmente localizadas na
parte superior da parede, para melhorar a iluminação nas zonas menos favorecidas
bem como melhorar a uniformidade e distribuição da iluminação. Esta
complementação também pode ser feita com bastante eficácia com a iluminação
zenital (que não deixa de ser “uma janela alta”).
2.8.3.5 - Janelas em Parede Adjacentes
Em ambientes com duas janelas em paredes adjacentes, a segunda janela
melhora a deficiência de nível de iluminância no fundo da sala e também a
uniformidade. Mascaro (1975) diz que essas janelas, em locais quadrados, dão boa
penetração de luz, a menos que sejam estreitas e estejam situadas perto de um mesmo
canto do ambiente, pode-se chegar a posição das duas janelas com resultados
bastante satisfatórios, principalmente quando a janela da parede maior estiver
posicionada mais para o fundo do ambiente.
Janelas adjacentes também reduzem o ofuscamento, pela diminuição do
contraste entre janela e fundo, através da iluminação das paredes que as contêm pela
luz proveniente da janela adjacente.
43
Em ambientes com duas janelas adjacentes, a conveniência de se ter uma
delas ou as duas, com peitoris maiores, estará em função da maior das duas
dimensões do ambiente. Como já foi dito, é interessante e conveniente que as janelas
da parede maior tenham também peitoril maior, pois dessa forma melhora-se a
uniformidade e diminui-se o ofuscamento.
2.8.3.6 - Obstruções Externas
“A distribuição da luz diurna, que chega
através das janelas, está condicionada também pela
natureza das obstruções exteriores, as obstruções externas
reduzem a profundidade de penetração da luz nos
ambientes. Quanto maiores e mais próximas das
aberturas, mais elas reduzirão esta profundidade. Elas
afetam também a distribuição das curvas isolux, em
planta, dependendo de suas posições relativas às janelas”.
(VIANA & GONÇALVES, 2001)
2.9 DADOS CLIMÁTICOS
O cálculo para o projeto de sistemas de ar condicionado, cálculos
simplificados do consumo de energia e para simulações detalhadas de energia em
edificações podem ser feitos com base no conhecimento de requisitos básicos das
condições climáticas externas.
Diferentes níveis de projeto podem utilizar elementos climatológicos
integrados através de tratamentos específicos, que visem direcioná-los para o uso na
solução de problemas de projeto de edificações. Isto requer um prévio tratamento
estatístico ou métodos que transformem uma grande quantidade de registros em
ferramentas práticas de trabalho.
Os dados climáticos, mais comumente utilizados na avaliação do desempenho
térmico de edificações, têm sido os dias típicos, temperaturas de projeto, graus/dia ou
ano climático de referência. Segue como referência, um resumo de cada método
citado:
1. Dia Típico de Projeto: é uma ferramenta importante na determinação
das exigências higrotérmicas de verão e inverno. O projeto é elaborado para melhor
responder ao conforto térmico do indivíduo com base nas características deste dia
típico.
44
Na metodologia desenvolvida por SATLLER (1989), que segundo
GOULART (1993) comparou esta com a metodologia desenvolvida no IPT (Instituto
de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo) e constatou que a metodologia
de Satller para dia típico de projeto é mais recomendável por resultar em dias com
amplitudes de temperatura próximas à amplitude média e dentro de uma faixa de
maior freqüência de ocorrência.
Portanto, em seu procedimento descrito, SATLLER (1989) recomenda que,
para cada um dos dias do período de dados disponíveis, sejam calculadas a
temperatura média, a temperatura média diária, e em seguida ordenadas em ordem
crescente. Posteriormente é encontrado o conjunto de dias de temperaturas médias
elevadas, considerando aproximadamente 15% do número total de dias. Da mesma
forma são encontrados os dias de temperaturas médias mais baixas no período. Os
dias encontrados correspondem aos períodos quente e frio, respectivamente.
A abrangência dos períodos quente e frio é determinada a partir da
verificação das datas limite dos conjuntos. Os dias incluídos no período quente,
denominam-se dias quentes, e os dias incluídos no período frio são chamados dias
frios. Depois de reordenadas as temperaturas médias correspondentes aos dias dos
períodos definidos acima, são determinados os níveis de 1%; 2,5%; 5% e 10% tanto
para os dias quentes, como para os dias frios. Portanto, o nível de 2,5%, relativo a
dias quentes, por exemplo, caracteriza o dia cuja temperatura média é excedida
somente por 2,5% do total de dias quentes. Para cada nível, são selecionados os dias
cujas temperaturas médias se situam imediatamente acima e abaixo da temperatura
média do dia de referência e dentro de um intervalo representando 1% do número de
dias do conjunto. Como a metodologia trabalha com um dia teórico, são calculadas
as médias horárias das características dos dias situados nestes intervalos, para cada
nível, definindo-se os dias típicos de verão e dias típicos de inverno. Para cada dia
típico, são listados os valores horários de temperatura de bulbo seco, temperatura de
bulbo úmido ou umidade relativa, nebulosidade (ou radiação solar), direção e
velocidade do vento. Segundo GOULART (1993), deve-se conhecer a data de
referência de cada dia típico, para que se estimem com precisão, os valores de
irradiância solar nos diferentes componentes externos da edificação. A metodologia
prevê que a data seja definida pelo cálculo das declinações solares, ou seja,
45
corresponde ao dia cuja declinação solar mais se aproxime da média das declinações
solares dos dias considerados na definição dos dias típicos;
2. Temperatura de Projeto – Metodologia ASHRAE: o método de
selecionar temperatura de projeto baseada na suposição de que o nível de freqüência
de uma temperatura específica em um determinado período de tempo se repetirá no
futuro. As freqüências de 1%, 2,5% e 5% foram selecionadas para um intervalo de
múltiplos riscos, sendo de responsabilidade do profissional a escolha do nível de
risco do seu projeto.
São apresentados no período de inverno, dois níveis de freqüência de
ocorrência. Estes níveis representam temperatura de bulbo seco que são igualadas ou
excedidas por 99% ou 97,5% dos valores correspondentes ao número total de horas
dos meses de dezembro, janeiro e fevereiro (um total de 2.160 horas) no hemisfério
Norte e dos meses de junho, julho e agosto (um total de 2.208 horas) no hemisfério
Sul.
No período de inverno, são apresentados três níveis de freqüência de
ocorrência. Estes níveis representam temperatura de bulbo seco que são iguais ou
excedidas por 1%, 2,5% e 5% dos valores correspondentes ao número total de horas
dos meses de junho a setembro (um total de 2.928 horas) no hemisfério Norte, e dos
meses de dezembro a março no hemisfério Sul (um total de 2.904 horas). Para cada
temperatura de bulbo seco de projeto de verão, deve ser encontrada a temperatura de
bulbo úmido coincidente, ou seja, determina-se a média de todas as temperaturas de
bulbo úmido ocorridas com a específica temperatura de bulbo seco. Também são
encontradas as temperaturas de bulbo úmido que representam valores que são
igualados ou excedidos 1%, 2,5% e 5% das horas durante os meses de verão. Estes
valores de temperatura de bulbo úmido são computados independentemente dos
valores de temperatura de bulbo seco de projeto. Pela ASHRAE, as temperaturas de
bulbo seco de projeto com a temperatura de bulbo úmido coincidente devem ser
usadas para calcular cargas refrigeração em edificações. Já as temperaturas de bulbo
úmido de projeto são determinadas, a princípio, para uso em processos de
resfriamento evaporativo, mas também podem ser usadas para calcular cargas de
ventilação.
46
A metodologia da ASHRAE para temperatura de projeto também apresenta
recomendações relativas a dados de vento.
No período de inverno, o vento predominante mais freqüente é encontrado
com a temperatura de bulbo seco de projeto para o nível de 97,5% e a velocidade
média do vento (média dos valores de velocidades do vento que ocorrem
coincidentemente com a temperatura de projeto) para o mesmo nível.
Para o período de verão, o vento predominante mais freqüente é encontrado
com a temperatura de bulbo seco de projeto, para o nível de 2,5%.
3. Grau-dia e Grau-hora: segundo a ASHRAE (1993), são métodos
para análise de energia em edifícios com equipamentos de ar condicionado utilizados
constantemente, sendo a demanda anual de energia requerida calculada através do
valor da quantidade de grau-dia durante o ano.
Grau-dia é definido como sendo um parâmetro climático que pode ser
definido como o somatório da diferença de temperatura, quando esta se encontra
abaixo de uma temperatura base (Tb). Quando a temperatura média diária for menor
que Tb, calcula-se a diferença (Tb-Tméd), somando-se estas diferenças, dia a dia,
para todo o ano. Grau-hora pode ser estimado de maneira similar, porém tomando-se
as temperaturas horárias em vez de temperaturas médias diárias.
Para o cálculo de refrigeração utilizando o conceito de grau-dia ou grau-hora,
utiliza-se de maneira semelhante ao cálculo para aquecimento, demonstrado acima,
porém são consideradas as temperaturas que excedem uma temperatura base (Tb).
4. Ano Climático de Referência: é a reunião de dados climáticos de um
ano típico utilizado para o cálculo do consumo de energia através de programas de
simulação de desempenho térmico de edificações.
STAMPER (1997) descreveu um procedimento utilizado para determinar o
chamado Test Reference Year (TRY) ou Ano de Referência em português.
Baseado na eliminação de anos de dados, que contêm temperaturas médias
mensais extremas (mais altas e mais baixas), até permanecer um ano somente, que
será eleito como o ano climático do local específico em estudo. Os meses são
classificados em ordem de importância para cálculo de energia, analisando-se os
valores da média das temperaturas médias mensais de temperatura do ar, anotando-se
o mês mais quente e o mês mais frio, em seguida o segundo mês mais quente e o
47
segundo mês mais frio e assim por diante, conforme aparecem as maiores e as
menores temperaturas médias mensais, respectivamente. Após fecharem os doze
meses, repete-se a seqüência dos meses, porém invertendo-se o sentido de análise, ou
seja, onde é quente passa a ser frio e vice-versa. Com isso, os anos que apresentam
temperaturas médias mensais extremas (mais altas e mais baixas) poderão ser
eliminados na seqüência dos meses anotados.
Com a seqüência dos meses listados, as temperaturas médias mensais do
registro disponível são calculadas e examinadas. O ano cujo mês anotado na lista for
mais quente é eliminado, em seguida, o ano cujo mês anotado na lista é mais frio é
eliminado, e assim sucessivamente até restar somente um ano.
Este é designado como o Ano Climático de Referência.
O Test Reference Year (TRY), determinado por este processo, consiste em
dados climáticos horários apresentados em um formato padronizado, conforme
necessário para simulação de desempenho térmico de edificações.
Segundo GOULART (1993b), o TRY determinado pelo processo descrito por
STAMPER (1997), necessita das seguintes informações climáticas para as 8.760
horas do ano:
1. Mês, dia e hora; temperatura de bulbo seco (TBS);
2. Temperatura de bulbo úmido (TBU); umidade relativa (UR%);
3. Direção de vento (DV); velocidade de vento (VV);
4. Pressão barométrica (PR); nebulosidade (TN);
5. Radiação solar (estimada a partir da nebulosidade).
Os dados do Ano Climático de Referência podem ser plotados sobre uma
Carta Bioclimática, obtendo-se quais as estratégias de projeto mais adequadas, para
melhor adaptar a edificação ao clima local.
Os profissionais de projeto de edificações e de sistemas de ventilação e ar
condicionado, bem como aqueles responsáveis pela segurança e higiene do trabalho
necessitam de conhecimento atualizado e de ferramentas práticas que permitam a
avaliação do conforto térmico dos ambientes edificados.
48
2.9.1 ANO CLIMÁTICO
Conforme GOULART (1993b), a ASHRAE identifica duas fontes de ano
climático desenvolvidas para cálculos de energia utilizados nos Estados Unidos: o
Test Reference Year (TRY), preparado pelo National Climatic Center e o Tipical
Meteorological Year (TMY) preparado pelo Sandia Laboratories na cidade de
Albuquerque.
O Test Reference Year (TRY), representa um ano real de dados referentes a
um período de registro disponível de 10 anos ou mais. A mais recente geração de
sistemas informatizados para simulação de desempenho térmico de edificações,
adota como dados de entrada, representando o clima local, informações horárias de
um período anual. Exemplos desses sistemas são DOE, ESP e COMFIE, que utilizam
os dados climáticos horários de um ano típico, para cálculo do consumo de energia e
avaliação de desempenho térmico em edifícios.
A vantagem em se adotar um arquivo climático com dados horários de um
ano inteiro ao invés de aplicar a prática usual de apenas o dia típico de verão e
inverno, se encontra no fato de que os resultados obtidos nas simulações com dados
horários anuais são mais representativos das variações sazonais de um ciclo anual.
Um arquivo climático de um ano de dados permite uma visão global das variações,
que podem ocorrer na simulação, e garantem a estabilização do método dinâmico de
interações nos cálculos de simulação térmica em regime transiente, para qualquer
estação, mês, dia ou hora do ano que se queira simular.
Nesse caso, permite-se também uma análise diária ou horária do ano inteiro,
onde se pode completar o ciclo das variações climáticas sazonais de uma dada região
e, portanto, a análise não fica restrita às variações extremas do ano, representadas
pelo dia típico de verão e ou inverno, podendo ser realizada sob uma visão
discretizada das variações anuais.
Por outro lado, trabalhar com dias típicos significa operar com uma
porcentagem de possibilidades de ocorrências de variações climáticas das duas
estações extremas do ano, sendo que esse modelo de representação climática é de
difícil compreensão para a maioria das pessoas não-familiarizadas com métodos
estatísticos.
49
AKUTSU et al. (1995a) explica que o dia típico é utilizado para
representação climática em simulações de desempenho térmico nos métodos usados
pelo IPT. Entretanto, nessa prática, não se considera as variações ocorridas no clima
durante os dias precedentes ao dia típico, o que é importante quando se trata de
edificações com certa inércia térmica.
A partir de experimento em protótipo de edificação com inércia térmica
média, onde as temperaturas internas e externas foram medidas continuamente,
AKUTSU et al. (1995a) concluíram ser necessário levar em consideração, no
mínimo, três dias precedentes ao dia de cálculo, para simulação de desempenho
térmico, no intuito de se evitar conclusões totalmente diversas a respeito do
desempenho térmico da edificação.
Essa pesquisa vem confirmar, também, a vantagem de se trabalhar com uma
representação climática de dados horários de um ano típico ou ano climático de
referência.
O procedimento utilizado na determinação do ano climático de referência ou
TRY (Test Reference Year), de um período de registro disponível, baseia-se na
eliminação de anos de dados, os quais contêm temperaturas médias mensais extremas
(altas ou baixas), até permanecer um ano apenas. Para tanto, os meses são
classificados em ordem de importância de cálculos relacionados ao consumo de
energia. A partir de então, os valores médios mensais de temperatura são analisados e
o mês mais quente e o mês mais frio do período de anos, tomados para estudo, são
considerados os mais importantes, seguidos do segundo mês mais quente e segundo
mês mais frio e dos demais meses em ordem de importância de frio e de quente. As
temperaturas médias mensais, por período de registro disponível, são examinadas
conforme a seqüência de meses listada, a partir da importância dos extremos mais
quentes e mais frios alternadamente, sendo que o ano com o mês mais quente do
período de estudo é eliminado primeiro, eliminando-se, em seguida, o ano com o mês
mais frio. O processo continua até restar apenas um ano, que será designado como
ano climático de referência. Se ao fim de doze meses de seqüência de importância,
sobrar mais de um ano, a análise continua na mesma seqüência de meses, só que com
a importância trocada: o mês de importância mais quente torna-se o mês de
50
importância mais frio, até restar apenas o ano climático de referência, conforme
(GOULART, 1993b).
O Test Reference Year (TRY), determinado por este processo, consiste em
dados climáticos horários apresentados em um formato padronizado, conforme
necessário para simulação de desempenho térmico de edificações. No TRY,
determinado pelo processo descrito por Stamper, segundo GOULART (1993b),
constam as seguintes informações climáticas para as 8760 horas do ano:
1. mês, dia e hora; temperatura de bulbo seco (TBS);
2. temperatura de bulbo úmido (TBU); umidade relativa (UR%);
3. direção de vento (DV); velocidade de vento (VV);
4. pressão barométrica (PR); nebulosidade (TN);
5. radiação solar (estimada a partir da nebulosidade).
Os dados do Ano Climático de Referência podem ser plotados sobre uma
Carta Bioclimática, obtendo-se quais as estratégias de projeto mais adequadas, para
melhor adaptar a edificação ao clima local.
2.9.2 DISPONIBILIDADE DE DADOS CLIMÁTICOS PARA A CIDADE DE CUIABÁ-MT
Segundo DUARTE (1995), em Cuiabá, as pesquisas meteorológicas são feitas
desde 1901 pelo observatório meteorológico Dom Bosco, fundado e mantido pelos
padres salesianos. Em 1911, integrou-se INEMET – Instituto Nacional de
Meteorologia, e continuou sendo operado pelos salesianos até 1966. com o
fechamento do observatório a 31 de dezembro desse mesmo ano, o arquivo existente
foi transferido para o 9° Distrito de Meteorologia, e as medições passaram a ser feitas
pelo INEMET, atual DNMET – Departamento Nacional de Meteorologia, do
Ministério da Agricultura e Reforma Agrária.
Entre os dados climáticos disponíveis estão as normas climatológicas do
período de 1961 a 1990, do Ministério da Agricultura e Reforma Agrária, coletado
no 9° Distrito de Meteorologia no município vizinho de Várzea Grande – MT, a
menos de 1 km após a travessia da ponte sobre o Rio Cuiabá. O Estado dispõe de
apenas 4 postos meteorológicos do DNMET. Existem também 2 postos da UFMT -
Universidade Federal de Mato Grosso, um localizado no campus da Universidade de
51
Cuiabá e outro na fazenda instrumental no município vizinho de Santo Antônio do
Leverger.
Dispõe-se também de dados diários um pouco mais recentes do período de
1985 a 1994, do Ministério da Aeronáutica, coletados na estação meteorológica do
Aeroporto Marechal Rondon, em Várzea Grande, e de alguns dados isolados obtidos
em fontes secundárias.
2.10 ARQUITETURA E CLIMA
A relação existente entre o homem e o espaço faz parte da própria experiência
do homem no mundo; todas as ações humanas são realizadas no espaço. O espaço
construído também é algo antiguíssimo e de muita preocupação até os nossos dias.
Há um número incalculável de estudos que giram em torno das habitações, são áreas
totalmente diversas que se preocupam com o assunto. Mesmo no ponto de vista da
arquitetura existem diferentes áreas a serem pesquisadas, isso porque a habitação é
um espaço de morar, logo uma característica fundamental do homem como ser no
mundo.
A habitação não é apenas um conjunto edificado onde os eventos ocorrem,
mas sim um componente essencial dos eventos. Para que uma edificação funcione de
forma ideal, é necessário se cumprir uma série de exigências que o próprio corpo
humano necessita.
Para MALARD (2002), a criação e a modificação de espaços são processos
dinâmicos e as formas arquitetônicas são modeladas na experiência da vida. Segundo
ela, o espaço arquitetônico pode ser, então, considerado em três níveis: o nível
simbólico, que é relacionado ao desejo (às imaginações, emoções e crenças
humanas). O desejo impulsiona o homem a agir sobre as coisas organizando-as
significativamente, e criando lugares onde possa espacializar esse desejo. As
questões que são levantadas quando analisamos o nível simbólico podem ser
resumidas em ‘Para que é?’; o nível de uso - ou funcional - que diz respeito à
maneira como as coisas são organizadas nas espacializações. As questões que são
levantadas quando examinamos o nível do uso podem se resumir em ‘Como isto
funciona?’; o nível tecnológico, que consiste nos conhecimentos, habilidades,
artifícios e técnicas, as quais o homem se utiliza para organizar as coisas nas
52
espacializações, criando lugares significativos e funcionais. As questões que
dirigimos a esse nível são resumidas em ‘Como fazer isto?’.
A boa arquitetura seria então aquela que contemple, de modo equilibrado, os
três níveis.
Por vezes um nível é negligenciado ou até ignorado quando se projeta ou se
analisa a arquitetura, enquanto que os outros dois são priorizados. Quando isso
ocorre, vai ocorrer também a simplificação ou a falta de algum elemento que
certamente afetará a experiência espacial (a experiência do habitar, no sentido
amplo). Assim, os elementos simplificados (inadequados) ou faltantes se tornam
conspícuos, e nesses casos, podem surgir conflitos entre as pessoas (usuários) e os
objetos arquitetônicos simplificados, estragados ou faltantes.
Pode haver, entretanto, situações arquitetônicas onde um dos níveis seja
realmente preponderante sobre o outro.
A situação de equilíbrio é certamente a mais desejável para a maioria dos
projetos arquitetônicos e urbanísticos, embora existam muitos casos em que algum
nível pode ser priorizado com relação aos demais. Entretanto, no caso dos projetos
habitacionais, não há dúvida de que o equilíbrio deve ser perseguido no seu limite.
Quando se fala em equilíbrio, o que se busca é o cumprimento dos fenômenos
básicos do processo de morar, como: os de territorialidade, privacidade, identidade e
ambiência. Os elementos arquitetônicos que compõem a casa têm de possuir as
qualidades que os possibilite realizar tal compromisso.
MALARD (2002) diz que, quando qualquer elemento está faltando ou
estragado, ele provoca um conflito que acaba por revelar o fenômeno que está sendo
afetado. Dessa forma deve-se tentar localizar a falha existente para que se possa
solucionar o conflito arquitetônico existente.
Nas últimas décadas, houve um crescimento acelerado no ramo da construção
civil de habitações populares, devido à carência nesse setor, porém juntamente a esse
crescimento tem-se verificado um descontrole quanto à qualidade de tais edificações.
Atualmente, um maior número de pessoas tem passado mais tempo dentro de
suas casas, em função aos novos tipos de atividades e a duração dos períodos de
lazer, originando assim um aumento no consumo de energia despendida na procura
53
de um eficiente conforto ambiental no interior das habitações, ocasionado pela falta
de qualidade dita anteriormente.
São por esses motivos que os profissionais da construção civil, de um modo
geral, devem estar atentos às soluções de projetos propostas, as técnicas construtivas
e aos materiais utilizados em suas construções, para que, em fase de uso tenha um
bom desempenho em todos os aspectos.
Com base nas anotações de ARAKAKI (2000), teve início, em 1995, o
desenvolvimento pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) para a Financiadora
de Pesquisas e Projetos (FINEP) do projeto “Critérios mínimos de desempenho para
habitação térreas de interesse social” que foi incorporada pelo Programa Brasileiro
de Qualidade e Produtividade da Construção Habitacional (PBQP da Habitação) que
apóiam os setores da cadeia produtiva, a instalação e aplicação da produtividade e da
qualidade. No momento, trata-se ainda de base para discussão a fim de gerar uma
norma de desempenho para sistemas construtivos.
Nessa abordagem foram reduzidos para seis os números de exigências
consideradas prioritárias no caso de desempenho para habitações térreas de interesse
social. O IPT sugere a análise dos seguintes itens: segurança estrutural; segurança ao
fogo; estanqueidade à água; conforto térmico; conforto acústico e durabilidade.
2.11 A EVOLUÇÃO DA ARQUITETURA NO BRASIL
A arquitetura no Brasil durante o período colonial era muito simples,
caracterizada pela falta de mão-de-obra qualificada (apenas trabalho escravo) e
técnicas construtivas inadequadas.
Devido à importação dos padrões arquitetônicos de Portugal, as casas
seguiam certo padrão com relação as suas posições nos lotes, construídas sobre os
limites frontais e laterais, as paredes tornavam-se elementos não só de vedação e
sustentação das coberturas, como, também, responsáveis pela definição e
conservação dos limites das vias públicas.
Os painéis de fechamento vertical eram muito espessos e o projeto das
edificações eram simples, com extensos corredores, altos pés-direitos e telhados de
duas águas.
No período do século XVIII, as construções se caracterizavam por serem de
pau-a-pique, adobe ou taipa-de-pilão, nas edificações mais simples, e nas mais
54
sofisticadas empregava-se pedra e barro, em casos mais raros utilizavam-se tijolos ou
ainda pedra e cal, (REIS FILHO, 1997).
No início do século XIX, com a integração do Brasil no mercado mundial,
conseguida pela abertura dos portos, possibilitou a importação de diversos tipos de
materiais que contribuíram, em grande parte, nas alterações sutis no contexto
arquitetônico, mas preservando o primitivismo das técnicas construtivas.
Já na segunda metade do século XIX a arquitetura brasileira foi influenciada
pelas tendências européias, denominadas neoclássicas, porém apenas os mais
abastados puderam aderir tal estilo.
Neste mesmo período a importação de materiais era total. A implantação das
casas nos terrenos começava a se transformar.
Segundo REIS FILHO (1997), foi sob a inspiração do ecletismo e com o
apoio dos hábitos diferenciados das massas imigrantes, que apareceram as primeiras
residências urbanas com nova implantação, rompendo com as tradições e exigindo
modificações nos tipos de lotes e construções. As primeiras manifestações de
mecanização na produção de materiais de construção e a presença dos imigrantes
como trabalhadores assalariados respondiam pelas alterações das técnicas
construtivas nessa época. Surgiram então as casas construídas com tijolos.
Posteriormente, estabeleceu-se o afastamento frontal, permitindo projetos
arquitetônicos mais diferenciados, somados ao aperfeiçoamento técnico construtivo.
REIS FILHO (1997) ainda afirma que nem sempre as formas arquitetônicas
respondiam às mudanças tecnológicas, pois as paredes, mesmo as de tijolos,
continuavam a ser confeccionadas com exageradas espessuras.
Ainda na metade desse século, com a instalação das ferrovias e linhas de
navegação fluvial, foi possível o acesso às províncias no interior do País dos
produtos e inovações até então indisponíveis.
As mudanças socioeconômicas e tecnológicas ocorridas trouxeram ao Brasil
inúmeras transformações nas técnicas construtivas e nas habitações. As técnicas eram
importadas, juntamente com os materiais, REIS FILHO (1997) ainda explica que os
arquitetos e engenheiros dessa época orgulhavam-se de imitar com perfeição, até nos
detalhes, os estilos de todas as épocas. Mesmo dependendo largamente de materiais
importados, dominavam com eficiência as técnicas de construção e eram capazes de
55
atender às exigências mais complexas de estruturas e acabamento, que lhes eram
impostas por uma arquitetura então em rápida evolução.
No final do século XIX as paredes tomaram dimensões menores e uniformes,
facilitando a confecção mecanizada de portas e janelas. As paredes externas
passaram a ter 0,60m de largura e as internas 0,30m, o pé-direito da edificação se
mantinham de aproximadamente 5,00m.
Segundo REIS FILHO (1997), as paredes das casas, quando não eram
confeccionadas com tijolos aparentes, eram revestidas com massa, com motivos
decorativos.
Nos primeiros vinte anos do século XX, surgem as primeiras experiências
arquitetônicas mais atualizadas, que se iniciam com a introdução do art noveau e
passando pelo neocolonial até chegar ao movimento modernista.
Entre 1920 a 1940, com o início do desenvolvimento industrial, ocorreram as
primeiras transformações tecnológicas de importância no País. Começaram a surgir,
também, as edificações com pés-direitos reduzidos.
Na década de 30 cresce o número dos edifícios de residências, graças ao
aperfeiçoamento das estruturas metálicas e em concreto. Segundo REIS FILHO
(1997), durante este período, o concreto se afirmou como elemento básico na
construção civil.
Com a utilização das estruturas em concreto, as paredes perderam sua função
estrutural, passando a atuar somente como elemento de vedação, feitos em sua
maioria de tijolos. PATTON (1978) afirma que a parede de vedação é um conceito
que dá ensejo a muitas realizações, tendo incentivado o emprego de novos materiais
e elementos laminados.
Com a construção de Brasília, houve uma intensificação muito grande da
urbanização e industrialização da história do País. Foi possível perceber as mais
variadas composições arquitetônicas. As obras mais representativas buscavam uma
sintonia entre as possibilidades crescentes das estruturas e as exigências mais
complexas do meio.
Com a limitação das importações, no período da Segunda Guerra Mundial,
houve um estímulo para que a indústria brasileira substituísse os produtos importados
56
por produtos nacionais, fazendo assim, com que estes se aperfeiçoassem cada vez
mais.
2.11.1 A EVOLUÇÃO DA ARQUITETURA EM CUIABÁ
Em Cuiabá, as mudanças e inovações sofridas no campo da construção civil
ocorreram com diferenças temporais. Tudo isso, devido à distância entre os grandes
centros e a capital mato-grossense, somados pelas dificuldades de deslocamento,
existentes na época.
A atual capital de Mato Grosso nasceu no século XVIII, com ruas tortuosas e
estreitas. FREIRE (1997) afirma que o espaço produzido reflete, nas curvas e
meandros da malha urbana, a ondulação do relevo, a sinuosidade do Rio Coxipó e do
Cuiabá, os labirintos dos corixos e vazantes do Pantanal próximo. A luminosidade
intensa e o calor escaldante se filtram no desenho da cidade, na sua paisagem de
entorno, ajudando a compor o equilíbrio telúrico do ambiente cuiabano.
FREIRE (1997) fez uma leitura da evolução da cidade de Cuiabá em três
ciclos, e é dessa forma que esta evolução será aqui explicada.
Cuiabá surgiu no Ciclo da Mineração (1722-1820), fonte abundante de ouro,
teve suas primeiras casas de morada de palha, dispostas junto às lavras do Sutil,
considerada a mais rica mancha de ouro então localizada.
Em 1726, o povoado não apresentava mais características de acampamento
provisório, foram então erguidas as primeiras casas cobertas de telha, (FREIRE,
1997).
O ouro exercia poderosa atração populacional. Em 1730, a chegada de uma
poderosa monção trazida pelo Ouvidor Geral e Corregedor imprime um novo ritmo à
administração da vila, iniciando as obras da Cadeia, da Casa da Câmara e de novas
residências.
A arquitetura das primeiras edificações seguia os padrões paulistas do século
XVIII, implantadas sobre os alinhamentos.
O material utilizado nos alicerces era a pedra cristal e os baldrames, largos e
altos, feitos de pedra canga. As paredes eram feitas de pau-a-pique e taipa socada,
posteriormente surgiram as de adobe. Os materiais que compunham essa mistura
eram a terra, o pedregulho e quase sempre o óleo de peixe, (SANTOS, 2001).
57
No primeiro período o pé-direito era baixo, as fachadas estreitas reproduzindo
um único padrão, conferindo certa monotonia à paisagem das ruas. Os telhados eram
de duas águas, com caídas para a rua e para o quintal, cobertos, em sua maioria, por
telhas de barro.
Segundo ESTULANO (1999) as atividades de construção foram intensas nas
primeiras décadas. Neste ciclo as casas se concentravam à margem direita da
Prainha, do lado esquerdo (igreja do Rosário) as casas surgiam isoladas umas das
outras.
Do final do século XVIII ao início do século XIX, a cidade se adensa,
definindo melhor sua estrutura e aspecto urbano.
No Ciclo da Sedimentação Administrativa (1820-1968) o ouro começa a se
escassear, fazendo a camada dominante iniciar um processo de diversificação da
atividade mineradora pelas atividades agropastoris (FREIRE, 1997).
Neste ciclo, o poder público se define através de construções de grande porte
e incorporação de elementos que imprimem maior requinte às fachadas e aos espaços
construídos.
A classe dominante começa a construir os sobrados e as grandes residências
térreas que modificaram a fisionomia da cidade. A camada pobre da população, com
suas choupanas, casas de palha e casebres de taipa, vai construindo novos espaços
para a vila. Essas casas mais humildes localizavam-se nas pontas de rua ou nas áreas
periféricas, (ESTULANO & NOGUEIRA, 2000).
Com a promulgação do PRIMEIRO CÓDIGO DE POSTURAS DO
MUNICÍPIO, em 4 de janeiro de 1831, foram tratadas muitas questões da construção
civil. Com isso, o poder público procurava combater as construções irregulares e
feitas sem licença da Câmara, (ESTULANO, 1999).
ESTULANO (1999) afirma que, este período caracterizou-se pelo uso de
altos pés-direitos que se adequavam muito bem ao clima da região. Definia-se
também o uso de platibandas ornamentadas (que escondiam o aspecto pouco
elaborado dos telhados), frontões e balaústres.
Os materiais de construção eram, em sua grande maioria, produzidos e
extraídos nos arredores da cidade. As olarias próximas produziam as telhas e os
ladrilhos necessários às construções, desde as mais ricas até as mais pobres.
58
O madeiramento da estrutura das paredes e do telhado resultava do
aproveitamento de madeiras locais. As soleiras, os portais, as portas e janelas e os
assoalhos também eram de madeira.
A taipa socada foi muito utilizada durante todo o século XIX, sendo
substituída gradativamente pelo adobe. A pedra canga era largamente utilizada nas
construções e existia em abundância nas proximidades da cidade, (SANTOS, 2001).
Até o término da Guerra da Tríplice Aliança (março de 1870), Cuiabá era
uma verdadeira réplica das aldeias e vilas do norte de Portugal (Minho e Traz-os-
Montes), dada à semelhança da arquitetura de seus prédios.
O final do século XIX caracterizou-se pela adoção de novos modelos na
arquitetura, por maior adensamento da mancha urbana, conferindo maior nitidez ao
traçado das ruas, pela consolidação do Porto Geral e início da integração da pequena
localidade de Coxipó da Ponte, sede do distrito de mesmo nome.
ESTULANO & NOGUEIRA (2000) concluem que, o suporte econômico
pelo adensamento da mancha urbana foi garantido pela produção de açúcar e
extração da borracha. O bom andamento da economia local permite o incremento de
construções em Cuiabá e incorporação de inovações até então inéditas.
Neste momento, nenhum estilo particular se afirma. A arquitetura das
residências oscila entre o novo e o velho. A pilastra ou balaústre é o único elemento
novo surgido nesse período. Aparecem adornando platibandas, alpendres, peitoris,
guarda-corpos e muretas.
Com o Estado Novo, no período de Interventoria de Júlio Müller, na década
de 40, inicia-se um novo momento no Ciclo da Administração, (FREIRE, 1997).
Esse momento traz a fixação de sólidos pontos de amarração do desenvolvimento
urbano e por isso pode ser mais bem-visualizado no desenho da cidade.
Foi em 1943, com a vinda de Cássio Veiga, “grande reformador de Cuiabá” e
com a deliberação de uma grande valia de verba do governo Getúlio Vargas que
Cuiabá ganhou a Avenida Getúlio Vargas. Essa avenida rompeu com os padrões de
ruas estreitas, introduzindo no discurso viário da cidade o conceito moderno de via
pública. Ela recebeu o calçamento de pedra (paralelepípedos), com alguns trechos
pavimentados em concreto. Cuiabá ganhou também a ponte Júlio Müller, o Grande
59
Hotel, o Cine Teatro, entre outras obras como a construção do Colégio Estadual,
(FREIRE, 1997).
Outra característica desse momento é a introdução, na cidade, de prédios com
vários pavimentos, símbolo da modernidade dos grandes centros. Esse tipo de
edifício conferia contemporaneidade e “status” de grande cidade.
O Ciclo da Modernização (1968 até a atualidade) foi impulsionado pela
construção de Brasília, fortalecendo a região Centro-Oeste.
O ano de 1968 foi um marco para a cidade de Cuiabá, em decorrência da
demolição da antiga catedral do Bom Jesus. Segundo FREIRE (1997), era o
monumento barroco mais importante do Centro-Oeste. A demolição da Matriz
expressou as tensões entre o tradicional e o moderno, que antagonizavam a sociedade
cuiabana. Foi a partir daí que antigas construções foram derrubadas dando lugar às
novas. O moderno caracterizou-se por ser a aversão ao antigo, passando a significar
atraso.
O ciclo da Modernização promove um progresso quantitativo e qualitativo na
história de Cuiabá. O ciclo da Modernização, opõe-se aos ciclos da Mineração e da
Administração. Ao mesmo tempo em que incorpora os resultados urbanos dos ciclos
anteriores, neles se forja e se justifica, (SANTOS, 2001).
Com a grande demanda de imigração para a região, o crescimento urbano
cresceu assustadoramente, obrigando o Governo Estadual a adotar uma política
habitacional que viesse atender à população de baixa renda, surgindo então a
Companhia de Habitação Popular do Estado de Mato Grosso – COHAB.
Com o surgimento da COHAB, veio a necessidade da implantação de infra-
estrutura como água, energia e pavimentação, o que valorizou essa área da cidade,
estimulando o adensamento dos bairros mais próximos, (ESTULANO &
NOGUEIRA, 2000).
O asfaltamento e modernização das avenidas despertam novas aspirações da
população, estimulando a manutenção, limpeza e reforma das fachadas das casas,
construção de novas edificações e mudança de comportamento social em relação ao
uso dos bens públicos. No entorno das modernas avenidas, as residências vão se
transformando em casas de comércio diverso, consultórios, escritórios ou são
60
demolidos para ceder lugar a edificações mais apropriadas ao novo uso. Essa rápida
valorização do solo começa a impulsionar o processo de verticalização do centro.
Tudo isso trouxe para Cuiabá novas tendências e estilos de construções. A
cada novidade que surge a arquitetura cuiabana se enriquece, mas deve-se sempre ter
o cuidado de prezar pela identidade arquitetônica e histórica, original da cidade,
enriquecendo-a e não a substituindo.
2.12 A HABITAÇÃO SOCIAL NO BRASIL
O déficit habitacional brasileiro para o ano de 1995, segundo dados da
Fundação João Pinheiro, era então da ordem de 5 milhões de unidades. Em razão de
interesses políticos, dados anteriores apresentavam somas de 12 ou até mesmo 15
milhões de unidades, o que acarretava em um tratamento da questão habitacional
como um problema insolúvel.
Segundo KRUGER (2002), uma das razões para tais discrepâncias diz
respeito ao método adotado para determinar o déficit real de moradias. Em princípio,
o déficit habitacional pode ser desmembrado em três formas: o déficit por habitação
com ocupação acima de uma família (caso de várias famílias vivendo sob o mesmo
teto ou de sublocação de cômodos); o déficit por habitação precária (moradias
constituídas de materiais ordinários ou de sobras); e o déficit por habitação
desprovida de infra-estrutura adequada.
Considerando que o terceiro caso está relacionado à provisão de infra-
estrutura ao local da moradia, apenas os dois primeiros se referem à moradia em si.
Em 1970, por exemplo, dos 8 milhões de habitações consideradas como
déficit, 6,5 milhões eram de habitações consideradas “subnormais”, por falta de
serviços urbanos, (TRINDADE apud BRUNA, 1983).
Além dos aspectos de custo, ou seja, de ordem econômica, quanto à
construção de moradias para a população de baixa renda, devem ser considerados
aspectos de ordem ambiental e social.
A humanização da arquitetura, definida como satisfação com o ambiente
físico por KOWALTOWSKI et al. (1995) pode ser um dos caminhos para melhorar a
situação da habitação social. A humanização definida por Kowaltowski tem como
base a utilização de elementos naturais e estéticos, principalmente sob formas
tradicionais. A importância da arquitetura tradicional é reforçada por FATHY (1986)
61
quando cita que a sobrevivência de sociedades tradicionais por milhares de anos
indica que estas possuem conhecimentos que podem ser de grande valor, sejam em
suas formas originais ou como base para o desenvolvimento de novas técnicas
construtivas.
A respeito dos aspectos ambientais no desenvolvimento de um sistema
construtivo, deve-se observar que o ato de construir constitui basicamente uma
intervenção no meio ambiente, na qual não apenas o local onde se constrói é
modificado, como também um grande número de recursos naturais é despendido para
este fim. Torna-se assim necessário que os danos ao meio ambiente sejam, à medida
do possível, minimizados. Tal necessidade se refere não apenas ao bem-estar das
sociedades atuais, (KRUGER, 2002).
No atendimento, tanto aos aspectos ambientais quanto aos aspectos
socioeconômicos do planejamento e execução de moradias, deve-se dar prioridade a
procura por métodos racionais de se chegar ao produto final, ou seja, a habitação
propriamente dita, (KRUGER, 2002).
Acentuam-se também os problemas de difícil administração decorrentes do
alto índice brasileiro de urbanização – que já em 1998 aproximava-se de 75%, – sem
que haja recursos para investimentos essenciais. As profundas variações regionais em
relação à urbanização devem-se à forma como se deu a divisão inter-regional do
trabalho: a região mais urbanizada em 1980 era a Sudeste com 82,79%, enquanto a
Região Nordeste tinha o menor índice: 50,44%, (SANTOS, 1998).
De acordo com IANNI (1997), as grandes cidades são permeadas de
“diversidades, desigualdades, heterogeneidades, tensões, contradições”. Os processos
inerentes ao desenvolvimento do capitalismo no mundo, como a tecnologia de
grande escala, fortalecem a divisão social do trabalho e as desigualdades e provocam
o crescimento da tensão entre “localidade e globalidade”.
Um dos problemas que mais afetam a sensação de bem-estar no interior
dessas habitações é o arejamento interno das mesmas, conseqüência imediata de uma
ventilação correta ou não. O estudo da ventilação natural pode aperfeiçoar as técnicas
construtivas empregadas, diminuir os impactos ambientais ou minimizar o consumo
energético utilizado para refrigeração do ambiente. A partir de metodologias
62
existentes é possível avaliar a eficácia relativa da ventilação natural em habitações de
interesse social (KOWALTOWSKI et al.., 2003).
Segundo DUMKE (2002), as percepções sobre a riqueza cultural da
sociedade urbana local de Ianni e de Santos contrastam com a política habitacional
brasileira onde os programas para Habitação de Interesse Social são implantados de
forma padronizada em todo o território nacional, sem haver uma preocupação com
especificidades regionais, acarretando problemas inerentes à tecnologia de grande
escala como: a desatenção a culturas locais, impactos ambientais, dependência
tecnológica e o aumento de desequilíbrios socioeconômicos.
Para o problema da Habitação Social no Brasil KRUGER (2002) afirma que
podemos formular alguns caminhos para o desenvolvimento de uma política
habitacional consistente:
1. Introdução de formas brandas de industrialização, do tipo pré-
fabricação de ciclo aberto, com ênfase na racionalização da
construção;
2. Iniciativas que promovam a participação dos futuros moradores no
projeto e na execução de suas moradias;
3. Adequação da edificação às especificidades regionais de onde se
pretende construir.
63
3. Á
REA DE ESTUDO
3.1 Introdução
Em conseqüência de fatores variados, a diversidade climática do território
brasileiro é muito grande. Dentre eles, destaca-se a fisionomia geográfica, a extensão
territorial, o relevo e a dinâmica das massas de ar; devido a esses fatores e à
importância dos mesmos, porque atuam diretamente na temperatura e pluviosidade,
vêm sendo realizados estudos que venham caracterizar as diferenciações climáticas
regionais bem como suas estratégias para melhor aproveitamento do clima na
habitação.
Figura 5 - Mapa do Brasil/Mato Grosso
Fonte: Rosseti, 2005
64
A área de estudo está localizada no Brasil, região Centro-Oeste, Estado de
Mato Grosso, este conhecido por se encontrar três tipos de biomas, cerrado, pantanal
e floresta amazônica (Ver Anexo B). Capital Cuiabá.
3.2 Cidade de Cuiabá
Figura 6 - Mapa Município de Cuiabá
Fonte: IPDU – Prefeitura de Cuiabá
O município de Cuiabá possui uma área de 3.224,68 km
2
, sendo que a área
urbana ocupa 251,94 km² e a área rural ocupa 2.972,74 km2; limita-se ao norte, com
os municípios de Acorizal, Rosário Oeste e Chapada dos Guimarães, ao leste com
Chapada dos Guimarães, ao sul com Santo Antônio do Leverger e a oeste com
Várzea Grande e Acorizal, (MAITELLI, 1994).
A cidade de Cuiabá situa-se no Centro Geodésico da América do Sul, sendo
as coordenadas geográficas, 15º35’56” latitude Sul e 56º06’01” longitude Oeste.
Cuiabá é uma cidade de clima bastante rigoroso, caracteriza-se por apresentar
dois períodos bem-definidos: um seco, que vai de abril a outubro, e outro úmido, de
novembro a março, onde concentra 80% das chuvas. A cidade possui pequena
65
amplitude térmica, exceto em fenômenos de friagem, temperatura média anual de
26,8°C, com média máxima de 42°C e média mínima de 15°C, umidade relativa do
ar média de 78% e insolação total média de 2.179 horas (INMET, 2003).
Cuiabá está dividida em regiões: norte, sul, leste, oeste. As habitações
estudadas estão localizadas na região norte da capital mato-grossense.
3.3 A
REGIÃO NORTE
A região norte é composta por 9 bairros (Jardim Florianópolis, Jardim
Vitória, Paraíso, Nova Conquista, Primeiro de Março, Três Barras, Morada da Serra,
Morada do Ouro e Paiaguás), o Centro Político Administrativo e uma área de
expansão urbana. FONTE: IPDU/DPI, com base nas Leis Nºs 1315/73, 2529/88,
2530/88, 3412/94, 3709/97 E 3723/97.
As residências estudadas estão localizadas no Bairro denominado Grande
Morada da Serra inserido na região norte de Cuiabá e o bairro é composto por sub-
bairros denominados CPA I, CPA II, CPA III e CPA IV, construídos em etapas
diferentes.
As casas analisadas estão na faixa de 23° a 24°c de temperatura, conforme
mapa de ilha de calor, ver anexo C.
Cuiabá, como outras capitais, apresenta um déficit na questão de habitação.
Grande parte das famílias, principalmente as carentes, é incapaz de resolver o
problema por si, necessitando de intervenção estatal, através de habitações de
interesse social.
Entretanto apesar da preocupação do Estado em relação à habitação, ele
prioriza excessivamente a questão de custo, em detrimento da qualidade. A
propagação das moradias “sociais” vem agregada com outros inúmeros problemas
como a inadequação nas tipologias das construções locais, falta de flexibilidade para
ampliação, baixa eficiência energética, entre outros que resulta em uma habitação
imprópria para habitação.
Nesse contexto essa dissertação vem abordar o tema de conforto térmico em
edificações habitacionais com alteração arquitetônica, visando um direcionamento e
preocupação com essas ampliações desordenadas.
66
Figura 7 - Mapa do Bairro Grande Morada da Serra
Fonte: IPDU – Prefeitura de Cuiabá
3.4 O BAIRRO GRANDE MORADA DA SERRA
Um conjunto do final da década de 80, hoje considerado o bairro mais auto-
suficiente da Capital. A Grande Morada da Serra é composta por seus sub-bairros,
conforme explicado no capítulo anterior e com esse desenvolvimento acelerado o
bairro também sofreu com o processo de implantação e desenvolvimento.
Assim, sabe-se que, como todos os bairros desenvolvidos, algumas
características também já se encontram formadas; um fator importante é o
microclima da região.
O fato de o bairro ser totalmente desenvolvido, agregou condicionantes
positivas para a realização da pesquisa, com o microclima já definido como
mencionado, infra-estrutura já estruturada, pavimentação, vegetação já desenvolvida
e uma rotina cotidiana já estabelecida permitem uma estabilidade na pesquisa.
67
Figura 8: Localização das habitações no conjunto habitacional
Fonte: Imagem adaptada do Google Earth
3.5 D
ESCRIÇÃO DE CADA UNIDADE HABITACIONAL SELECIONADA PARA
ESTUDO
As casas selecionadas estão inseridas na Grande Morada da Serra, com
tipologia construtiva semelhante, intervenções no sistema construtivo diferenciado,
orientação semelhante, com uma estrutura de distribuição e implantação bem similar.
A fim de serem comparadas entre si, as características de um modo geral são
bem-parecidas.
As casas foram selecionadas porque, de alguma forma, já haviam
intervenções com o objetivo de uma adequação para o conforto da família.
Nos capítulos seguintes, cada unidade estudada será apresentada de forma
independente.
3
1
2
68
3.5.1 CASA 1
Figura 9: Implantação/Situação da casa 1
Fonte: Imagem adaptada do Google Earth
A habitação denominada de Casa 1, esta localizada na Grande Morada da
Serra, CPA III. A casa 1, não sofreu nenhuma intervenção arquitetônica ao longo do
tempo, mantendo-se em seu estado natural conforme entregue ao morador.
Sua fachada principal está orientada a leste.
A habitação possui padrão construtivo mínimo, com um quarto, sala,
cozinha, área de serviço descoberta, banheiro, parede em alvenaria comum de meia
vez, pintura interna em látex na cor branca e externa látex fosca na cor salmão
aplicada diretamente sobre reboco, esquadrias metálicas com pintura esmalte na cor
cinza, portas internas de madeira natural, e externas em ferro e vidro, pintadas na cor
cinza, janelas de correr não-gradeadas, janela do banheiro basculante, telhado de duas
águas com inclinação de 30% em madeira recoberta com telhas cerâmicas, com forro
de madeira, piso em cimento queimado, desempenado, tingido com xadrez na cor
verde.
69
A casa está inserida em um terreno de 10,00x20,00m, possuindo uma área
construída de 37,91 m².
Figura 10: Fachada Leste da casa 1
Foto 11: Fachada Leste da casa 1
Foto 12: Fachada Oeste da casa 1
70
Figura 13: Planta Baixa – Casa 1
71
3.5.2 CASA 2
FIGURA 14: IMPLANTAÇÃO/ SITUAÇÃO DA CASA 2
Fonte: Imagem adaptada do Google Earth
A habitação denominada de Casa 2, está localizada na Grande Morada da
Serra, CPA III. A casa 2 sofreu ampliação arquitetônica ao longo do tempo, mantendo
algumas características originais conforme entregue ao morador.
A habitação possui padrão construtivo mais característico das necessidades
dos moradores, com dois quartos, sala, cozinha, área de serviço descoberta, banheiro,
varanda coberta nos fundos junto com uma edícula composta por dois quartos sendo
uma suíte não acabada, parede em alvenaria comum de meia vez, pintura interna em
látex na cor branca e externa acrílica fosca na cor verde aplicada diretamente sobre
reboco, esquadrias metálicas com pintura esmalte na cor branca, portas internas de
madeira natural, e externas em ferro e vidro pintadas na cor branca, janelas de correr
não-gradeadas, janela do banheiro basculante, telhado principal em duas águas com
inclinação de 30% em madeira recoberta com telhas cerâmicas e telhado da ampliação
em fibrocimento com inclinação de 10%, toda a habitação sem forro, piso misto
cerâmico e cimento queimado, desempenado, tingido com xadrez na cor verde.
A casa está inserida em um terreno de 10,00x20,00m, possuindo uma área
construída de 124,77m².
72
Figura 15: Fachada Leste casa 2
Figura16: fachada leste casa 2
Figura 17: fachada sul casa 2
Figura 18: fachada leste casa 2
Figura 19: fachada oeste casa 2
Sua fachada principal está orientada a leste como as demais habitações
estudadas.
73
FIGURA 20: PLANTA BAIXA CASA 2
74
3.5.3 CASA 3
FIGURA 21: IMPLANTAÇÃO/SITUAÇÃO DA CASA 3
Fonte: Imagem adaptada do Google Earth
A habitação denominada de Casa 3, está localizada na Grande Morada da
Serra, CPA II. A casa 3 sofreu ampliação arquitetônica ao longo do tempo, mantendo
o mínimo das características originais conforme entregue ao morador. Sua fachada
principal está orientada a leste.
A habitação possui padrão construtivo mais característico das necessidades
dos moradores, com três quartos sendo um suíte, sala, cozinha, área de serviço
coberta, banheiro, varanda coberta na entrada principal e separado do corpo da casa
um escritório com banheiro, parede em alvenaria comum de meia vez, pintura interna
em látex na cor branca e externa acrílica fosca na cor amarela aplicada diretamente
sobre reboco, esquadrias metálicas com pintura esmalte na cor branca, portas internas
de madeira natural, e externas em ferro e vidro pintadas na cor branca, janelas de
correr não-gradeadas, janela do banheiro basculante, telhado principal em duas águas
com inclinação de 30% em madeira recoberta com telhas cerâmicas e telhado da
ampliação também cerâmico em meia-água, com inclinação de 30%; a habitação
possui forro de madeira a ampliação sem forro, piso cerâmico e banheiros com
revestimento cerâmico.
75
Diferente das outras habitações a casa 3 possui algumas áreas com
vegetação, uma árvore de grande porte (mangaba) na calçada principal.
A casa está inserida em um terreno de 10,00x20,00m, possuindo uma área
construída de 132,32m².
FIGURA 22: FACHADA LESTE DA CASA 3
76
FIGURA 23: FACHADA SUL CASA 3
FIGURA 24: FACHADA SUL CASA 3
FIGURA 25: FACHADA LESTE CASA 3
77
FIGURA 26: PLANTA BAIXA CASA 3
Como o objetivo principal foi a comparação entre as casas, a primeira
característica entre elas era que estivessem com a mesma orientação, mesmo não
sendo próximas. A partir daí, procurou-se uma habitação original para referência e as
demais com alterações diferenciadas.
78
4 M
ATERIAIS E MÉTODOS
4.1 Materiais
4.1.1 SELEÇÕES DAS UNIDADES HABITACIONAIS PARA ESTUDO
Primeiramente foi escolhido o conjunto habitacional Grande
Morada da Serra devido à sua estrutura estar já formada, onde a interferência
do cotidiano não afetaria diretamente de forma significativa.
Após a escolha do conjunto habitacional, foi feito uma triagem de
residências, buscando sempre a possibilidade de medições durante o ano
todo, sendo possível medição in loco nas quatro estações.
Em paralelo a essa triagem, foi analisado o sistema construtivo,
onde uma casa original entregue pela extinta COHAB fosse tida como
referência nos valores obtidos, permitindo assim uma avaliação sistêmica do
comportamento da habitação após sofrer alterações e estar pós-ocupada.
Com essa triagem, foram encontradas as habitações que seriam o
objeto principal do estudo. Assim temos uma residência original,
denominada Casa 1, conforme apresentada na área de estudo; tem-se a Casa
2, com alteração no sistema construtivo, também apresentadas características
na área de estudo; e por fim a Casa 3 com muito mais alterações no sistema
construtivo, completando os objetos de estudo.
As casas 2 e 3, tiveram suas características construtivas alteradas
para uma adequação à família que ali reside. Como na maioria dos conjuntos
habitacionais populares, é entregue uma casa embrião, onde não se analisa e
avalia os ocupantes e suas necessidades. Havendo, assim, a necessidade de
ampliações.
Como normalmente não há um acompanhamento e estudo mais
apropriado do conforto para tais alterações, muito menos uma orientação
79
profissional, esse estudo vem mostrar o que acontece com a habitação
mal planejada, já que o conforto influencia diretamente no metabolismo do
ser humano.
4.1.2 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA COLETA DE DADOS
4.1.2.1 Termômetro de globo digital
A aquisição dos dados Temperatura de Bulbo Seco, Temperatura
de Bulbo Úmido e Temperatura Radiante, foi possível através do
equipamento Termômetro de Globo Digital modelo TGD-100, COD. 02043,
da marca INSTRUTHERM, Figura 26. O globo é constituído de uma esfera
de cobre com diâmetro de 6" (152,4mm), com haste central, o bulbo úmido é
composto de uma haste com copo de 100ml e cordão de pano, o bulbo seco
possui uma haste para temperatura ambiente. As hastes têm diâmetro de 4mm
x 150mm de comprimento e são construídas em Pt-100 classe A, o aparelho
possui temperatura de operação de 0 a 100 ºC.
Figura 27: Termômetro de Globo Digital da marca Instrutherm
4.1.2.2 RADIÔMETRO INFRAVERMELHO COM MIRA LASER DIGITAL PORTÁTIL
Aparelho que possibilita a coleta das temperaturas radiantes de
determinadas superfícies possui display de cristal líquido com iluminação,
escala de - 25° a 1200°C / -13° a 2192°F, precisão de ± 1%, modelo TI-800,
COD. 04062, marca INSTRUTHERM, Figura 27. Através desse equipamento
80
foram medidas as temperaturas radiantes internas e externas das paredes,
forro e piso.
Figura 28: Radiômetro infravermelho com mira laser digital portátil
4.1.2.3 LUXÍMETRO DIGITAL PORTÁTIL
Este aparelho modelo LD-220, COD. 03961, da marca
INSTRUTHERM segundo a Figura 28, permite medir em lux o nível de
iluminância dos ambientes. Ele foi utilizado tanto para medições internas
como externas. Possui display duplo de cristal líquido (LCD) de 4 dígitos,
escala automática de 0.01 a 999900 Lux em 5 faixas e 0.001 a 99990 FC em
5 faixas e precisão de ± 3% da leitura ± 5 dígitos.
Figura 29: Luxímetro digital portátil
81
4.1.2.4 ANEMÔMETRO
Aparelho que possibilita a coleta da velocidade do vento, possui
display de cristal líquido (LCD) de 3 1/2 dígitos, escala de Velocidade de 0.4
a 25.0 m/s; Precisão de ± 2% + 1 dígito, Resolução de 0.1 m/s; modelo
THAR 185, marca INSTRUTHERM, Figura 29. Através desse equipamento
foi medida a velocidade do vento interno e externo.
Figura 30: Anemômetro
4.2 Métodos
4.2.1 C
OLETA DE DADOS IN LOCO
O levantamento de dados de desempenho e conforto térmico
realizados in loco, foram efetuados nas três habitações selecionadas, durante
15 dias corridos de cada uma das quatro estações do ano.
Os pontos de medição selecionados foram escolhidos de forma a
garantir uma avaliação relacionada ao maior número de influência nas
alterações construtivas.
As medições tiveram como objetivo o levantamento de dados para
análise do desempenho térmico comparativo entre as três habitações dentro
do mesmo clima da cidade de Cuiabá.
O levantamento de dados realizado, de forma geral, buscou
informações sobre as características físicas de cada residência selecionada
82
para o estudo, bem como as características térmicas dos elementos
construtivos das mesmas, perante o clima da cidade nas quatro estações do
ano.
4.2.1.1 PERÍODOS DE COLETA DE DADOS
Os dados foram medidos in loco em um período de 15 dias
corridos em cada estação do ano, sendo iniciado às 8:00 e com término às
17:00 horas, com medições de hora em hora.
Sabe-se que durante o período noturno também há trocas de calor,
podendo influenciar nos dados coletados pela manhã, mas devido à
indisponibilidade de um data logger, não foi possível realizar as coletas no
período noturno.
T
ABELA 2: PERÍODO DE DADOS COLETADOS
Data de início Data de conclusão Estação correspondente
06/03/2006 20/03/2006 VERÃO
21/12 a 20/03
17/05/2006 31/05/2006 OUTONO
21/03 a 20/06
07/08/2006 21/08/2006 INVERNO
21/06 a 20/09
25/09/2006 09/10/2006 PRIMAVERA
21/09 a 20/12
4.2.1.2 T
IPOS DE DADOS COLETADOS
Foram coletados com o termômetro de globo, a temperatura
radiante, temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo úmido, onde
através de uma fórmula encontrou-se a umidade relativa correspondente.
Com o anemômetro, foi coletada a velocidade do vento em dois
pontos, sendo um interno e outro externo.
Com o lúximetro, foi coletada a quantidade de iluminação em
lúmen em 5 pontos internos e 4 pontos externos.
Com o radiômetro, obteve-se a temperatura dos fechamentos em 6
pontos internos e 4 pontos externos co-relacionados.
83
4.2.1.3 QUANTIDADE DE DADOS COLETADOS
As medições ocorreram durante 15 dias nas quatro estações do
ano, um total de 60 dias de coletas.
Foi coletado durante cada hora 24 dados (soma das variáveis
acima descritas).
As medidas foram realizadas entre 8:00 e 17:00 horas, um total de
10 horas (24 dados por hora) de cada variável por dia, ao final de cada dia
chegava-se a 240 dados coletados.
Ao final de cada estação medida chegou-se com 3.600 dados e no
final das quatro medições que foram realizadas nas quatro estações do ano,
sempre durante o mesmo período (15 dias) ao longo de todas as medições,
chegou-se a um total de 14.400 dados.
4.2.1.4
LOCAIS DE REALIZAÇÃO DA COLETA DE DADOS NA
HABITAÇÃO
FIGURA 31: PLANTA DO AMBIENTE CASA 1
84
FIGURA 32: PLANTA DO AMBIENTE CASA 2
FIGURA 33: PLANTA DO AMBIENTE CASA 3
R
EFERÊNCIA DOS PONTOS:
Conforme apresentado com o termômetro de globo foi medida a
temperatura radiante, bulbo seco e úmido. Nota-se que apenas na casa 3 alterou o
local instalado do termômetro devido à alteração de uso do ambiente, enquanto que
nas casas 1 e 2 o local é uma cozinha, na casa 3 hoje é utilizado como um dormitório.
Os pontos de luxímetro e radiômetro são os mesmos indicados nas
paredes de fechamento, havendo uma diferença para área de trabalho representada
85
por (AT), nas medidas do luxímetro e para radiômetro foi medido também piso e teto
interno.
Com o anemômetro foi medida a velocidade do vento em um ponto
interno e um ponto externo.
Temos as seguintes nomenclaturas:
P1 – indica a parede denominada 1 interna;
P2 – indica a parede denominada 2 interna;
P3 – indica a parede denominada 3 interna;
P4 – indica a parede denominada 4 interna;
P1E – indica a parede denominada 1 externa (correspondente ao ponto
interno);
P2E – indica a parede denominada 2 externa (correspondente ao ponto
interno);
P3E – indica a parede denominada 3 externa (correspondente ao ponto
interno);
P4E – indica a parede denominada 4 externa (correspondente ao ponto
interno);
AT – área de trabalho
Nas figuras 30, 31 e 32 dois símbolos são representados por pontos de
medição. As legendas abaixo vale para todas as imagens.
- Ponto de medição da velocidade do vento.
- Ponto de localização do termômetro de globo.
Além desses pontos representados, com o radiômetro, foi medida a
temperatura do piso interno e do teto; nas casas 1 e 3, como possui forro de madeira,
foi anotado do forro, e da casa 2, como não possui forro, foi tirado da telha cerâmica,
que é parte do sistema construtivo original. Em nenhuma das casas foi considerado o
tempo de desgaste dos materiais.
86
5 A
PRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS
A análise dos dados foi realizada através do programa estatístico SPSS 14.0.
Os modelos estatísticos adotados corresponderam a análises de variância (Analysis of
Variance, ANOVA), com variáveis dependentes às mensurações
micrometeorológicas por ponto e dois fatores: estações do ano (primavera, verão,
outono e inverno) e casa (1, 2 e 3).
A homocedasticidade dos dados para todas as ANOVAs foi rejeitada pelo
teste de Levene, o que levou a opção por um teste post hoc resistente a
heterogeneidade de variâncias, no caso, o teste de Tamhane.
Os resultados das ANOVAS foram significativos a 5% para todos os fatores
analisados e permitiram avaliar o desempenho das habitações estudadas. Tal análise
foi possível devido aos diferentes períodos das coletas, diferentes sazonalidades,
podendo-se observar as diferentes reações do ambiente sob diferentes aspectos
climatológicos. Os itens a seguir mostram os resultados dos modelos aplicados.
5.1 ANÁLISE POR VARIÁVEL: DIFERENTES SAZONALIDADES
5.1.1 A
NÁLISE DA TEMPERATURA
Analisando a temperatura radiante e a umidade relativa das casas, é possível
perceber nos períodos analisados que há uma diferença significativa entre as casas,
porém entre as estações podemos perceber que a variação apresentada é devido à
diferença nas sazonalidades.
Avaliando as três habitações, percebe-se que todas possuem uma tendência
próxima, a temperatura foi afetada da mesma forma, devido a possíveis fatores como
87
arquitetura, materiais utilizados no sistema construtivo alterado, entorno e ausência e
ou presença da vegetação.
Quadro 1: Médias de temperatura radiante, bulbo seco e umidade relativa por estação e casa
Intervalo de confiança de 95%
Variável dependente Estação Casa Média Erro padrão
Limite inferior Limite superior
Temp. Rad. (ºC) Verão 1
30,083 ,269 29,554 30,611
2
30,318 ,269 29,790 30,846
3
28,917 ,270 28,387 29,447
Outono 1
28,795 ,275 28,256 29,334
2
27,845 ,268 27,319 28,371
3
26,936 ,273 26,400 27,471
Inverno 1
32,177 ,273 31,641 32,712
2
31,951 ,272 31,417 32,485
3
30,209 ,274 29,672 30,746
Primavera 1
30,717 ,271 30,185 31,249
2
29,981 ,271 29,449 30,513
3
29,633 ,270 29,103 30,163
Temp. Bulbo Seco (ºC) Verão 1
30,356 ,583 29,212 31,500
2
30,180 ,583 29,036 31,324
3
28,868 ,585 27,720 30,016
Outono 1
28,833 ,595 27,665 30,001
2
27,879 ,582 26,739 29,020
3
27,101 ,591 25,941 28,261
Inverno 1
31,942 ,591 30,783 33,102
2
32,046 ,589 30,890 33,202
3
30,586 ,593 29,422 31,749
Primavera 1
32,391 ,587 31,239 33,543
2
30,058 ,587 28,906 31,210
3
29,682 ,585 28,534 30,830
UR (%) Verão 1
75,160 ,955 73,287 77,033
2
75,293 ,955 73,420 77,166
3
79,262 ,958 77,383 81,141
Outono 1
68,861 ,975 66,950 70,773
2
68,503 ,952 66,637 70,370
3
70,425 ,968 68,526 72,323
Inverno 1
47,521 ,968 45,622 49,419
2
47,238 ,965 45,346 49,130
3
52,372 ,971 50,467 54,277
Primavera 1
69,326 ,996 67,373 71,279
2
69,980 ,961 68,094 71,865
3
72,255 ,958 70,376 74,134
88
Quadro 2 – Teste de Tamhane para as variáveis: temperatura radiante, temperatura de bulbo seco e
umidade relativa por estação do ano.
Intervalo de
confiança de 95%
Variável
dependente
(I)
Estação
(J)
Estação
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Outono 1,9202(*) ,21529 ,000 1,3522 2,4881
Inverno
-1,6752(*) ,24168 ,000 -2,3129 -1,0374
Verão
Primavera
-,3348 ,15924 ,196 -,7548 ,0851
Verão
-1,9202(*) ,21529 ,000 -2,4881 -1,3522
Inverno
-3,5953(*) ,27863 ,000 -4,3301 -2,8606
Outono
Primavera -2,2550(*) ,21115 ,000 -2,8121 -1,6980
Verão
1,6752(*) ,24168 ,000 1,0374 2,3129
Outono
3,5953(*) ,27863 ,000 2,8606 4,3301
Inverno
Primavera
1,3403(*) ,23800 ,000 ,7122 1,9684
Verão
,3348 ,15924 ,196 -,0851 ,7548
Outono 2,2550(*) ,21115 ,000 1,6980 2,8121
Temp. Rad.
(ºC)
Primavera
Inverno
-1,3403(*) ,23800 ,000 -1,9684 -,7122
Outono
1,8702(*) ,22361 ,000 1,2804 2,4601
Inverno
-1,7247(*) ,24276 ,000 -2,3652 -1,0842
Verão
Primavera
-,9047 ,61994 ,610 -2,5426 ,7331
Verão -1,8702(*) ,22361 ,000 -2,4601 -1,2804
Inverno -3,5950(*) ,28074 ,000 -4,3353 -2,8546
Outono
Primavera
-2,7750(*) ,63577 ,000 -4,4540 -1,0959
Verão
1,7247(*) ,24276 ,000 1,0842 2,3652
Outono
3,5950(*) ,28074 ,000 2,8546 4,3353
Inverno
Primavera
,8200 ,64276 ,743 -,8773 2,5173
Verão ,9047 ,61994 ,610 -,7331 2,5426
Outono
2,7750(*) ,63577 ,000 1,0959 4,4540
Temperatura
Bulbo Seco
(ºC)
Primavera
Inverno
-,8200 ,64276 ,743 -2,5173 ,8773
Outono
7,3095(*) ,83115 ,000 5,1170 9,5019
Inverno
27,5337(*) ,77877 ,000 25,4797 29,5878
Verão
Primavera 6,0140(*) ,62349 ,000 4,3698 7,6581
Verão
-7,3095(*) ,83115 ,000 -9,5019 -5,1170
Inverno
20,2243(*) ,93486 ,000 17,7590 22,6896
Outono
Primavera
-1,2955 ,81008 ,504 -3,4327 ,8417
Verão
-27,5337(*) ,77877 ,000
-
29,5878
-25,4797
Outono
-20,2243(*) ,93486 ,000
-
22,6896
-17,7590
Inverno
Primavera
-21,5198(*) ,75625 ,000
-
23,5147
-19,5249
Verão
-6,0140(*) ,62349 ,000 -7,6581 -4,3698
Outono
1,2955 ,81008 ,504 -,8417 3,4327
UR (%)
Primavera
Inverno
21,5198(*) ,75625 ,000 19,5249 23,5147
* Médias significativas a 5%.
Através do quadro 1, pode-se perceber que as médias entre as casas são de
valores elevados, assim deixando a sensação térmica desconfortável, segundo a Carta
89
Bioclimática de Givoni (atualizada em 1992) observou-se que as três habitações
estão fora dos limites sugeridos para a zona de conforto que varia entre 25°C a 29°C.
A Casa 1 recebe insolação em todo o seu fechamento, isso possibilita a
elevada temperatura encontrada nas estações, observando que as Casas 1 e 2
possuem área construída maior e os ambientes medidos possuem algum tipo de
proteção.
Pode-se perceber que, com as alterações no sistema construtivo na Casa 2 e 3,
seus resultados foram satisfatórios; observa-se no quadro 1 que no outono e na
primavera as Casas 2 e 3 estavam dentro dos limites de conforto sugerido por Givoni.
Sendo assim, é possível constatar que, em uma avaliação geral, os materiais e
a arquitetura influenciaram sobre a temperatura do ambiente construído, uma vez que
as casas reagiram de forma muito parecida, com diferentes resultados significativos,
apresentados para iluminação e ventilação natural; desconsiderando o uso do
ambiente e considerando que as casas estavam sob as mesmas condições ambientais,
os resultados apresentaram diferenças devido à sazonalidade e sistema construtivo.
Quadro 3 – Teste de Tamhane para as variáveis: temperatura radiante, temperatura bulbo seco e
umidade relativa por casa.
Intervalo de
confiança de 95% Variável
dependente
(I)
Casa
(J)
Casa
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Temp. Rad. (ºC) 1 2 ,4364 ,22245 ,143 -,0956 ,9683
3
1,5220(*) ,18709 ,000 1,0746 1,9693
2 1
-,4364 ,22245 ,143 -,9683 ,0956
3
1,0856(*) ,20596 ,000 ,5931 1,5782
3 1 -1,5220(*) ,18709 ,000 -1,9693 -1,0746
2
-1,0856(*) ,20596 ,000 -1,5782 -,5931
Temperatura
Bulbo Seco (ºC)
1 2
,8621 ,50437 ,241 -,3450 2,0692
3
1,8307(*) ,49196 ,001 ,6531 3,0083
2 1 -,8621 ,50437 ,241 -2,0692 ,3450
3 ,9686(*) ,20675 ,000 ,4742 1,4630
3 1
-1,8307(*) ,49196 ,001 -3,0083 -,6531
2
-,9686(*) ,20675 ,000 -1,4630 -,4742
UR (%) 1 2
-,1176 ,95615 ,999 -2,4039 2,1687
3 -3,4629(*) ,88211 ,000 -5,5722 -1,3535
2 1
,1176 ,95615 ,999 -2,1687 2,4039
3
-3,3452(*) ,89407 ,001 -5,4831 -1,2073
3 1
3,4629(*) ,88211 ,000 1,3535 5,5722
90
2 3,3452(*) ,89407 ,001 1,2073 5,4831
* Médias significativas a 5%.
A casa 3, conforme observado na figura 25, possui uma varanda externa ao
ambiente analisado, além dessa varanda, o ambiente é forrado com madeira e possui
piso de cerâmica, apesar de não ser estudado a transmitância térmica dos materiais
nesse trabalho, sabe-se que esses materiais contribuem para uma redução na
temperatura, conforme estudos já apresentados.
O espaço que forma entre a cobertura e o forro permite que uma camada de ar
circule, contribuindo para a redução da transmitância do calor para dentro do
ambiente. Já a casa 2 não possui nenhum tipo de forro, o calor incidido no telhado
passa para dentro do ambiente rapidamente, dissipando o calor por todo o espaço,
isso contribui para a elevação da temperatura.
Agregando a má ventilação, faz com que esse ambiente da Casa 2 apresente
uma sensação térmica superior ao real, pois segundo a Carta de Givoni se a
velocidade do ar chegar a 2,0m/s a temperatura pode ser até de 32°C que estará
dentro do limite de conforto.
A umidade relativa foi calculada através de uma relação entre o bulbo seco e
o bulbo úmido, onde os dados coletados geraram a umidade relativa através de uma
relação. Quanto ao ponto da medição, pode-se observar pelos quadros 2 e 3 acima
que a casa 1 e 2 possuem um mesmo comportamento em relação à umidade relativa,
enquanto que na casa 3 observa-se que a umidade é mais elevada.
Observando os dados do período da medição do bulbo seco, pode se perceber
que uma pequena parcela dos dados está dentro da faixa de conforto (18°C a 29°C).
A casa 3 ainda possui um desempenho superior, quando comparada com as demais,
apesar de não ser o aceitável para o clima de Cuiabá; a freqüência de dados na zona
de desconforto por calor, mostra que deve-se preocupar com as alterações na
arquitetura.
Apesar dos resultados, avalia-se que houve influência da arquitetura; se
planejado e estudado melhor os resultados obtidos e o desempenho térmico ser mais
satisfatório, podendo estar dentro da escala de conforto.
91
5.1.2 ANÁLISE DA TEMPERATURA DAS PAREDES
Quadro 4 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas internas do radiômetro por
estação do ano.
Intervalo de confiança
de 95%
Variável
dependente
(I)
Estação
(J)
Estação
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Outono 2,4407(*) ,23725 ,000 1,8148 3,0666
Inverno -
1,1604(*)
,26478 ,000 -1,8590 -,4617
Verão
Primavera
,3664 ,19223 ,297 -,1405 ,8733
Verão -
2,4407(*)
,23725 ,000 -3,0666 -1,8148
Inverno -
3,6011(*)
,30587 ,000 -4,4077 -2,7945
Outono
Primavera -
2,0743(*)
,24576 ,000 -2,7225 -1,4261
Verão
1,1604(*) ,26478 ,000 ,4617 1,8590
Outono
3,6011(*) ,30587 ,000 2,7945 4,4077
Inverno
Primavera
1,5268(*) ,27243 ,000 ,8081 2,2455
Verão
-,3664 ,19223 ,297 -,8733 ,1405
Outono 2,0743(*) ,24576 ,000 1,4261 2,7225
Radiômetro
Ponto 1 -
interno (ºC)
Primavera
Inverno -
1,5268(*)
,27243 ,000 -2,2455 -,8081
Outono
2,1078(*) ,20637 ,000 1,5633 2,6522
Inverno -
1,3228(*)
,22264 ,000 -1,9103 -,7353
Verão
Primavera
,0247 ,16739 1,000 -,4167 ,4661
Verão -
2,1078(*)
,20637 ,000 -2,6522 -1,5633
Inverno -
3,4306(*)
,26362 ,000 -4,1257 -2,7354
Outono
Primavera -
2,0831(*)
,21896 ,000 -2,6606 -1,5056
Verão
1,3228(*) ,22264 ,000 ,7353 1,9103
Outono
3,4306(*) ,26362 ,000 2,7354 4,1257
Inverno
Primavera
1,3475(*) ,23436 ,000 ,7293 1,9657
Verão -,0247 ,16739 1,000 -,4661 ,4167
Outono
2,0831(*) ,21896 ,000 1,5056 2,6606
Radiômetro
Ponto 2 -
interno (ºC)
Primavera
Inverno -
1,3475(*)
,23436 ,000 -1,9657 -,7293
Outono
2,1192(*) ,20498 ,000 1,5784 2,6600
Inverno -
1,1811(*)
,22846 ,000 -1,7840 -,5782
Verão
Primavera -,0337 ,20570 1,000 -,5764 ,5090
Verão -
2,1192(*)
,20498 ,000 -2,6600 -1,5784
Inverno -
3,3003(*)
,26770 ,000 -4,0062 -2,5943
Outono
Primavera -
2,1529(*)
,24857 ,000 -2,8084 -1,4974
Radiômetro
Ponto 3 -
interno (ºC)
Inverno Verão
1,1811(*) ,22846 ,000 ,5782 1,7840
92
Outono 3,3003(*) ,26770 ,000 2,5943 4,0062
Primavera 1,1474(*) ,26825 ,000 ,4400 1,8548
Verão
,0337 ,20570 1,000 -,5090 ,5764
Outono
2,1529(*) ,24857 ,000 1,4974 2,8084
Primavera
Inverno -
1,1474(*)
,26825 ,000 -1,8548 -,4400
Outono
2,3928(*) ,23129 ,000 1,7826 3,0029
Inverno -,8781(*) ,25778 ,004 -1,5583 -,1979
Verão
Primavera
,5839 ,25245 ,120 -,0822 1,2501
Verão -
2,3928(*)
,23129 ,000 -3,0029 -1,7826
Inverno -
3,2709(*)
,29940 ,000 -4,0604 -2,4813
Outono
Primavera -
1,8088(*)
,29483 ,000 -2,5863 -1,0313
Verão ,8781(*) ,25778 ,004 ,1979 1,5583
Outono
3,2709(*) ,29940 ,000 2,4813 4,0604
Inverno
Primavera
1,4621(*) ,31604 ,000 ,6287 2,2955
Verão
-,5839 ,25245 ,120 -1,2501 ,0822
Outono
1,8088(*) ,29483 ,000 1,0313 2,5863
Radiômetro
Ponto 4 -
interno (ºC)
Primavera
Inverno -
1,4621(*)
,31604 ,000 -2,2955 -,6287
* Médias significativas a 5%.
Quadro 5 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de radiação internas por casa.
Intervalo de
confiança de 95%
Variável
dependente
(I)
Casa
(J)
Casa
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Radiômetro Ponto
1 - interno (ºC)
1 2
1,0745(*) ,24927 ,000 ,4784 1,6706
3
2,2606(*) ,22707 ,000 1,7175 2,8037
2 1
-1,0745(*) ,24927 ,000 -1,6706 -,4784
3
1,1861(*) ,20146 ,000 ,7043 1,6678
3 1 -2,2606(*) ,22707 ,000 -2,8037 -1,7175
2
-1,1861(*) ,20146 ,000 -1,6678 -,7043
Radiômetro Ponto
2 - interno (ºC)
1 2
,3917 ,21690 ,199 -,1269 ,9103
3
1,5630(*) ,18865 ,000 1,1119 2,0142
2 1 -,3917 ,21690 ,199 -,9103 ,1269
3 1,1714(*) ,19231 ,000 ,7115 1,6312
3 1
-1,5630(*) ,18865 ,000 -2,0142 -1,1119
2
-1,1714(*) ,19231 ,000 -1,6312 -,7115
Radiômetro Ponto
3 - interno (ºC)
1 2
,3210 ,22279 ,386 -,2117 ,8537
3 1,5426(*) ,21153 ,000 1,0368 2,0484
2 1
-,3210 ,22279 ,386 -,8537 ,2117
3
1,2216(*) ,20680 ,000 ,7271 1,7161
3 1
-1,5426(*) ,21153 ,000 -2,0484 -1,0368
2 -1,2216(*) ,20680 ,000 -1,7161 -,7271
Radiômetro Ponto
4 - interno (ºC)
1 2
-,3132 ,24126 ,477 -,8901 ,2636
3
1,7802(*) ,24555 ,000 1,1931 2,3674
93
2 1
,3132 ,24126 ,477 -,2636 ,8901
3
2,0934(*) ,24268 ,000 1,5132 2,6737
3 1 -1,7802(*) ,24555 ,000 -2,3674 -1,1931
2
-2,0934(*) ,24268 ,000 -2,6737 -1,5132
* Médias significativas a 5%.
Através dos quadros 4 e 5, pode-se perceber que os dados coletados possuem
diferença significativa entre as casas, em determinados pontos. Nota-se que os
resultados obtidos entre as casas possuem diferença através da arquitetura e materiais
existentes.
O ponto 1, localizado na parte interna da casa com sua face voltada para o
lado externo a oeste. As casas 2 e 3 possuem uma varanda externa, com usos
diferentes, e materiais diferentes. Enquanto que a casa 1 mantém-se com aspecto
original, sem nenhum tipo de proteção, fazendo com que a incidência solar seja
maior nessa face.
A diferença entre as casas 2 e 3 se dá pelo pé-direito ser mais elevado, e a
diferença no material de cobertura, enquanto a casa 2 possui cobertura de
fibrocimento, a casa 3 possui telha cerâmica, diminuindo, assim, significativamente a
temperatura.
O ponto 2, localizado na parte interna do ambiente, com sua face voltada para
o leste, mas em todas as casas possuem um outro cômodo na face exterior. Nas casas
1 e 2 esse ponto faz divisa com um outro quarto, na casa 3 esse ponto faz divisa com
uma circulação que ainda conta com um outro quarto posterior, ver figura 20. Com
essas diferenças podemos perceber que a casa 3 ainda possui um melhor desempenho
em relação aos dados coletados.
Apesar de não ter sido projetada com estudos específicos para prevenir o
conforto dos usuários, percebe-se que as alterações feitas na versão original levaram
a melhores resultados.
O ponto 3, localizado na parte interna do ambiente, com sua face voltada para
o sul e fazendo divisa com um sanitário em todas as casas. As casas 1 e 2, ainda
apresentam resultados muito próximos. Podemos afirmar que o baixo valor da casa 3
em relação às demais casas é pelo falto de termos um revestimento na face da parede
que faz divisa com o ponto medido. Também se pode notar que, o fato da casa estar
construída na divisa do terreno, contribui para que o ar quente não penetre dentro do
ambiente.
94
Como já mencionado, a transmitância dos materiais não foi estudada no
presente trabalho.
O ponto 4 interno, está voltado para a face sudoeste. Com sua face voltada
para a área de circulação externa, com exceção da casa 3 que possui a sua construção
alinhada na divisa.
A diferença entre o resultado da casa 3 para as demais, volta a ser discutida
com base na arquitetura alterada. Entre o verão e outono, pode-se perceber uma
queda de aproximadamente 4°C na temperatura da parede, assim tornando-se muito
significativa essa queda, visto que 5°C já se nota uma diferença importante na
sensação de conforto.
Quadro 6 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de radiação no forro e piso por
estação do ano.
Intervalo de
confiança de 95%
Variável
dependente
(I)
Estação
(J)
Estação
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Outono 1,5722(*) ,39071 ,000 ,5418 2,6026
Inverno
-2,4690(*) ,39733 ,000 -3,5169 -1,4211
Verão
Primavera
-1,5012 ,67591 ,150 -3,2857 ,2834
Verão
-1,5722(*) ,39071 ,000 -2,6026 -,5418
Inverno
-4,0412(*) ,44528 ,000 -5,2154 -2,8670
Outono
Primavera -3,0734(*) ,70516 ,000 -4,9344 -1,2124
Verão
2,4690(*) ,39733 ,000 1,4211 3,5169
Outono
4,0412(*) ,44528 ,000 2,8670 5,2154
Inverno
Primavera
,9678 ,70886 ,679 -,9028 2,8385
Verão
1,5012 ,67591 ,150 -,2834 3,2857
Outono 3,0734(*) ,70516 ,000 1,2124 4,9344
Radiômetro
Ponto Forro -
interno (ºC)
Primavera
Inverno
-,9678 ,70886 ,679 -2,8385 ,9028
Outono
2,6640(*) ,15109 ,000 2,2655 3,0626
Inverno
-,4082 ,16329 ,074 -,8390 ,0227
Verão
Primavera
,1242 ,14367 ,947 -,2548 ,5031
Verão -2,6640(*) ,15109 ,000 -3,0626 -2,2655
Inverno -3,0722(*) ,18990 ,000 -3,5730 -2,5714
Outono
Primavera
-2,5399(*) ,17332 ,000 -2,9969 -2,0828
Verão
,4082 ,16329 ,074 -,0227 ,8390
Outono
3,0722(*) ,18990 ,000 2,5714 3,5730
Inverno
Primavera
,5323(*) ,18406 ,023 ,0469 1,0177
Verão -,1242 ,14367 ,947 -,5031 ,2548
Outono
2,5399(*) ,17332 ,000 2,0828 2,9969
Radiômetro
Ponto Piso -
interno (ºC)
Primavera
Inverno
-,5323(*) ,18406 ,023 -1,0177 -,0469
* Médias significativas a 5%.
95
Quadro 7 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de radiação no forro e piso por
casa.
Intervalo de
confiança de 95%
Variável dependente
(I)
Casa
(J)
Casa
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
2 -4,0203(*) ,56806 ,000 -5,3790 -2,66171
3
1,0867 ,51343 ,100 -,1419 2,3154
1
4,0203(*) ,56806 ,000 2,6617 5,3790
2
3
5,1070(*) ,35023 ,000 4,2693 5,9448
1 -1,0867 ,51343 ,100 -2,3154 ,1419
Radiômetro Ponto
Forro - interno (ºC)
3
2
-5,1070(*) ,35023 ,000 -5,9448 -4,2693
2
,9340(*) ,17844 ,000 ,5073 1,3607
1
3
,9497(*) ,15787 ,000 ,5721 1,3274
1 -,9340(*) ,17844 ,000 -1,3607 -,50732
3 ,0157 ,13933 ,999 -,3175 ,3489
1
-,9497(*) ,15787 ,000 -1,3274 -,5721
Radiômetro Ponto
Piso - interno (ºC)
3
2
-,0157 ,13933 ,999 -,3489 ,3175
* Médias significativas a 5%.
Quadro 8 - Médias de radiação do forro e piso, por estação e casa
Intervalo de confiança de 95%
Variável dependente Estação Casa Média
Erro
padrão
Limite inferior
Limite
superior
1
31,619 ,674 30,296 32,941
2
35,117 ,674 33,794 36,439
Verão
3
31,007 ,674 29,684 32,329
1
29,851 ,674 28,529 31,174
2
34,709 ,672 33,391 36,027
Outono
3
28,388 ,681 27,052 29,723
1
33,771 ,681 32,436 35,107
2
38,699 ,679 37,368 40,031
Inverno
3
32,637 ,683 31,297 33,977
1
33,547 ,679 32,216 34,879
2
36,339 ,676 35,012 37,666
Radiômetro Ponto
Forro - interno (ºC)
Primavera
3
32,356 ,676 31,029 33,682
1
30,525 ,201 30,130 30,920
2
29,054 ,201 28,659 29,449
Verão
3
29,687 ,201 29,292 30,082
1
27,677 ,201 27,282 28,072
2
26,949 ,201 26,555 27,343
Outono
3
26,639 ,203 26,240 27,039
1
30,979 ,203 30,580 31,378
2
29,845 ,203 29,448 30,243
Inverno
3
29,664 ,204 29,264 30,065
1
29,983 ,203 29,585 30,381
2
29,583 ,202 29,187 29,980
Radiômetro Ponto
Piso - interno (ºC)
Primavera
3
29,329 ,202 28,932 29,725
96
Pode-se perceber que a casa 3 possui o melhor resultado na temperatura do
piso e forro, isso se dá pelo material empregado e pela características construtivas.
Observando as médias no quadro 8, entre as estações e as casas, pode-se
perceber que a casa 2 possui um desempenho térmico inferior às casas 1 e 3 em
relação ao forro, isso pelo fato destas possuírem forro de madeira.
Observando as médias do piso interno nota-se que entre as casas 2 e 3 não há
diferença significativa, mas relacionadas à casa 1 possui. Uma observação
importante é que pelo fato da casa 1 não possuir nenhuma cobertura, os raios solares
penetram diretamente dentro do ambiente pela abertura da porta, que está localizada
na face oeste, onde a incidência solar no período da tarde, que é muito mais quente,
adentra no ambiente aquecendo o piso.
A casa 2, pelo fato de não possuir forro no ambiente, a temperatura fica muito
elevada em relação às demais, atingindo uma média de 33°C nas medições. Já a
diferença entre as casas 1 e 3 se dá pela forma de colocação do forro. A casa 3 possui
um forro inclinado acompanhando o telhado, isso aumenta a circulação do ar interno,
já na casa 2 o forro é reto e mais baixo, assim dando a diferença dos resultados entre
as respectivas casas.
Apenas entre as casas 2 e 3 que não há uma diferença significativa entre as
médias encontradas. Observando o Quadro 8 pode-se concluir que a casa 1 possui
valores superiores, prejudicando o desempenho térmico da edificação.
Quadro 9 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de radiação externas por casa.
Intervalo de confiança de
95%
Variável
dependente
(I)
Casa
(J)
Casa
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Radiômetro Ponto
1 - externo (ºC)
1 2
2,7034(*) ,27963 ,000 2,0346 3,3721
3
4,1006(*) ,29401 ,000 3,3976 4,8037
2 1 -
2,7034(*)
,27963 ,000 -3,3721 -2,0346
3
1,3973(*) ,25555 ,000 ,7862 2,0084
3 1 -
4,1006(*)
,29401 ,000 -4,8037 -3,3976
2 -
1,3973(*)
,25555 ,000 -2,0084 -,7862
Radiômetro Ponto
2 - externo (ºC)
1 2
,9692 ,54450 ,210 -,3341 2,2725
3
1,3306(*) ,54648 ,045 ,0226 2,6386
97
2 1 -,9692 ,54450 ,210 -2,2725 ,3341
3 ,3614 ,22762 ,301 -,1828 ,9057
3 1 -
1,3306(*)
,54648 ,045 -2,6386 -,0226
2
-,3614 ,22762 ,301 -,9057 ,1828
Radiômetro Ponto
3 - externo (ºC)
1 2
1,2075(*) ,45554 ,024 ,1172 2,2978
3 ,2757 ,69011 ,970 -1,3746 1,9260
2 1 -
1,2075(*)
,45554 ,024 -2,2978 -,1172
3
-,9318 ,55356 ,253 -2,2569 ,3934
3 1
-,2757 ,69011 ,970 -1,9260 1,3746
2 ,9318 ,55356 ,253 -,3934 2,2569
Radiômetro Ponto
4 - externo (ºC)
1 2
2,1256(*) ,70625 ,008 ,4349 3,8162
3
1,8558(*) ,71192 ,028 ,1517 3,5599
2 1 -
2,1256(*)
,70625 ,008 -3,8162 -,4349
3
-,2698 ,26002 ,657 -,8915 ,3520
3 1 -
1,8558(*)
,71192 ,028 -3,5599 -,1517
2
,2698 ,26002 ,657 -,3520 ,8915
* Médias significativas a 5%.
Quadro 10 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de radiação externa por
estação do ano.
Intervalo de confiança
de 95%
Variável
dependente
(I)
Estação
(J)
Estação
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Outono 2,6569(*) ,30376 ,000 1,8558 3,4579
Inverno -
1,0837(*)
,32124 ,005 -1,9310 -,2365
Verão
Primavera
1,0767(*) ,31598 ,004 ,2434 1,9100
Verão -
2,6569(*)
,30376 ,000 -3,4579 -1,8558
Inverno -
3,7406(*)
,33658 ,000 -4,6282 -2,8530
Outono
Primavera -
1,5801(*)
,33156 ,000 -2,4545 -,7058
Verão
1,0837(*) ,32124 ,005 ,2365 1,9310
Outono
3,7406(*) ,33658 ,000 2,8530 4,6282
Inverno
Primavera
2,1605(*) ,34765 ,000 1,2437 3,0772
Verão -
1,0767(*)
,31598 ,004 -1,9100 -,2434
Outono 1,5801(*) ,33156 ,000 ,7058 2,4545
Radiômetro
Ponto 1 -
externo (ºC)
Primavera
Inverno -
2,1605(*)
,34765 ,000 -3,0772 -1,2437
Outono
2,0974(*) ,20696 ,000 1,5514 2,6433
Inverno -
1,2869(*)
,22876 ,000 -1,8905 -,6832
Verão
Primavera
-,8283 ,70136 ,805 -2,6816 1,0249
Verão -
2,0974(*)
,20696 ,000 -2,6433 -1,5514
Radiômetro
Ponto 2 -
externo (ºC)
Outono
Inverno
- ,26698 ,000 -4,0883 -2,6802
98
3,3842(*)
Primavera -
2,9257(*)
,71474 ,000 -4,8137 -1,0376
Verão
1,2869(*) ,22876 ,000 ,6832 1,8905
Outono
3,3842(*) ,26698 ,000 2,6802 4,0883
Inverno
Primavera
,4586 ,72135 ,989 -1,4467 2,3638
Verão ,8283 ,70136 ,805 -1,0249 2,6816
Outono
2,9257(*) ,71474 ,000 1,0376 4,8137
Primavera
Inverno
-,4586 ,72135 ,989 -2,3638 1,4467
Outono
1,7390(*) ,57212 ,015 ,2275 3,2506
Inverno
-,7855(*) ,21384 ,002 -1,3497 -,2212
Verão
Primavera -,9993 ,71037 ,649 -2,8764 ,8778
Verão -
1,7390(*)
,57212 ,015 -3,2506 -,2275
Inverno -
2,5245(*)
,59224 ,000 -4,0885 -,9606
Outono
Primavera -
2,7384(*)
,89980 ,014 -5,1114 -,3653
Verão
,7855(*) ,21384 ,002 ,2212 1,3497
Outono 2,5245(*) ,59224 ,000 ,9606 4,0885
Inverno
Primavera -,2138 ,72667 1,000 -2,1333 1,7057
Verão
,9993 ,71037 ,649 -,8778 2,8764
Outono
2,7384(*) ,89980 ,014 ,3653 5,1114
Radiômetro
Ponto 3 -
externo (ºC)
Primavera
Inverno
,2138 ,72667 1,000 -1,7057 2,1333
Outono
3,0032(*) ,29351 ,000 2,2291 3,7773
Inverno -1,2485 ,61276 ,227 -2,8669 ,3698
Verão
Primavera
,1840 ,74169 1,000 -1,7753 2,1432
Verão -
3,0032(*)
,29351 ,000 -3,7773 -2,2291
Inverno -
4,2517(*)
,62830 ,000 -5,9106 -2,5929
Outono
Primavera -
2,8192(*)
,75458 ,001 -4,8120 -,8264
Verão 1,2485 ,61276 ,227 -,3698 2,8669
Outono
4,2517(*) ,62830 ,000 2,5929 5,9106
Inverno
Primavera
1,4325 ,92667 ,544 -1,0114 3,8764
Verão
-,1840 ,74169 1,000 -2,1432 1,7753
Outono
2,8192(*) ,75458 ,001 ,8264 4,8120
Radiômetro
Ponto 4 -
externo (ºC)
Primavera
Inverno -1,4325 ,92667 ,544 -3,8764 1,0114
* Médias significativas a 5%.
O ponto 1 externo nas casas 2 e 3 estão localizados na parede dentro da
varanda, na casa 1, como não há alteração na arquitetura, esse ponto recebe
diretamente a insolação e sua face está voltada para o oeste, assim castigando mais o
ambiente medido. A média encontrada ficou entre 30°C e 34°C.
Entre as casas apresentou-se uma diferença de até 3°C; essa diferença é
significativa para o clima de Cuiabá.
A casa 3 apresenta os melhores resultados, devido ao seu ponto estar na
circulação da casa, ainda sendo protegido de radiação por mais um cômodo.
99
Podemos observar que as casas continuam se comportando de forma similar,
pelo fato dos dados serem heterogêneos.
O ponto 3 está localizado no interior do banheiro da casa; entre as casas 2 e 3
não existe uma diferença significativa devido ambas terem características
construtivas parecidas e a casa 3 estar com sua construção na divisa do terreno, a
casa 2 também tem parte construída na divisa. Já a casa 1 conta com uma circulação
em ambas as laterais do terreno.
O ponto 4 externo encontra-se no oposto do ponto 4 interno; voltado para o
sudoeste esse ponto nas casas 1 e 2 recebe insolação direta, já na casa 3 esse ponto
está localizado no terreno do vizinho, sendo assim esse ponto já sofre a influência da
área externa e da vegetação.
Todos os elementos têm a temperatura acrescida até o final do período de
insolação. Conforme era esperado, as temperaturas dos elementos de cobertura são
mais elevadas que os elementos de piso. Porém, o pico no elemento de cobertura das
casas pode ser compreendido pela inexistência de forro, sendo a temperatura medida
na face interna da telha cerâmica.
A temperatura mais elevada demonstra o ganho de calor através das
alvenarias expostas, os resultados podem ser avaliados pela diferença de altura do pé-
direito, tipo de material, influência do usuário no ambiente, entre outras
características.
5.1.3 ANÁLISE DA VENTILAÇÃO
Na metodologia adotada para o levantamento de dados relacionados à
ventilação, foram delimitados um ponto interno (junto ao termômetro de globo) e
outro externo (em frente à casa na área externa) de cada residência, para medição da
velocidade do vento.
Quadro 11 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de velocidade do vento
interna e externa, por estação do ano
.
100
Intervalo de confiança
de 95% Variável
dependente
(I)
Estação
(J)
Estação
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Outono ,1407(*) ,01891 ,000 ,0909 ,1906
Inverno
-,1553(*) ,03456 ,000 -,2465 -,0641
Verão
Primavera
-,0558 ,02823 ,257 -,1303 ,0186
Verão
-,1407(*) ,01891 ,000 -,1906 -,0909
Inverno
-,2960(*) ,03225 ,000 -,3812 -,2109
Outono
Primavera -,1966(*) ,02536 ,000 -,2635 -,1296
Verão
,1553(*) ,03456 ,000 ,0641 ,2465
Outono
,2960(*) ,03225 ,000 ,2109 ,3812
Inverno
Primavera
,0995 ,03847 ,058 -,0020 ,2009
Verão
,0558 ,02823 ,257 -,0186 ,1303
Outono ,1966(*) ,02536 ,000 ,1296 ,2635
Anemômetro
Externo (m/s)
Primavera
Inverno
-,0995 ,03847 ,058 -,2009 ,0020
Outono
,0633(*) ,00863 ,000 ,0405 ,0861
Inverno
,0271 ,01316 ,218 -,0076 ,0618
Verão
Primavera
,0479(*) ,00879 ,000 ,0247 ,0711
Verão -,0633(*) ,00863 ,000 -,0861 -,0405
Inverno -,0363(*) ,01091 ,006 -,0651 -,0074
Outono
Primavera
-,0154(*) ,00480 ,008 -,0281 -,0027
Verão
-,0271 ,01316 ,218 -,0618 ,0076
Outono
,0363(*) ,01091 ,006 ,0074 ,0651
Inverno
Primavera
,0208 ,01104 ,308 -,0083 ,0500
Verão -,0479(*) ,00879 ,000 -,0711 -,0247
Outono
,0154(*) ,00480 ,008 ,0027 ,0281
Anemômetro
Interno (m/s)
Primavera
Inverno
-,0208 ,01104 ,308 -,0500 ,0083
* Médias significativas a 5%.
O quadro 11 apresenta as diferenças significativas entre as estações nos
pontos interno e externo. E o quadro abaixo 12 apresenta as diferenças entre as casas.
Como se pode perceber, a velocidade do vento fora da residência é maior que
internamente. No ponto externo, o vento variou de 0,88 m/s a 0,638 m/s. Dentro das
casas, a velocidade do vento variou de 0 m/s a 0,215 m/s. Resultados considerados
baixos, com a necessidade de auxílio de sistemas de resfriamento artificial. Com isso
elevando a ineficiência energética.
No quadro 12, podemos perceber que há uma diferença significativa entre as
casas, todas se comportam de forma diferenciada.
Quadro 12 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas de velocidade do vento
interna e externa, por casa.
Variável
dependente
(I)
Casa
(J)
Casa
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Intervalo de confiança
de 95%
101
Limite
inferior
Limite
superior
Anemômetro
Externo (m/s)
1 2
,0746(*) ,03005 ,039 ,0027 ,1464
3
,3103(*) ,02604 ,000 ,2480 ,3726
2 1
-,0746(*) ,03005 ,039 -,1464 -,0027
3
,2357(*) ,02010 ,000 ,1876 ,2838
3 1 -,3103(*) ,02604 ,000 -,3726 -,2480
2
-,2357(*) ,02010 ,000 -,2838 -,1876
Anemômetro
Interno (m/s)
1 2
,0440(*) ,01029 ,000 ,0194 ,0686
3
,0841(*) ,00696 ,000 ,0674 ,1008
2 1 -,0440(*) ,01029 ,000 -,0686 -,0194
3 ,0401(*) ,00759 ,000 ,0219 ,0583
3 1
-,0841(*) ,00696 ,000 -,1008 -,0674
2
-,0401(*) ,00759 ,000 -,0583 -,0219
* Médias significativas a 5%.
Os quadros apresentam os resultados obtidos na área externa. Apesar de
possuírem a mesma orientação solar, as casas se comportam de diferentes maneiras.
Com os baixos resultados encontrados na casa 3 pode-se concluir que a vegetação de
grande porte, na área frontal, é um fator significativo para tal queda, visto que não
permite que o vento corra de forma natural, formando apenas pequenos vórtices,
fazendo com que todo o vento passe pela copa superior da árvore, em conseqüência
passe pela parte superior da casa.
A vegetação é considerada um fator positivo para a queda de temperatura; no
caso da casa 3 foi prejudicial, pois a vegetação de grande porte forma uma barreira
natural que impede que a corrente dos ventos se projete para dentro do ambiente. Nas
casas 1 e 2, onde há ausência de vegetação, isso não ocorre, elevando a quantidade
de vento no local.
Em relação à diferença de sazonalidade, as casas se comportam de maneira
similar, já não sendo o mesmo caso com o ponto interno.
A ventilação interior é muito prejudicada, na casa 3 como já possui uma baixa
ventilação exterior, como já mencionado, acaba por influenciar diretamente na
ventilação interna.
Sabe-se que a arquitetura contribui muito para uma melhoria no
aproveitamento da ventilação e iluminação natural, mas no caso da casa 3, essa
arquitetura não contribuiu para uma melhora nos resultados. Os melhores resultados
encontrados, no inverno, se dá pela direção do vento que muda e permite que pouca
quantidade chegue ao interior do ambiente.
102
O tipo de esquadria encontrado também não é apropriado para o local: uma
janela tipo basculante, com dimensões reduzidas e sua abertura limitada a uma área
coberta usada como varanda, contribui ainda mais para a não-circulação dos ventos.
Na casa 1 observa-se os melhores resultados, pode-se concluir que o fato de
não ter nenhuma varanda na parte exterior como nas demais, permite que o vento
entre com maior facilidade, e a distribuição das esquadrias e acessos contribuem para
que ocorra uma ventilação cruzada no ambiente.
Logo, se observa que, para se fazer uma ampliação, é necessário estudar as
influências que vão ocorrer.
Na casa 2, os resultados também não foram satisfatórios; apesar de ter uma
baixa ventilação, nota-se que as maiores diferenças estão relacionadas à
sazonalidade, visto que entre o outono e inverno há um crescimento nessa ventilação
conclui-se que há uma maior circulação devido a fatores meteorológicos, o que não
ocorre na casa 3 que tem também a varanda na parte exterior do local medido.
5.1.4 ANÁLISE DA ILUMINAÇÃO
Quadro 13 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas do luxímetro nos pontos
internos, por casa.
Intervalo de confiança
de 95%
Variável
dependente
(I)
Casa
(J)
Casa
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Luxímetro
Ponto 1 -
interno (lm)
1 2
764,8230(*) 50,05270 ,000 644,9713 884,6748
3
764,4351(*) 50,05507 ,000 644,5778 884,2925
2 1
-764,8230(*) 50,05270 ,000 -884,6748 -644,9713
3
-,3879 1,02133 ,974 -2,8302 2,0544
3 1 -764,4351(*) 50,05507 ,000 -884,2925 -644,5778
2
,3879 1,02133 ,974 -2,0544 2,8302
Luxímetro
Ponto 2 -
interno (lm)
1 2
304,6528(*) 25,85596 ,000 242,7416 366,5640
3
323,5793(*) 25,81118 ,000 261,7741 385,3845
2 1 -304,6528(*) 25,85596 ,000 -366,5640 -242,7416
3 18,9265(*) 1,56538 ,000 15,1789 22,6742
3 1
-323,5793(*) 25,81118 ,000 -385,3845 -261,7741
2
-18,9265(*) 1,56538 ,000 -22,6742 -15,1789
Luxímetro
Ponto 3 -
interno (lm)
1 2
46,5535(*) 12,89452 ,001 15,7202 77,3868
3 202,7097(*) 8,32675 ,000 182,7712 222,6482
103
2 1
-46,5535(*) 12,89452 ,001 -77,3868 -15,7202
3
156,1562(*) 9,84643 ,000 132,5794 179,7330
3 1
-202,7097(*) 8,32675 ,000 -222,6482 -182,7712
2 -156,1562(*) 9,84643 ,000 -179,7330 -132,5794
Luxímetro
Ponto 4 -
interno (lm)
1 2
-122,3098 178,05919 ,869 -548,3795 303,7600
3
1539,0694(*) 75,26236 ,000 1359,0317 1719,1072
2 1
122,3098 178,05919 ,869 -303,7600 548,3795
3
1661,3792(*) 169,14909 ,000 1256,4568 2066,3016
3 1 -
1539,0694(*)
75,26236 ,000
-
1719,1072
-
1359,0317
2 -
1661,3792(*)
169,14909 ,000
-
2066,3016
-
1256,4568
Luxímetro
Ponto Área
Trabalho (lm)
1 2
-,7395 22,50755 1,000 -54,5811 53,1020
3
275,4814(*) 10,59504 ,000 250,1129 300,8498
2 1 ,7395 22,50755 1,000 -53,1020 54,5811
3 276,2209(*) 19,91697 ,000 228,5314 323,9104
3 1
-275,4814(*) 10,59504 ,000 -300,8498 -250,1129
2
-276,2209(*) 19,91697 ,000 -323,9104 -228,5314
* Médias significativas a 5%.
Quadro 14 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas do luxímetro nos pontos
internos, por estação do ano.
Intervalo de confiança
de 95%
Variável
dependente
(I)
Estação
(J)
Estação
Média da
diferença
Erro
padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Outono 446,2566(*) 70,30528 ,000 260,4963 632,0168
Inverno
415,6539(*) 70,54819 ,000 229,2623 602,0455
Verão
Primavera
408,1955(*) 70,88545 ,000 220,9270 595,4640
Verão
-446,2566(*) 70,30528 ,000 -632,0168 -260,4963
Inverno
-30,6026 17,76638 ,414 -77,4528 16,2476
Outono
Primavera -38,0611 19,06160 ,247 -88,3303 12,2081
Verão
-415,6539(*) 70,54819 ,000 -602,0455 -229,2623
Outono
30,6026 17,76638 ,414 -16,2476 77,4528
Inverno
Primavera
-7,4584 19,93886 ,999 -60,0376 45,1208
Verão
-408,1955(*) 70,88545 ,000 -595,4640 -220,9270
Outono 38,0611 19,06160 ,247 -12,2081 88,3303
Luxímetro
Ponto 1 -
interno (lm)
Primavera
Inverno
7,4584 19,93886 ,999 -45,1208 60,0376
Outono
269,7073(*) 35,14518 ,000 176,8334 362,5813
Inverno
270,8751(*) 35,12115 ,000 178,0635 363,6867
Verão
Primavera
276,2959(*) 35,20643 ,000 183,2629 369,3290
Verão -269,7073(*) 35,14518 ,000 -362,5813 -176,8334
Inverno 1,1678 5,17212 1,000 -12,4708 14,8064
Outono
Primavera
6,5886 5,72261 ,822 -8,5019 21,6791
Verão
-270,8751(*) 35,12115 ,000 -363,6867 -178,0635
Outono
-1,1678 5,17212 1,000 -14,8064 12,4708
Inverno
Primavera
5,4208 5,57317 ,910 -9,2765 20,1181
Verão -276,2959(*) 35,20643 ,000 -369,3290 -183,2629
Luxímetro
Ponto 2 -
interno (lm)
Primavera
Outono
-6,5886 5,72261 ,822 -21,6791 8,5019
104
Inverno
-5,4208 5,57317 ,910 -20,1181 9,2765
Outono
108,0478(*) 16,52859 ,000 64,4095 151,6861
Inverno
128,5485(*) 16,76705 ,000 84,2875 172,8094
Verão
Primavera 144,7185(*) 16,10781 ,000 102,1772 187,2597
Verão
-108,0478(*) 16,52859 ,000 -151,6861 -64,4095
Inverno
20,5007 8,88117 ,121 -2,9190 43,9204
Outono
Primavera
36,6707(*) 7,56326 ,000 16,7247 56,6167
Verão
-128,5485(*) 16,76705 ,000 -172,8094 -84,2875
Outono -20,5007 8,88117 ,121 -43,9204 2,9190
Inverno
Primavera 16,1700 8,07109 ,244 -5,1185 37,4585
Verão
-144,7185(*) 16,10781 ,000 -187,2597 -102,1772
Outono
-36,6707(*) 7,56326 ,000 -56,6167 -16,7247
Luxímetro
Ponto 3 -
interno (lm)
Primavera
Inverno
-16,1700 8,07109 ,244 -37,4585 5,1185
Outono
629,1056(*) 87,09150 ,000 399,1090 859,1023
Inverno 180,9188 94,02686 ,287 -67,1967 429,0344
Verão
Primavera -
1170,7765(*)
240,21234 ,000
-
1805,0137
-536,5393
Verão
-629,1056(*) 87,09150 ,000 -859,1023 -399,1090
Inverno
-448,1868(*) 51,54960 ,000 -584,1903 -312,1833
Outono
Primavera -
1799,8821(*)
226,97639 ,000
-
2399,6628
-
1200,1014
Verão -180,9188 94,02686 ,287 -429,0344 67,1967
Outono
448,1868(*) 51,54960 ,000 312,1833 584,1903
Inverno
Primavera -
1351,6954(*)
229,72679 ,000
-
1958,6232
-744,7676
Verão
1170,7765(*) 240,21234 ,000 536,5393 1805,0137
Outono
1799,8821(*) 226,97639 ,000 1200,1014 2399,6628
Luxímetro
Ponto 4 -
interno (lm)
Primavera
Inverno 1351,6954(*) 229,72679 ,000 744,7676 1958,6232
Outono 203,9300(*) 29,07245 ,000 127,1580 280,7019
Inverno
272,4143(*) 28,18373 ,000 197,9562 346,8725
Verão
Primavera
269,0506(*) 28,96698 ,000 192,5535 345,5478
Verão
-203,9300(*) 29,07245 ,000 -280,7019 -127,1580
Inverno
68,4844(*) 10,88156 ,000 39,7791 97,1897
Outono
Primavera 65,1207(*) 12,77387 ,000 31,4373 98,8041
Verão
-272,4143(*) 28,18373 ,000 -346,8725 -197,9562
Outono
-68,4844(*) 10,88156 ,000 -97,1897 -39,7791
Inverno
Primavera
-3,3637 10,59656 1,000 -31,3159 24,5885
Verão
-269,0506(*) 28,96698 ,000 -345,5478 -192,5535
Outono -65,1207(*) 12,77387 ,000 -98,8041 -31,4373
Luxímetro
Ponto Área
Trabalho
(lm)
Primavera
Inverno
3,3637 10,59656 1,000 -24,5885 31,3159
* Médias significativas a 5%.
O desempenho lumínico foi avaliado nas mesmas unidades onde foram feitas
as avaliações de desempenho térmico.
Através dos quadros 13 e 14, observa-se que a ampliação foi feita e interferiu
de forma significativa nos resultados obtidos em relação à iluminação.
Apesar das casas 2 e 3 terem uma diferente situação na ampliação, o
desempenho foi muito parecido, reduzindo essa intensidade de dentro do ambiente.
105
Mesmo sendo pontos internos, a casa 1 possui um alto índice de iluminação,
contribuindo para uma economia de energia.
Apesar das diferenças entre as casas 2 e 3 serem poucas, são diferenças
significativas, conforme apresenta o quadro 13.
O ponto 3 interno está privilegiado nas casas 1 e 2, devido à esquadria estar
contribuindo diretamente para entrada da iluminação natural, o que não ocorre na
casa 3. As casas 1 e 2 se comportam de maneira diferente devido à ampliação
existente na casa 2, ainda assim a casa 1 possui uma melhor iluminação comparada
com as demais.
O ponto 4 interno que se destaca nas casas 1 e 2, próximos à área de trabalho,
contribui para uma melhor iluminação natural dentro do ambiente; a casa 3 devido
estar com a lateral correspondente ao ponto todo na divisa, não permite que a
esquadria esteja na mesma posição que nas casas 1 e 2.
Entre as casas 1 e 2 pode-se dizer que as diferenças encontradas são devido a
diferentes estações do ano conforme quadro 14, onde ocorre um deslocamento solar,
assim permitindo maior ou menor a entrada da iluminação no ambiente.
Segundo a NBR 5413 (Iluminação de Interiores), para os ambientes
analisados se especificam os valores mínimos para uma cozinha de 150lux quando de
uso geral e 200 a 500lux com uso específico no fogão. Para quartos de dormir, a
norma sugere no geral 100lux e em locais específicos como espelhos e penteadeiras
de 200 a 300lux.
Quadro 15 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas do luxímetro nos pontos
externos, por casa.
Intervalo de confiança de
95%
Variável
dependente
(I)
Casa
(J)
Casa Média da
diferença
Erro padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Luxímetro
Ponto 1 -
externo
(lm)
1 2
8674,5603(*) 881,65774 ,000 6563,3268 10785,7939
3
8631,4693(*) 881,72255 ,000 6520,0823 10742,8563
2 1
-8674,5603(*) 881,65774 ,000
-
10785,7939
-6563,3268
3
-43,0910(*) 11,14002 ,000 -69,7699 -16,4122
3 1
-8631,4693(*) 881,72255 ,000
-
10742,8563
-6520,0823
2
43,0910(*) 11,14002 ,000 16,4122 69,7699
Luxímetro
Ponto 2 -
1 2
162,5803 123,42073 ,465 -132,9652 458,1258
106
externo
(lm)
3
148,4680 123,42290 ,543 -147,0826 444,0187
2 1 -162,5803 123,42073 ,465 -458,1258 132,9652
3 -14,1122(*) ,77710 ,000 -15,9731 -12,2514
3 1
-148,4680 123,42290 ,543 -444,0187 147,0826
2
14,1122(*) ,77710 ,000 12,2514 15,9731
Luxímetro
Ponto 3 -
externo
(lm)
1 2
40,3017(*) 3,90550 ,000 30,9622 49,6412
3 -24,2683(*) 4,63085 ,000 -35,3428 -13,1938
2 1
-40,3017(*) 3,90550 ,000 -49,6412 -30,9622
3
-64,5700(*) 4,19084 ,000 -74,5944 -54,5456
3 1
24,2683(*) 4,63085 ,000 13,1938 35,3428
2 64,5700(*) 4,19084 ,000 54,5456 74,5944
Luxímetro
Ponto 4 -
externo
(lm)
1 2
7638,4984(*) 1165,68539 ,000 4850,7812 10426,2156
3 -
17319,6875(*)
1784,43729 ,000
-
21588,5583
-13050,8167
2 1
-7638,4984(*) 1165,68539 ,000
-
10426,2156
-4850,7812
3 -
24958,1859(*)
1662,99372 ,000
-
28938,1357
-20978,2361
3 1 17319,6875(*) 1784,43729 ,000 13050,8167 21588,5583
2
24958,1859(*) 1662,99372 ,000 20978,2361 28938,1357
* Médias significativas a 5%.
No quadro acima se percebe que, de todos os pontos, apenas o ponto 2
externo entre as casas 1 e 2 é que não há diferença significativa, isso devido a mesma
situação em relação à orientação, recuos e divisas entre eles.
Quadro 16 – Teste de Tamhane para as variáveis associadas às medidas do luxímetro nos pontos
externos, por estação do ano.
Intervalo de confiança de
95%
Variável
dependente
(I)
Estação
(J)
Estação
Média da
diferença Erro padrão
Nível de
significância
Limite
inferior
Limite
superior
Outono 9450,5458(*) 1190,52746 ,000 6303,8413 12597,2503
Inverno
9401,4811(*) 1189,88489 ,000 6256,4439 12546,5183
Verão
Primavera
9341,1719(*) 1190,60109 ,000 6194,2764 12488,0675
Verão
-9450,5458(*) 1190,52746 ,000
-
12597,2503
-6303,8413
Inverno
-49,0647 76,35473 ,988 -250,4392 152,3098
Outono
Primavera -109,3739 86,80417 ,753 -338,3078 119,5601
Verão
-9401,4811(*) 1189,88489 ,000
-
12546,5183
-6256,4439
Outono
49,0647 76,35473 ,988 -152,3098 250,4392
Inverno
Primavera
-60,3092 77,49438 ,968 -264,7497 144,1313
Verão
-9341,1719(*) 1190,60109 ,000
-
12488,0675
-6194,2764
Outono 109,3739 86,80417 ,753 -119,5601 338,3078
Luxímetro
Ponto 1 -
externo
(lm)
Primavera
Inverno
60,3092 77,49438 ,968 -144,1313 264,7497
107
Outono
-160,3644 161,65416 ,903 -587,5828 266,8541
Inverno
6,2772 2,51351 ,074 -,3573 12,9116
Verão
Primavera
11,8776(*) 2,46063 ,000 5,3812 18,3740
Verão 160,3644 161,65416 ,903 -266,8541 587,5828
Inverno 166,6415 161,64181 ,885 -260,5449 593,8279
Outono
Primavera
172,2420 161,64099 ,869 -254,9423 599,4263
Verão
-6,2772 2,51351 ,074 -12,9116 ,3573
Outono
-166,6415 161,64181 ,885 -593,8279 260,5449
Inverno
Primavera
5,6005(*) 1,43568 ,001 1,8139 9,3870
Verão -11,8776(*) 2,46063 ,000 -18,3740 -5,3812
Outono
-172,2420 161,64099 ,869 -599,4263 254,9423
Luxímetro
Ponto 2 -
externo
(lm)
Primavera
Inverno
-5,6005(*) 1,43568 ,001 -9,3870 -1,8139
Outono
39,0325(*) 5,02626 ,000 25,7683 52,2968
Inverno
26,0115(*) 5,51321 ,000 11,4697 40,5533
Verão
Primavera 19,8211(*) 6,05761 ,007 3,8446 35,7975
Verão
-39,0325(*) 5,02626 ,000 -52,2968 -25,7683
Inverno
-13,0210(*) 4,02975 ,008 -23,6500 -2,3920
Outono
Primavera
-19,2115(*) 4,74743 ,000 -31,7418 -6,6811
Verão
-26,0115(*) 5,51321 ,000 -40,5533 -11,4697
Outono 13,0210(*) 4,02975 ,008 2,3920 23,6500
Inverno
Primavera -6,1904 5,26026 ,807 -20,0665 7,6856
Verão
-19,8211(*) 6,05761 ,007 -35,7975 -3,8446
Outono
19,2115(*) 4,74743 ,000 6,6811 31,7418
Luxímetro
Ponto 3 -
externo
(lm)
Primavera
Inverno
6,1904 5,26026 ,807 -7,6856 20,0665
Outono
15242,4386(*) 2047,58598 ,000 9839,4947 20645,3826
Inverno 16857,9316(*) 1998,21872 ,000 11584,1926 22131,6705
Verão
Primavera
9171,8656(*) 2195,95481 ,000 3379,2299 14964,5013
Verão -
15242,4386(*)
2047,58598 ,000
-
20645,3826
-9839,4947
Inverno
1615,4929 1353,07442 ,796 -1952,6187 5183,6046
Outono
Primavera
-6070,5731(*) 1630,99657 ,001
-
10372,9721
-1768,1740
Verão -
16857,9316(*)
1998,21872 ,000
-
22131,6705
-
11584,1926
Outono
-1615,4929 1353,07442 ,796 -5183,6046 1952,6187
Inverno
Primavera
-7686,0660(*) 1568,57245 ,000
-
11824,5598
-3547,5722
Verão
-9171,8656(*) 2195,95481 ,000
-
14964,5013
-3379,2299
Outono
6070,5731(*) 1630,99657 ,001 1768,1740 10372,9721
Luxímetro
Ponto 4 -
externo
(lm)
Primavera
Inverno 7686,0660(*) 1568,57245 ,000 3547,5722 11824,5598
* Médias significativas a 5%.
Pode-se perceber que as casas possuem médias próximas. A queda
apresentada do verão para o outono, se dá devido a uma cobertura em lona que foi
colocada entre um período e outro durante as medições no exterior da casa 1,
contribuindo para uma queda significativa.
Pode-se perceber que influenciou diretamente nos resultados, onde as demais
estações se mantiveram num mesmo desempenho em relação aos demais.
108
O crescimento da iluminação entre uma estação e outra, se pode perceber que
a lona colocada na parte externa contribuiu para que fosse refletido uma maior
intensidade de luz, próximo à janela do quarto, podendo avaliar que isso pode ser um
causador direto nesses resultados.
Devido à orientação ser a mesma em todas as casas, pode-se dizer que essa
diferença está ocorrendo devido a materiais refletores. Dado que nesse ponto temos
uma abertura para a área externa. Como nas casas 1 e 2 essa abertura está para um
corredor, isso dificulta a entrada de iluminação; já na casa 3 que possui a abertura na
divisa temos uma iluminação direta no período da tarde, contribuindo para que os
valores sejam mais elevados.
No ponto 4 externo, temos uma grande intensidade luminosa na casa 3. Esse
ponto encontra-se totalmente desprotegido. Já na casa 1 e 2 o muro de divisa causa
uma influência direta nesses resultados.
Apesar da casa 3 ter um ótimo desempenho em relação à iluminação nesse
ponto não é favorável, devido ser um ponto externo e fora do limite do lote não
tendo, assim, nenhum aproveitamento dessa iluminação para o ambiente.
De um modo geral, analisando todas as variáveis, nota-se que a iluminação é
uma variável muito prejudicada comparando com as demais variáveis na avaliação
das casas, mas todas atendem à quantidade de lux necessária no ambiente conforme
exigência da NBR 5413.
109
6.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste trabalho avaliou-se o comportamento térmico e lumínico das
habitações, com suas diferentes características construtivas, concluindo-se que
quando uma ampliação ou reforma é bem planejada e estudada esta pode contribuir
significativamente para um bom desempenho térmico.
Durante a análise estatística, com todos os dados obtidos em todos os
períodos realizados, se pôde concluir que as casas avaliadas apresentaram diferenças
significativas com relação às variáveis, mas em alguns casos isolados essa diferença
foi apenas a referência da diferença de estação.
Significa dizer que, essas casas reagiram de forma diferenciada, quando
submetidas às mesmas condições ambientais. Vale destacar que as edificações em
estudo apresentavam as mesmas características arquitetônicas originais, como altura
do pé-direito, revestimento interno e externo das paredes, forro e cobertura.
Conclui-se então que as alterações construtivas em análise possuem
comportamento térmico, iluminação, ventilação e radiação diferenciada apenas
quando submetidas a condições atmosféricas específicas, isto é, em determinados
períodos do ano as habitações se comportam de forma mais semelhante umas das
outras e em outros períodos, seja pela influência da baixa umidade relativa do ar ou
pelas temperaturas mais amenas, as mesmas se comportam de maneira diferenciada.
Compreende-se, então, a importância de um projeto arquitetônico bem-
definido evitando prejuízos futuros ao seu usuário. O material construtivo
especificado em projeto continua sendo de grande importância, porém, quando mal-
aplicado, pode vir a perder sua função principal.
Fica como sugestão, para trabalhos futuros, a proposta para a realização de
medições em edificações feitas com alteração estudada para o clima específico de
Cuiabá, assim será possível realizar uma comparação dos dados e verificar o
110
prejuízo ocasionado à edificação quando submetida a padrões arquitetônicos
convencionais mal planejados.
Como não foi analisado neste trabalho o desempenho dos materiais, sugere-
se, também, para outros trabalhos a análise desse desempenho, sabendo-se que,
através de pesquisas específicas nesse aspecto, poder-se-á avaliar a influência direta
e indireta nos resultados encontrados.
Uma avaliação com dados coletados em períodos de 24 horas também é
relevante devido ao comportamento diferenciado nesses períodos, onde as trocas
térmicas sofrem influência direta do meio, objetos e pessoas.
111
7. B
IBLIOGRAFIA
7.1 Bibliografia Citada
AKUTSU, M.; VITTORINO, F.; CARBALLEIRA, L. A influência do
comportamento climático na resposta térmica de edificações. In: ENCONTRO
NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 3, 1995, Gramado.
Anais
. Gramado: ANTAC, 1995a. p. 323 - 328
AKUTSU, M.; VITTORINO, F.; YOSHIMOTO, M. Método expedito para
avaliação do desempenho térmica de habitações. In: ENCONTRO NACIONAL
DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 3, 1995, Gramado. Anais
.
Gramado: ANTAC, 1995b. p. 299 - 304
AKUTSU, M.; VITTORINO, F. Critérios para a definição de níveis de
desempenho térmico de edificações. In: ENCONTRO NACIONAL DE
CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 2., 1992, Florianópolis. Anais.
Florianópolis: Antac, 1993. p. 69-74.
AKUTSU, M.; VITTORINO, F. Proposta de procedimento para avaliação do
desempenho térmico de edificações condicionadas e não condicionadas. In:
ENCONTRO NACIONAL DE NORMALIZAÇÃO LIGADA AO USO
RACIONAL DE ENERGIA E AO CONFORTO AMBIENTAL EM
EDIFICAÇÕES, 1, 1991. Florianópolis. Anais
. Florianópolis: UFSC, 1991a. p. 157-
171.
AKUTSU, M.; VITTORINO, F. Proposta de procedimento para o tratamento de
dados climáticos. In: ENCONTRO NACIONAL DE NORMALIZAÇÃO LIGADA
AO USO RACIONAL DE ENERGIA E AO CONFORTO AMBIENTAL EM
EDIFICAÇÕES, 1. , 1991, Florianópolis. Anais
. Florianópolis: UFSC, 1991b. p.
213-226.
AKUTSU, M.; SATO N. M.; PEDROSO, N. G. Desempenho térmico de
edificações habitacionais e escolares: manual de procedimento para avaliação. São
Paulo: IPT, 1987. 74p. (IPT Publicação n. 1732).
AKUTSU, M. S.; VITTORINO, F.; PEDROSO, N. G.; CARBALLEIRA, L.
Critérios mínimos de desempenho de habitações térreas unifamiliares: Anexo 5:
conforto térmico Relatório técnico nº 33.800. São Paulo: IPT, 1995c.
112
ALMEIDA JR., N. - Estudo de Clima Urbano: Uma Proposta Metodológica.
2005. Dissertação. (Mestrado em Física e Meio Ambiente), Departamento de Física,
Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal de Mato Grosso. 94 f.
Cuiabá, MT.
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Engenharia de Produção) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis,
1997.
CAMPELO, Jr. et al. - Caracterização macroclimática de Cuiabá. In. 3° Encontro
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DUARTE, D. H. S. O Clima como Parâmetro de Projeto para a Região de
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DUMKE, E. M. S. Avaliação do desempenho térmico em sistemas construtivos
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FREIRE, J. D. L. Por uma poética popular da arquitetura. 1ª ed. Cuiabá:
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LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F.R. Eficiência energética na
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LAMBERTS, R. Desempenho Térmico de Edificações. Apostila. Florianópolis.
2000
113
LEÃO, M. Desempenho Térmico em Habitações Populares para Regiões de
Clima Tropical: Estudo de Caso em Cuiabá-MT. 2006. Dissertação (Mestrado em
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MASCARÓ, L. R. Energia na edificação, estratégia para minimizar seu
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MASCARÓ, L.E. R. Luz, clima e arquitetura. 3. ed. São Paulo, Nobel, 1983. 189
p.
ROMERO, M. A. B. - Princípios ioclimáticos para o desenho urbano. São Paulo:
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ROSSETI, K. -Uso de Ferramenta Computacional para Análise do Desempenho
Lumínico em Edificações: Estudo de Caso em Habitações Populares de Cuiabá.,
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Florianópolis. Anais. Florianópolis: UFSC, 1991a. p. 145-149.
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XAVIER, A. A. P. Condições de conforto térmico para Estudantes de 2º grau na
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Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1999.
7.2 Bibliografia Consultada
FROTA, A. B.; SCHIFFER, S.R. Manual de Conforto Térmico. 2. ed. São Paulo:
Studio Nobel, 1995.
114
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localidades de clima tropical de planalto. Editora Nobel. São Paulo – SP –
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LAMBERTS, R. Eficiência Energética na Arquitetura, PW, São Paulo, 1997.
NOGUEIRA, M. C. J. A. & NOGUEIRA, J. S. Educação, meio ambiente e
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_________. NBR. Projeto de Norma 02:135.07-004. Desempenho térmico de
edificações: Parte 4 – Medição da resistência térmica e da condutividade térmica
pelo princípio da placa quente protegida. 2003, 12p.
_________. NBR. Projeto de Norma 02:135.07-005. Desempenho térmico de
edificações: Parte 5 – Medição da resistência térmica e da condutividade térmica
pelo método fluxímetro. 2003, 12p.
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Janeiro: 2003. Disponível em: <http://www.ime.uerj.br/~oreste> Acesso em: 04 mar.
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e Científicos Editora S.A., 1992, 455 p.
115
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Construído – ENTAC, 2002.
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Ambiente Construído – ENTAC, 2002.
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2000, 140p.
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da Universidade Estadual de Campinas: 2001.
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Populares em Cuiabá-MT. 2006. Dissertação (Mestrado em Física e Meio
Ambiente). UFMT.
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térmico em edifícios comerciais e industriais em regiões de clima quente. São
Paulo: Pini, 2001, 279p.
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Dissertação (Mestrado). Fundação Oswaldo Cruz – Saúde Pública. Rio de Janeiro,
89p., 2000.
SPIEGEL, M. R. Estatística. 3ª edição. Tradução e revisão técnica Pedro Consentino.
São Paulo: Makron Books, 1993, 643p.
116
VIEIRA, S. Estatística experimental. 2ª edição. São Paulo: Atlas, 1999, 185p.
117
8. ANEXOS
8.1 ANEXO A – Ficha de caracterização preliminar das casas.. 117
8.2 ANEXO B – Mapa de biomas.............................................. 118
8.3 ANEXO C – Mapa de ilha de calor...................................... 119
118
ANEXO A - FICHA DE CARACTERIZAÇÃO PRELIMINAR DAS CASAS
Casa: Data: Hora:
Localização:
Telefone:
Proprietário:
ANÁLISE
Cobertura:
Forro:
Parede:
Revestimento da parede (P1):
Revestimento da parede (P2):
Revestimento da parede (P3):
Revestimento da parede (P4):
Revestimento da parede (P1ext):
Revestimento da parede (P2ext):
Revestimento da parede (P3ext):
Revestimento da parede (P4ext):
Piso:
Aberturas:
Ventilação:
Arborização:
Observações gerais:
119
ANEXO B – MAPA DE BIOMAS
120
ANEXO C – MAPA DE ILHA DE CALOR
Bairro Grande Morada da Serra – Cuiabá-MT, local do estudo.
Os valores apresentados no mapa estão em “Graus Celsius”, o bairro onde as
habitações estão localizadas, segundo o mapa, encontra-se na faixa de 23°c e 24°c.
Fonte: Sampaio (2006)
121
9. G
LOSSÁRIO
ABRAVA - Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e
Aquecimento
ANSI / ASHRAE 55 - 81 - American National Standards Institute / American
Society of Heating, Refrigerating, and Air-conditioning Engineers Norma número 55
de 1981
ANTAC - Associação Nacional de Tecnologia no Ambiente Construído
AVALIAÇÃO POR DESEMPENHO - Conforme a norma ASHRAE/IES 90.1-1989,
o Sistema Critérios de Desempenho é usado quando muitas inovações de projeto ou
flexibilidade são desejadas. Neste trabalho o termo Avaliação por desempenho será
entendido como a avaliação que é feita verificando-se o cumprimento de limites
estabelecidos para as características térmicas do ambiente. Ex.: temperaturas do ar no
interior, quantidades de horas de desconforto no interior, etc.
BENEFÍCIOS TÉRMICOS MÍNIMOS VIÁVEIS - são os benefícios implantados
na casa COHAB padrão, para reduzir o máximo possível o número de horas de
desconforto com um mínimo de investimento.
CASA COHAB PADRÃO - é a tipologia construtiva mais construída pelas COHABs
CIENTEC - Instituição de direito privado vinculada à Secretaria de Ciência e
Tecnologia do Estado do RS
clo - unidade usada para expressar o isolamento térmico proporcionado pelas peças e
conjunto de vestimentas, onde 1 clo = 0, 155 m².°C/W (ANSI/ASHRAE 55- 92)
COHAB - Companhia de Habitação
CPZ - Control Potential Zone
CSTB - Centre Scientifique et Technique du Bâtiment
DOE - Department of Energy (USA)
ECI - Índice de Conforto Equatorial
EESC - Escola de Engenharia de São Carlos
ENCAC - Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído
ET* - Nova Temperatura Efetiva
FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos
FONAVI - Fundo Nacional de Habitação - Uruguai
HORAS DE DESCONFORTO - É o total de horas anuais nas quais o valor da
temperatura não está dentro do intervalo da zona de conforto considerada, seja no
interior de uma edificação ou mesmo para avaliar o clima externo
IBF - Instituto Brasileiro do Frio
IES - Sociedade de Engenharia de Iluminação
IPT - Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S.A.
ISO 7726 - International Standard Organization
122
ISO 7730 - International Standard Organization
ITS - Index of Thermal Stress
Met - Metabolismo, taxa de energia produzida pelo corpo. Varia com a atividade (1
met = 58,2 W/m²)
MRT - Medium Radiant Temperature
PMV - Voto Médio Estimado
PPD - Porcentagem de Pessoas Insatisfeitas
R - Resistência térmica global de um componente, de superfície à superfície do
mesmo (m²K/W)
S.I. - Sistema Internacional
SET - Standard Effective Temperature
SET* - Nova Temperatura Efetiva Padrão
SRY - Short Reference Year
TBS - Temperatura de Bulbo Seco
TBU - Temperatura de Bulbo Ümido
TRY - Test Reference Year ou Ano Climático de Referência
U - Coeficiente Global de transmissão de Calor de ambiente para ambiente
(transmitância) (W/m²k)
UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina
UK - United Kingdom
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