Fundamentos do Climate Responsive Buildings | Alison
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Fundamentos do Climate Responsive Buildings

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Arquitetura SustentávelProf. Avlokita AgrawalDepartamento de Arquitetura e PlanejamentoInstituto Indígena de Tecnologia, RoorkeePalestra -18Fundamentos do Climate Responsive Buildings – IBom dia. Bem-vindo a esta palestra para o curso online sobre Arquitetura Sustentávele palestra anterior na palestra anterior estávamos discutindo sobre as ferramentas paraentendendo a resposta do edifício ao contexto climático dado. E então nóstínhamos falado sobre o por gráfico climático e aprendemos como usar a tabela do Mahoney ’ paraidentificar as estratégias de design adequadas para o devido contexto climático que se baseavamediante a compreensão das temperaturas do ar, umidade, pluviosidade e dados eólicos.Hoje antes de seguir em frente para usar outra ferramenta, entenderíamos muito rapidamente asestratégias de design que foram propostas através da qual foi sugerida através da tabela Mahoney ’ s. Então, olhemos rapidamente para aquelas estratégias de design passivo que são propostas emMahoney ’ s table vão sobre cada uma delas uma por uma.(Consulte o Tempo do slide: 01:32)Então, o tipo de estratégias de design passivo que estamos observando a nossa orientação de construção,plano forma elementos de design, fenestração de forma de telhado, onde estamos falando de configuração de arranjo e orientação detodos estes materiais de telhado e parede e de vegetação. (Consulte O Tempo De Deslizamento: 01:49)Iniciando com a orientação do prédio primeiro. Então, a orientação do prédio determina principalmente a quantidadede radiação que o prédio vai receber. Já que sabemos muito claramenteque o sol se move de leste a oeste no hemisfério norte estamos falando deÍndia neste caso. Então, ele é sobe do leste e se põe no oeste. Por isso,predominantemente é assim que o caminho do sol vai ser.Então, uma orientação onde o eixo sul norte é maior que tem mais exposição em direção aa leste e oeste não é preferível para climas quentes e grande parte de um país tem clima quente, quenteou tropical. Então, essa orientação não é preferida. Também, a razão é porque quandoo sol chega ao sul ele está em altíssima altitude e a radiação solar pode muitoser convenientemente cortada usando-se sombreamento horizontal. Por isso, é sempre preferível em áreas quentester seu prédio orientado de tal maneira que tenha um eixo oeste mais longo.Aqui quando estamos falando de orientação de construção ele afeta automaticamente a orientaçãoda rua. Assim, se temos mais prédios orientados com seu eixo mais longo emdireção leste oeste, automaticamente sabemos que temos ruas que estão no nortedireção sul e em tal caso as ruas também permanecem sombreadas para a maioria das vezes do dia.Então, a preferida orientação de rua é o norte do sul que facilita os edifícios como estee ajuda as ruas a permanecermos sombreados durante grande parte do dia. (Consulte O Slide Time: 03:52)Agora, estamos falando sobre o formulário de plano. Quando falamos de vários arranjos para a forma de plano, estamos falando com respeito a determinados parâmetros. Um estamos falando deo fluxo de ar em torno do plano de construção e através dele. A segunda coisa que estamos falandosobre perímetro para a proporção de área. Perímetro para a proporção de área também leva à proporção de superfície para volumenão diretamente, não exatamente a mesma, mas diretamente proporcional.Então, estamos olhando para a proporção de perímetro para área porque é um indicador importante dea transferência de calor pode ser perda ou poderia ganhar. Então, essas são as 2 razões por causa doque falamos sobre o formulário de plano. Agora quando estamos falando dos climas quentes ou frios, devemos reduzir o perímetro para a proporção de área ao mínimo.Então, como garantir a transferência mínima de calor porque maior é o perímetro, maior seriaa área de superfície e mais seriam as superfícies disponíveis para transferência de calor. Em climas quentesúmidos para por em outra mão devemos ter perímetro maior para a proporção de áreaporque maior é a superfície maior é a possibilidade de transferência de calor e movimento de arventilação de ar. (Consulte Slide Time: 05:13)A partir desta perspectiva se observarmos diferentes planformas, veríamos assim que a melhor plataformaque se adequa para a mínima transferência de calor é uma forma circular e é por isso que se nósolhamos a maioria das plataformas de construção tradicionais em climas secos quentes nós acharíamosque eles são muitas vezes circulares.Você olha para bungas de Rajasthan, olhamos você olhar para huts de Camarões, huts deKutch nós descobriremos que eles são geralmente circulares em plano. Isso minimiza o perímetropara a proporção de área. O ideal é um quadrado e uma plataforma de construção que tem muitas asassaindo e muitas penetrações muitas perfurações na forma de plano resultarãoem um edifício que possui perímetro muito grande para a proporção de área e esse tipo de forma seria adequado para um clima quente úmido e estes para quente e frio. (Consulte O Slide Time: 06:21)Próximo, chegamos aos elementos de design. Quando estamos falando de elementos de design, nósfalamos sobre os corpos de água onde eles deveriam ser colocados, estamos falando de vegetação.Agora cada um desses elementos de design tem impactos na temperatura, na umidade, no ar. Assim, a vegetaçãopode absorver radiação e pode afetar o resfriamento. Também pode canalizar o ar.Da mesma forma, o corpo de água se cair na raiz o ar de onde o ar está entrando no edifíciona direção do vento pode pegar o ar pode captar umidade de umidadedo corpo da água e adicionar à umidade. Por isso, em um clima quente seco um corpo de águaplanejado na rota de onde o vento está entrando no prédio é preferido enquanto em umclima frio é que pode não. Em seguida, estamos também olhando para pátios e verandahs comoelementos de design.Agora os pátios e verandahs são necessários são usados para sombreamento para corte da radiação solar diretaem edifícios. Por isso, eles são mais preferíveis em climas quentes secos em climas quentes. Pátios e verandahs também facilitam a movimentação do ar por causa do aquecimento diferencialpor causa do sombreamento que está lá. Então, os ambientes fechados permanecem legais,os verandas e pátios estão a uma temperatura moderada e o ar livre está em uma temperatura superior.Então, ele induz o movimento do ar por causa desse aquecimento diferencial e é por isso que verandase pátios são também os elementos de design altamente preferenciais para climas úmidos quentesporque ele induz o movimento do ar. (Consulte O Tempo De Deslizamento: 08:15)Eles ajudam na absorvação. Por isso, estamos olhando para a vegetação ela ajuda na absorção de radiação.Caso a gente esteja olhando para o corpo de água ele armazena o calor durante o dia e ele o libera nanoite.Podemos também combinar a vegetação junto com uma casa verde. Estamos olhando para ospátios e verandahs que ajudam não apenas em sombreamento e, mas também a ventilação queé o que acabamos de discutir.(Consulte o Tempo do slide: 08:41) Além do movimento aéreo e da radiação solar e controlando a temperatura do ar, esseselementos também ajudam no controle da luz do dia. Suponhamos que plantemos árvores caducifativas em direção asul.Então, em verões essas árvores caducifantes iriam sacudir o prédio e controlar a radiação diretae também a iluminação do dia enquanto em invernos quando derramam suas folhas, elaspermitem que muita luz solar e luz do dia penetrem dentro do prédio. Assim, juntos esses elementoscontrolam muitos parâmetros ambientais(Consulte o Tempo do slide: 09:21)O próximo nós estamos olhando para a forma de telhado. Então, se temos um telhado plano, ele dá máxima exposiçãoà radiação solar. Ela é exposta por uma duração maior de tempo porque éplana e recebe sol quase ao longo do dia. Enquanto se temos telhados domicômicos metade dea cúpula faria em qualquer ponto do tempo ser sombreada por si mesmo. O mesmo está com cofres se eleestiver devidamente orientado. Agora por esta razão você sempre descobriria que em climas extremamente quentesdomes são a forma de rota preferida.Então, não é por acaso que que o uso de domos foi mais no Oriente médio e eleevoluiu a partir daí. Foi a necessidade que levou as pessoas a entenderem a perceberpesquisar que a cúpula é a forma mais preferida. Em além da radiação solar direta ela étambém tem a ver com a quantidade de precipitação que é recebida. Então, se houver uma quantidade muito alta de precipitação o telhado inclinado é preferido é claro,que é um entendimento muito comum. Por isso, telhados dominicais são bons para áreas onde nósqueremos onde há quantidade muito alta de radiação solar, mas queremos cortá-la fora.Roofs Sloping seriam bons para cortar em radiações solares parcialmente e também parafacilitar o gerenciamento das chuvas fortes chuvas e telhados planos são bons para as áreas friasporque queremos quantidade máxima de exposição solar em relação a esses telhados.É por isso que na maioria dos climas frios ou nós encontraríamos telhados onde a exposiçãoé em grande parte em direção ao sul ou encontraríamos telhados planos onde em climas friosonde não há precipitação ou muito menos precipitação, encontraríamos telhados planos. Assim, emLeh Ladakh, vale do Spiti que é frio seco nós encontraríamos esses telhados planos frios em regiões friasenquanto nos estados do Nordeste onde está frio e úmido onde a chuva também éencontraríamos rodelas inclinadas e em Rajastão em climas extremamente quentes onde nósencontraríamos estruturas como bungas nós encontraríamos estas formas de teto dominical.(Consulte o tempo de deslizamento: 11:47)Próximo, falamos sobre o arranjo e configuração de fenestração. Agora a fenestraçãonos dias atuais ’ s vezes torna-se um dos elementos mais importantes de construção porque elepermite que ele afete o movimento de ar e, portanto, a temperatura em ambientes fechados. Ele permite a luz. Ele também controla a quantidade de ar que está entrando e saindo.Então, controla a exigência de ventilação. Se você olhar para o objetivo fisiológico emclima extremamente quente e frio, não queremos uma interação do ar livre com o indoors no que diz respeito ao intercâmbio de calor. Assim, em ambos os climas, quentes secos e friospreferimos janelas menores muito pequenas janelas não eram muito de troca de caloratravés de convecção está acontecendo. É isso que as janelas facilitam a facilitação de fenestração.No entanto, em um clima úmido desejaríamos que muito movimento de ar acontecesse porqueé o que traz o conforto. Por isso, em clima quente úmido o tamanho da fenestraçãoé preferido para ser grande. Por isso, aberturas enormes são preferidas em clima úmido quente. Agoraquando estamos falando de climas quentes secos e frios o tipo de material que a fenestraçãodeve ter também importará.Então, se temos vidro clareador de vidro isolou vidro que permite que muita radiaçãoentre, mas bloqueia o ar que seria preferido em clima frio. Por isso, fixe-sejanelas de vidro que permitirão que muito sol penetre em. Assim, a janela deve serorientada para a direção do sol. Por isso, o sul virava janelas e também inclinava-se a umcerto nível. Então, que muito sol pode penetrar nisso é um arranjo ideal em um clima de frio.No entanto, se olarmos para o clima quente, não queremos radiação solar direta, não queremosmuito de luz do dia porque é de qualquer forma muito claro e brilhante. Assim, quantidade muito pequena de aberturafaria e nós também não queremos nenhum movimento aéreo. Por isso, em climas quentestradicionalmente você encontraria persianas de madeira. Assim, os persianas de madeira contropariam todos osdestes 3. Foi assim que as fenestrações foram projetadas no que diz respeito ao material épreocupado. Se olarmos para o arranjo o arranjo determina a quantidade de arfluir dentro da sala. (Consulte O Slide Time: 14:32)Então, se você olhar para SP 41 onde muitos arranjos de janelas foram propostos.Este está em plano que vemos. Assim, se temos janelas arranjadas em cantos opostos emparedes opostas da sala ela permitirá que quase toda a sala ventile adequadamente.No entanto, se temos se não temos essas janelas essas aberturas lá o ventosó não circularia por toda a sala.Então, para apriorizar o movimento do ar é preferível, é aconselhado que as janelas sejamfornecidas nas aberturas sejam fornecidas nas paredes opostas e preferencialmente os cantos.Então, que toda a sala permanece bem ventilada. (Consulte Slide Time: 15:24)Quando estamos falando sobre a orientação como eu acabei de falar sobre o sulvidraçaria que é orientada para o sul maximizaria o ganho de calor e daí elaseria preferida em climas frios.Enquanto se a janela estiver em direção ao leste e oeste ele maximizaria o ganho de calordurante a manhã e a noite. Naquela hora da manhã e da noite o sol pode estar em baixatemperatura especialmente manhãs não necessariamente as noites. Mas devemos também ter em menteque é extremamente difícil fazer sombra dessas janelas por causa da baixa altitude do sol.Então, se estamos fornecendo janelas no leste e oeste na maioria dos casos prováveis o sol iriapenetrar dentro do prédio. Então, as janelas têm que ser orientadas adequadamente, a fenestraçãotem que ser devidamente orientada para controlar. Além de projetar o tamanho, orientação e arranjo de fenestração podemos também adicionar controles ou fenestraçãojunto. (Consulte O Slide Time: 16:31)Então, nós temos diferentes tipos de controles que podemos levar em conta. Um mais comume popular é o shading devices shading devices poderia ser tanto horizontal quanto vertical eTenho certeza que em sua climatologia você já leu sobre os diagramas de caminho do sol ecomo projetar dispositivos de sombreamento, como entender o movimento do sol e como cortá-lopara baixo usando dispositivos horizontais assim como dispositivos verticais.Agora, em hoje ’ s vezes esses dispositivos de sombreamento são de múltiplos tipos não apenas os fixos.Temos movimentos em movimento, temos os outdoor que estão em movimento, temos as blinds indoorque estão em movimento e etc. Além disso, temos prateleiras leves. (Consulte O Slide Time: 17:18)Agora, prateleiras leves é um conceito muito interessante onde acima da janela. Então, esta é a janelae acima dela temos uma prateleira que é um recurso permanente onde a luz é ea superfície superior desta prateleira de luz é bastante refletida muito leve em cores.Então, a luz que está caindo sobre esta prateleira de luz é refletida para o teto e este tetotambém é mantido em uma cor muito leve também é leve colorido e este maisdifunde a luz interior. Então, esta é uma prateleira de luz onde a glare direta direto sobre uma obrasuperfície é cortada e luz difusa e é ela é penetrada mais fundo na sala.Então, a prateleira leve é muito boa para distribuir a luz e de maneira difusa semcausar qualquer brilho a uma área maior para uma área maior da sala. Além de que tambémtemos janelas que são rebaixadas. Então, há sombreamento ao redor. Então, há uma caixa tipode sombreamento e ela ajuda a cortar a radiação solar direta. Podemos também ter tons mínimoseles também ajudam no controle das chuvas e ao mesmo tempo em sombreamento.Então, dependendo da orientação e do diagrama de caminho do sol esses dispositivos de sombreamento podemser projetados. (Consulte O Slide Time: 18:46)Próximo, chegamos a materiais de parede. Agora dependendo do objetivo fisiológico. Sevocê muito claramente lembra quando estávamos falando dos climas quentes e frioslá queremos menos e menos de transferência de calor para acontecer.Para fazer isso temos que ter massa térmica muito alta, de modo que em verões extremosesta massa térmica é capaz de armazenar o calor que recebe de fora e não transferirele dentro enquanto o mesmo calor que é absorvido durante os verões extremos é maisliberado durante invernos que é variação sazonal desta estrutura. Junto com isso látambém será uma variação diurna dessa estrutura o que resulta no que chamamos de lag de tempo.Então, o que normalmente encontramos em estruturas tradicionais em clima quente seco é que há uma massa térmica pesada que absorve calor durante o período extremamente quente do dia digamosextremo-tarde quando a temperatura fica em torno de 45 43 grau centígrado. E durante a noitequando a temperatura ao ar livre caiu para um intervalo confortável e as pessoaspodem passar seu tempo ao ar livre que é o tempo em que a estrutura libera o calor que eleabsorveu para os ambientes internos.E esse é o tempo neles dentro de ambientes fechados durante toda a noite e o calorpode ser liberado da estrutura para o ambiente ambiente ao ar livre. Assim, dependendo desobre o objetivo fisiológico os materiais para a parede serão selecionados. Em hot drye climas frios, nós gostaríamos de usar materiais que possuem massa térmica pesadaque têm o que pode armazenar muito calor. Em um climas úmido porque ele é de qualquer maneira muito úmido nós quereria materiais muito leves. Não queremos que esses materiais armazenem calor, mas queremos que esses materiais parapermitam a ventilação do ar e esta é a base que utilizamos para selecionar materiais de parede.A quantidade que utilizamos aqui para a compreensão do imóvel é o valor U.É a quantidade de calor que é transferida de uma superfície para a outra superfície em umaunidade de temperatura de grau de uma área unitária da parede ou superfície.Superior é o valor u superior é a taxa de transferência de calor. Inferior é o valor u inferior é a quantidadede calor que é transmitida de um lado para o outro lado. Assim, em climas quentes efrios nós gostaríamos de walling materiais com um valor de u muito baixo u. Agora qualquer material de isolamentopara essa matéria tem um baixo valor u. Por isso, em climas quentes e frios nósqueremos usar materiais isolantes. É por isso que você teria visto que em países extremamente friostemos paredes que possuem material de isolamento embalado entre as paredes.Agora, este retardo este reduz o fluxo de calor de um lado para o outro porque a variação diurna dee a variação entre interiores e ao ar livre é extremamente alta. Eu soufalando sobre a temperatura digamos que ao ar livre é menos 25 grau centígrado e interior paraconforto você quer manter em torno de 20 grau centígrado.Então, estamos olhando para uma diferença de temperatura de cerca de quarenta graus centígrados deao ar livre para dentro de casa. Agora se eu fornecer um material de isolamento na parede também telhado lá euconseguirei cortar na transferência de calor de dentro de casa para o outdoor neste caso.(Consulte o Tempo do slide: 22:44) O mesmo conceito se mantém bem para o telhado exatamente o mesmo onde queremos materiais grossoscom forte capacidade de isolamento, baixo valor u para climas quentes e frios.(Consulte o tempo de deslizamento: 23:00)Outro recurso de design que já discutimos, mas aqui estamos discutindo issocom relação ao movimento de ar é a vegetação. Agora a vegetação diverte o vento, o ardentro do prédio ou longe do prédio dependendo de como nós plantamos. Se somosplantando árvores enormes ou se estamos plantando pequenos arbustos, vamos depender da vontadeguiar como o ar é desviado ou desviado para o prédio ou para longe do prédio pararesumir o que discutimos até agora.Podemos colocar essas estratégias para aquecimento passivo, refrigeração passiva, ventilação passiva e iluminação de diaem grupos nesses grupos. (Consulte O Slide Time: 23:49)Então, se estamos olhando para as estratégias de aquecimento passivo, observaríamos orientando o prédiode maneira tão certa para aumentar o ganho de calor. O edifício molda o planoforma tal que ele tem um mais alto tem um perímetro inferior à proporção de área. Temos que criarespaços tampão e fachadas duplas como a estufa onde os espaços tampão são osque interagem com o ar livre e armazenam a quantidade de calor que é recebidadurante o dia e aos poucos a passa para o interior.O planejamento espacial aqui nos tempos atuais o material da fenestração como vidro de alta performance, o vidro baixo e o vidro também são preferidos. Se estamos falando do lado ativodo mesmo, podemos falar sobre a ventilação de recuperação de calor foi antes de ser ventilada forao ar é ventilado fora o calor é recuperado do ar exaustivo. Baixa janela paraproporção de área de parede onde estamos falando do tamanho pequeno das aberturas e alta superfíciepara relação de volume.Estamos falando do sombreamento externo operável como uma estratégia de aquecimento passivo porqueem invernos desejaríamos mais radiação solar solar para vir dentro do prédio, mas nãodurante a temporada de verão. Alta massa térmica e temos que minimizar a infiltraçãoespecialmente durante o período frio da estação fria. (Consulte O Slide Time: 25:23)Se você olhar para as estratégias de refrigeração passiva podemos novamente ir para o sombreamento externo operável, mas em um sombreamento externo fixo hot também funcionaria multa porque paraa maior parte do ano o clima do lugar é quente é quente. A massa térmica similara climas frios baixa janela para proporção de parede, ventilação passiva uma ventilação induzida emcaso de clima quente seco é altamente preferencial. O resfriamento noturno que eu estava mencionando comouma noite flushing ou night purging, janela de janelas empilhadas acima de um outroresfriamento evaporativo no caso de haver disponibilidade de água.Então, em caso de arquitetura tradicional do Oriente médio encontraríamos torres de vento ebadgers que são encaixados com o que um equipamento de polvilho tal que quando o ar chegaem através daquelas torres de vento ele é resfriado evaporativamente e ele também é umidificado antes de eleentrar no interior dos ambientes. E em dutos temperados terrestres estamos falando dos túneis de ar de terraque levam a vantagem da temperatura do solo permanecendo em uma constante. (Consulte O Slide Time: 26:46)Então estamos falando sobre as estratégias de ventilação passiva. Aqui estamos falando deas janelas operáveis que estão se tornando cada vez mais escassas raros em caso de aredifícios condicionados e comerciais não temos janelas operáveis enquanto devemoster janelas operáveis a fim de facilitar a passiva como ventilação. Novamente, os espaços tampãoe fa que se encontram com a forma do edifício a fim de desviar o vento dentro do edifício,vegetação, planejamento espacial e orientação todos a fim de desviar o vento para o edifícioA ventilação forçadaEntão características arquitetônicas estratégicas como a vegetação, abertura para corredores centralátrio que é uma delas é espécie é pátio que é aberto para céu e torres eólicastorres são muitas vezes um meio interessante de induzir a ventilação passiva. (Consulte O Slide Time: 27:46)Para a iluminação do dia temos que observar como o espaço está planejado. Temos que olhar para altos tetosquando eles são emparelhados com janelas altas. Em tal caso olhando para as prateleiras de luzclarabóias e clarabóias de tubo de luz são muitas vezes muito bons meios de trazer à luz do dia paraáreas mais profundas.Limpar histórias em fábricas e muitos edifícios industriais encontramos muitas andares clarassendo usadas. E aqui quando estamos falando de iluminação de dia, olhamos para o interiorcores de superfície e acabamentos e algumas das características arquitetônicas estratégicas comoplantando ventilação decidual ou vegetação. Eu vou parar aqui para esta palestra e napróxima palestra falaríamos sobre o software que é chamado de consultor de clima.Então, quando você olha para a próxima palestra onde eu trabalho sobre consultor de clima você deveter o software consultor de clima. É um gratuito para baixar e usar software disponívelonline você pode baixá-lo instalá-lo em seus sistemas quando você olhar para a palestra quandovocê ouvir minha palestra para que você possa trabalhar de mãos no software do consultor de clima.Obrigado vê-lo na próxima palestra.

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