Conforto higrotérmico (controle da temperatura ambiente e umidade relativa)
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Es quizá en este punto donde es más común incidir cuando se habla de arquitectura bioclimática. Lo más habitual, es aprovechar al máximo la energía térmica del sol cuando el clima es frío, por ejemplo para calefacción y agua caliente sanitaria. Aprovechar el efecto invernadero "Efecto invernadero (construcción)") de los cristales. Tener las mínimas pérdidas de calor (buen aislamiento térmico) si hay algún elemento calefactor.
Cuando el clima es cálido lo tradicional es hacer muros más anchos, y tener el tejado y la fachada de la casa con colores claros. Poner toldos y cristales especiales como doble cristal y tener buena ventilación son otras soluciones. En el caso de usar algún sistema de refrigeración, aislar la vivienda. Contar delante de una vivienda con un gran árbol de hoja caduca que tape el sol en verano y en invierno lo permita también sería una solución.
Orientação
• - Com os vidros virados a sul no Hemisfério Norte, ou a norte no Hemisfério Sul, capta-se mais radiação solar no inverno e menos no verão, embora para as zonas mais quentes (com temperaturas médias superiores a 25 °C) seja substancialmente mais conveniente colocar os vidros no sentido oposto, ou seja, de costas para o equador; Desta forma, no verão, a face de vidro só será irradiada pelo Sol nos primeiros momentos do amanhecer e nos últimos momentos do pôr do sol, e no inverno o Sol nunca banhará esta fachada, reduzindo ao mínimo o fluxo de calor e permitindo a utilização de conceitos de projeto arquitetônico típicos do uso do vidro.
Sol e proteção solar
• - Janelas com proteção solar adequada, alongadas verticalmente e localizadas no interior da parede, deixam entrar menos radiação solar no verão, evitando o superaquecimento dos locais ensolarados.
• - Pelo contrário, este efeito não é benéfico em locais frios ou durante o inverno, razão pela qual, tradicionalmente, nos locais frios as janelas são maiores que nos quentes, estão localizadas no exterior da parede e normalmente possuem janelas salientes envidraçadas, para potenciar a captação benéfica da radiação solar.
• - Dispositivos de proteção solar:
- o beiral: é o plano horizontal de proteção solar, na fachada norte (hemisfério sul) ou na fachada sul (hemisfério norte) permite
- guarda-sóis verticais oblíquos à fachada: na fachada oeste ou na fachada leste. Nestas orientações a incidência solar é baixa, pelo que os beirais não são eficazes. A colocação destas telas a 45° permite a penetração solar no inverno e a incidência do sol pode ser controlada no verão.
- estores exteriores para a janela; O sombreamento mais eficaz é obtido com esses dispositivos. Em climas quentes é muito importante que o sol não atravesse o vidro, por isso deve estar sempre protegido do exterior, caso contrário a janela funcionará como um coletor solar plano, deixando o calor no interior do local. Em relação aos anteriores, têm a desvantagem de não serem passivos, devem ser fechados quando o sol incide sobre a janela e abertos quando não está brilhando, principalmente à noite para permitir o resfriamento por ventilação com ar noturno mais fresco.
• - O porto de Willemstadt mostrado na imagem, na ilha de Curaçao, é um exemplo que se opõe à arquitetura bioclimática. Os telhados inclinados para evitar a acumulação de neve típica da Holanda e as janelas relativamente pequenas e fechadas contrastam com o clima quente da zona intertropical, onde é fundamental estudar a ventilação através de janelas dirigidas principalmente para leste e nordeste, para aproveitar os ventos alísios que sopram durante todo o ano (esta ideia refere-se ao Hemisfério Norte; seria diferente no Hemisfério Sul). No entanto, este aparente problema justifica-se por razões turísticas e é controlado com a utilização de ar condicionado, muito importante e até necessário devido ao enorme número de turistas e à fundamental utilização dos edifícios para fins comerciais.
• - Um dos principais objetivos da arquitetura bioclimática é oferecer ar condicionado e ventilação ideais com base na gestão e regulação adequada da radiação solar, bem como na circulação natural do ar. Este tipo de arquitetura é uma tendência crescente apoiada numa maior consciência ambiental, também nos espaços exteriores das habitações. Um sistema de proteção solar capaz de regular naturalmente a temperatura da área que cobre e a radiação solar que recebe é conhecido como pérgula bioclimática, ao mesmo tempo que oferece proteção contra chuva, vento e quaisquer outras intempéries.
Isolamento térmico
• - Paredes espessas retardam as variações de temperatura, devido à sua inércia térmica.
• - Os edifícios enterrados ou semienterrados aproveitam a inércia térmica da terra que os rodeia, estabilizando a oscilação térmica, por exemplo, a variação térmica que ocorre entre as manhãs frias e as tardes quentes.
• - Um bom isolamento térmico evita a perda de calor no inverno devido à sua proteção externa e a entrada de calor no verão.
• - Um dos materiais com melhores propriedades isolantes é o ar. Devido aos seus baixos valores de condutividade térmica, a utilização de câmaras de ar é utilizada para interromper o fluxo térmico entre o interior e o exterior. Porém, essas câmaras de ar são mais eficazes quando são pequenas, pois limitam o movimento convectivo do ar que pode transferir calor de uma face para outra. Um bom exemplo dessas pequenas câmaras é o EPS (poliestireno), que contém pequenas bolhas de ar aprisionado.
• - Nas casas com telhados inclinados ou de duas águas em zonas temperadas, pode-se construir uma cobertura plana que inclua uma câmara superior para isolar a casa do calor excessivo da radiação solar no verão e do frio no inverno. É o caso dos chalés suíços cuja fachada está voltada a sul para aproveitar a radiação solar durante o inverno e possui um piso superior que serve de celeiro ou armazém de feno que apresenta boas propriedades isolantes durante o inverno. Por ter os quartos da casa no primeiro andar e a cavalariça no rés-do-chão, o chalé funciona como um admirável exemplo de habitação bioclimática, uma vez que a cavalariça produz uma espécie de aquecimento natural que serve para aquecer a casa no primeiro andar. Na estação quente, o gado é levado para pastar nos prados e, ao deixar o estábulo livre, permite a ventilação que serve para refrescar a casa. O sótão ou celeiro também não possui palha ou feno durante o verão, o que protege a casa do calor solar excessivo. A escada exterior de acesso à casa (típica dos chalés e casas agrícolas da Galiza e de muitas outras partes) destina-se a aceder à casa sem perturbar o gado e outros animais domésticos.
• - A infiltração é a entrada de ar proveniente do exterior devido a fenómenos ou utilizações em princípio não controladas, mas que afectam ou são assumidas para a ventilação "Ventilação (arquitectura)"), por exemplo, fissuras em portas ou difusão através de determinadas superfícies.
Ventilação cruzada
• - A diferença de temperatura e pressão entre dois ambientes com orientações opostas gera uma corrente de ar que facilita a ventilação.
• - Uma boa ventilação "Ventilação (arquitetura)") ou qualidade do ar interior[13] é muito útil em climas quentes e úmidos, sem resfriamento mecânico, para manter o conforto higrotérmico adequado.
• - Para projetar adequadamente a ventilação em ambientes residenciais, é necessário conhecer sua direção, velocidade e temperatura. Para isso são utilizados os dados climáticos de cada local de estudo; estes podem ser anuais, mensais e até de hora em hora. É importante que estes dados sejam normalizados, ou seja, sejam a média dos dados recolhidos ao longo de vários anos (pelo menos 10).
• - A ventilação também pode ser utilizada não só para arrefecer um espaço, pois se for utilizada em combinação com corpos de água (fontes, lagos) é possível aumentar a humidade do ar, sendo esta uma técnica muito apreciada em climas quentes e secos.