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UNIVERSIDADE DO VALE DO TAQUARI - UNIVATES
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA EDIFICAÇÕES NO CLIMA
DE TANGARÁ DA SERRA - MT
Mauricio Dallastra
Lajeado, junho de 2020
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Mauricio Dallastra
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA EDIFICAÇÕES NO CLIMA
DE TANGARÁ DA SERRA - MT
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Ambiente e
Desenvolvimento, da Universidade do Vale
do Taquari – UNIVATES, como requisito para
a obtenção do título de Mestre em Ambiente
e Desenvolvimento, área de concentração
Espaço, Ambiente e Sociedade e linha de
pesquisa Tecnologia e Ambiente.
Orientador: Dr. Mont. Odorico Konrad
Coorientadora: Dra. Andreia Fernandes da
Silva
Lajeado, junho de 2020
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Mauricio Dallastra
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA EDIFICAÇÕES NO CLIMA
DE TANGARÁ DA SERRA - MT
A banca examinadora abaixo aprova a dissertação apresentada ao programa de Pós-
Graduação em Ambiente e Desenvolvimento, da Universidade do Vale do Taquari –
UNIVATES, como parte da exigência para obtenção do título de mestre em Ambiente
e Desenvolvimento, na área de concentração Tecnologia e Ambiente:
Prof. Dr. Odorico Konrad – Orientador
Universidade do Vale do Taquari
Prof. Dra. Andreia Fernandes da Silva – Coorientadora
Universidade do Estado de Mato Grosso
Prof. Dr. Rodrigo Spinelli
Universidade do Vale do Taquari
Prof. Dra. Betina Hansen
Univesidade do Vale do Taquari
Prof. Dra. Tarsila Marília de Oliveira
Universidade do Estado de Mato Grosso
Lajeado, junho de 2020
0
DEDICATÓRIA
À minha família.
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AGRADECIMENTOS
Ao longo desta trajetória de mestrado, muitas pessoas contribuíram de forma
expressiva para que este trabalho pudesse ser concluído e, portanto, cabe agora,
demonstrar em poucas palavras a gratidão que tenho pelo apoio recebido durante
estes últimos anos.
Primeiramente agradeço aos meus pais, os quais nunca mediram esforços para
viabilizar, sempre, a melhor educação aos seus filhos e sem os quais nada disto seria
possível.
Ao Luiz Eduardo, companheiro que me incentiva, diariamente, a alcançar meus
objetivos. Seu apoio, desde o processo de inscrição no programa de mestrado até a
conclusão da dissertação, foi indispensável para a realização deste sonho. Obrigado
por estar ao meu lado!
Aos meus amigos que apoiaram e foram compreensivos nos momentos de
ausência, a minha eterna gratidão.
À minha equipe ARQ3 Arquitetos Associados que foram meu braço direito
dando suporte ao escritório que, muitas vezes, precisou ser deixado em segundo
plano para que o mestrado se tornasse um sonho possível.
Aos meus colegas professores e técnicos da UNEMAT e UNIC, os quais
contribuíram nesta pesquisa com conhecimento, experiência, amizade e apoio.
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Aos colegas do PPGAD, pelo apoio e incentivo durante a jornada de estudos,
pela amizade e companheirismo. Lajeado não seria a mesma sem a presença de
vocês!
A UNIVATES e ao PPGAD, por proporcionar um ensino de excelência, por
possuir um corpo docente inspirador e por possibilitar discussões multidisciplinares,
as quais foram indispensáveis tanto para o desenvolvimento da pesquisa quanto para
ampliar o meu modo de ver o mundo e a sociedade.
Aos professores doutores Luciane, Rivanildo, Marina e Rodrigo, pelo apoio no
desenvolvimento da pesquisa.
À Dra. Andreia, amiga e colega que aceitou ser co-orientadora deste trabalho
e contribuiu de forma expressiva para que a pesquisa pudesse ser concluída. A você
a minha eterna gratidão pelo apoio e amizade!
E por fim, mas não menos importante, ao prof. Dr. Odorico, o qual contribuiu
com suas orientações e considerações acerca do trabalho, estando disponível sempre
que precisei para nortear as tarefas e conduzir o trabalho de forma correta. Agradeço
a você, professor, sobretudo, pela amizade e pelo profissional exemplar e inspirador
que tu és. Tack så mycket!
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RESUMO
Este trabalho aborda sobre as estratégias bioclimáticas para o clima de Tangará da
Serra, cidade localizada a sudoeste de Mato Grosso, Brasil. Para tanto, realizou-se
pesquisas bibliográficas e coleta de dados climáticos, a fim de construir a carta
bioclimática local para que o trabalho a ser desenvolvido tenha consistência e
apresente resultados fidedignos ao que se propõe. Também foi realizado a análise da
ventilação natural e as propriedades térmicas dos materiais de construção utilizados
na região, a fim de aferir sua eficiência no que tange a promoção do conforto térmico
nos ambientes edificados, bem como nortear as medidas a serem adotadas em
projetos arquitetônicos futuros. Para tanto, propôs-se realizar a coleta de dados
relacionados ao clima local, a fim de verificar a ventilação natural característica da
região, além de determinar quais as estratégias bioclimáticas são sugeridas para a
promoção do conforto térmico e, por fim, desenvolver um estudo acerca das
propriedades térmicas de materiais utilizados para envoltória, por meio de protótipos,
a fim de aferir o desempenho destes nas condições climáticas do município. Assim, a
conclusão deste trabalho determinou que o clima de Tangará da Serra – MT
corresponde, predominantemente, à zona de conforto, sendo solicitado estratégias de
ventilação natural e alta inércia térmica para a promoção de conforto, tanto no verão
quanto no inverno. Quanto a ventilação natural, verificou-se que os ventos tendem a
apresentar maior intensidade nos períodos secos do ano, com predominância de
direção nos sentidos leste (E), sudeste (SE) e nordeste (NE). Quanto a inércia térmica,
verificou-se que o protótipo com maior espessura apresentou alta inércia, a qual pode
contribuir para a promoção de conforto no ambiente construído, desde que associadas
a outras estratégias passivas, de modo a controlar o clima interno dos recintos.
Palavras-chave: Carta bioclimática. Ventilação natural. Desempenho térmico.
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ABSTRACT
This work deals with bioclimatic strategies for the climate of Tangará da Serra, a city
located southwest of Mato Grosso, Brazil. Therefore, bibliographic research and the
collect of climatic data were carried out in order to build the local bioclimatic chart so
that the work to be developed is consistent and presents reliable results to what is
proposed. The analysis of natural ventilation and the thermal properties of construction
materials used in the region were also carried out, in order to measure their efficiency
in terms of promoting thermal comfort in built environments, as well as guiding the
measures to be adopted in future architectural projects. Therefore, it was proposed to
collect data related to the local climate, in order to verify the natural ventilation
characteristic of the region, in addition to determining which bioclimatic strategies are
suggested for the promotion of thermal comfort and, finally, to develop a study about
the thermal properties of materials used for wrapping, by means of prototypes, in order
to measure their performance in the climatic conditions of the city. This way, the
conclusion of this work determined that the climate of Tangará da Serra - MT
corresponds, predominantly, to the comfort zone, being requested strategies of natural
ventilation and high thermal inertia to promote comfort, both in summer and in winter.
As for natural ventilation, it was found that the winds tend to be more intense in the dry
periods of the year, with a predominance of direction in the east (E), southeast (SE)
and northeast (NE) directions. As for thermal inertia, it was found that the prototype
with greater thickness showed high inertia, wich can contribute to the promotion of
comfort in the built environment, as long as associated with other passive strategies,
in order to control the indoor climate of the enclosures.
Keywords: Bioclimatic chart; Natural ventilation; Thermal performance.
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 9
1.1. Tema ........................................................................................................................ 14
1.2. Problema .................................................................................................................. 14
1.3. Hipótese ................................................................................................................... 15
1.4. Objetivos .................................................................................................................. 15
1.5. Justificativa .............................................................................................................. 15
1.6 Estrutura da dissertação ........................................................................................... 17
2 PRIMEIRO ARTIGO....................................................................................................... 18
3 SEGUNDO ARTIGO ....................................................................................................... 44
4 TERCEIRO ARTIGO ....................................................................................................... 57
5 DISCUSSÃO GERAL ...................................................................................................... 58
6 CONCLUSÕES ............................................................................................................... 62
REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 64
APÊNDICE A......................................................................................................................... 67
APÊNDICE B ......................................................................................................................... 76
9
1 INTRODUÇÃO
O desenvolvimento da sociedade está diretamente relacionado à
disponibilidade e consumo de energia, a qual também está imbricada às questões
ambientais. Ao longo da história, recursos naturais foram utilizados para promover
qualidade de vida aos seres humanos, desconsiderando os impactos ambientais
gerados pela ação antrópica na natureza (DE CARVALHO, 2014). A partir da
Revolução Industrial, com o surgimento de energia elétrica, transporte ferroviário e a
industrialização, mudanças significativas à sociedade foram verificadas (CARLOS,
2013). Também neste período houve um crescimento populacional expressivo, além
de um aumento na ocupação das cidades, a partir do êxodo rural, aumentando a
demanda por recursos energéticos (para fins industriais e residenciais) e,
consequentemente, elevando o consumo de recursos e os índices de poluição nos
espaços urbanos (BRAGA; HESPANHOL; CONEJO, 2005).
No contexto da construção civil, a industrialização e o domínio do metal
possibilitaram a verticalização dos edifícios, a partir de estruturas pré-fabricadas que
permitiram a construção de grandes estruturas que tinham como característica a
explicitação da modernidade e a valorização do trabalho e da produtividade,
resultando em imponentes construções cuja tipologia (Estilo Internacional)1 seria
amplamente difundido, posteriormente, para outras localidades como sinônimo de
ascensão e poder (CARLOS, 2013).
1 O Estilo internacional é um estilo arquitetônico, desenvolvido a partir de 1920, o qual propunha o
emprego de materiais industrializados leves como metal e vidro, os quais eram produzidos em série,
além da rejeição aos ornamentos, denotando na volumetria o racionalismo característico do
movimento moderno (CARLOS, 2013).
10
O consumo energético em edificações é responsável por uma significativa
parcela no que tange os impactos ambientais verificados nos últimos anos (MATEUS,
2009). Nos Estados Unidos grandes arranha-céus foram edificados e sua beleza e
representatividade serviram de inspiração para que este estilo de edificação fosse
reproduzido em diversas localidades, inclusive no Brasil, sem que, com isto, as
características climáticas fossem consideradas como premissa na concepção
projetual. Assim, fez-se necessário que nestas estruturas fossem introduzidos
métodos para condicionamento artificial dos ambientes, resultando em um aumento
expressivo na demanda por energia elétrica (LAMBERTS; NARANJO, 2016).
Os impactos ambientais ocorridos nas últimas décadas tornaram-se evidentes
a partir da crise do petróleo, datada na década de 70, o qual fez da questão da
conservação energética um importante tema a ser debatido até os dias atuais
(BRAGA; HESPANHOL; CONEJO, 2005) (ROMÉRO; REIS, 2012). Assim, desde
1973 até hoje as pesquisas tem se debruçado sobre a investigação de novas formas
de geração de energia e preservação de recursos, repensando o padrão de consumo
atual a fim de garantir um planeta seguro e sustentável para as futuras gerações
(ROMÉRO; REIS, 2012).
Neste sentido, no Brasil, desde 1985 o Programa de Conservação de Energia
Elétrica - PROCEL, coordenado pelo Ministério de Minas e Energia e executado pela
Eletrobrás vem atuando de forma a promover a eficiência e conservação energética.
No que concerne à construção civil, o PROCEL Edifica, o qual atua diretamente com
obras e projetos arquitetônicos, incentiva o uso eficiente dos recursos naturais visando
a preservação destes e, consequentemente, a mitigação dos impactos ambientais.
Por meio da etiquetagem de Eficiência Energética em Edificações, é possível
quantificar o consumo e qualificar a eficiência energética de um edifício. Para garantir
classificação máxima faz-se necessário considerar como premissa o conforto
ambiental no edifício, promovido a partir da minimização do uso de recursos artificiais
e da adoção, especialmente na fase de projeto, das estratégias bioclimáticas
(ROMÉRO; REIS, 2012).
Atualmente, o desenvolvimento econômico, a busca por qualidade de vida e o
aumento da população mundial têm intensificado a demanda por recursos
energéticos, especialmente nos países em desenvolvimento (TOLMASQUIM;
11
GUERREIRO; GORINI, 2007). Neste sentido torna-se relevante a ênfase em
pesquisas que contribuam para a redução do consumo energético, especialmente nas
cidades, as quais são responsáveis por significativa demanda de energia. Pesquisas
apontam que a industrialização e a urbanização impactam diretamente no consumo
de energia e emissões de CO2, cujo crescimento apresenta-se diretamente
proporcional ao PIB per capita (LI; LIN, 2015). Outro fator relevante neste contexto
refere-se ao aquecimento global, o qual provocará um aumento na demanda de
recursos energéticos e, consequentemente, aumentando o impacto ambiental oriundo
da construção civil (GUAN, 2012).
A necessidade de conservação energética está relacionada diretamente à
questão ambiental e ao desenvolvimento sustentável, uma vez que as fontes
energéticas não renováveis são causadoras de problemas ambientais de grande
relevância, tais como as emissões de dióxido de carbono (CO2) através da queima de
combustíveis fósseis e o aquecimento global, verificado nos últimos anos, além de
impactos de caráter econômico e social, por serem insumos finitos, o que compromete
a dependência externa destes (AFONSO; MARQUES; FUINHAS, 2017). Segundo
Braga, Hespanhol e Conejo (2005) os elementos não-renováveis são os principais
combustíveis utilizados pela sociedade atual, o que agrava ainda mais a
disponibilidade futura de energia. Esses ainda afirmam que as fontes não-renováveis
também são responsáveis por grandes impactos econômicos a nível mundial,
destacando, por exemplo, as guerras nos países do Oriente Médio.
Quanto às fontes renováveis de energia, Goldemberg e Lucon (2005) afirmam
que no cenário brasileiro o uso destas, tais como a biomassa, contribuem para a
geração de empregos, além de ser uma alternativa comercialmente viável por ser mais
limpa, se comparadas ao petróleo, por exemplo. No Brasil, faz-se necessário
promover o uso de fontes alternativas de energia, uma vez que, se desconsiderá-las
como fonte energética, os recursos não renováveis estariam fadados ao esgotamento
(GOLDEMBERG; LUCON, 2007).
Por outro lado, Afonso, Marques e Fuinhas (2017) concluem que as fontes
energéticas renováveis apresentam, a curto prazo, um efeito positivo sob a ótica do
desenvolvimento econômico enquanto a longo prazo o resultado é negativo. Contudo,
concluem ainda que as fontes renováveis de energia contribuem positivamente para
12
a redução das emissões de CO2 a curto e longo prazo, o que é favorável do ponto de
vista ambiental e do desenvolvimento sustentável. Assim, faz-se necessário
considerar o a eficiência no consumo dos recursos naturais, estimulando a diversidade
da matriz energética a longo prazo, tendo como premissa a sustentabilidade
(TOLMASQUIM; GUERREIRO; GORINI, 2007).
A eficiência energética compreende, portanto, o uso adequado da energia, cujo
consumo não impacte na qualidade de vida do ser humano. Assim, aplica-se às
edificações no sentido de promover conforto ambiental utilizando equipamentos cujo
consumo energético seja minimizado, ou ainda dispensando o uso de artifícios para a
garantia da satisfação em relação ao ambiente onde o indivíduo está inserido. Estima-
se que quase 50% da energia elétrica produzida no Brasil seja destinada para a
operação e manutenção de edifícios e que o potencial de conservação energética
nestes pode chegar a 30% para edificações existentes, a partir de adaptações e
reformas ou ainda, capaz de superar a taxa de 50% para edificações novas
(LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997) (ROMÉRO; REIS, 2012).
Assim, é fundamental que as pesquisas voltadas para a redução do consumo
energético sejam intensificadas, especialmente em edificações. Nestas, é possível
garantir a redução do consumo energético por meio da adoção de estratégias
passivas para a promoção do conforto térmico, como a ventilação natural, cuja
estratégia é amplamente recomendada para as cidades brasileiras (SORGATO;
MELO; LAMBERTS, 2016). Além disto, é evidente que as edificações devam ser
adaptadas de acordo com a localidade onde estão inseridas. Tal conceito vem ao
encontro do que propõe a arquitetura vernacular, a qual designa àquela cujos
materiais de construção e recursos são oriundos do próprio local, reduzindo os
impactos gerados pela extração e transporte de insumos, tendo como resultado uma
edificação genuína e de caráter regional (SILVA, 1994). Esta tipologia apresenta um
bom desempenho térmico, conforme verificado em pesquisa realizada para regiões
de clima quente-úmido (BECCALI et al., 2018).
Segundo Manzano-Agugliaro et al. (2015), o estudo de conforto térmico e
estratégias naturais são temas fundamentais para garantir a redução dos impactos
ambientais gerados pela construção civil, vindo ao encontro do que propõe o
desenvolvimento sustentável, uma vez que o condicionamento ambiental residencial
13
é responsável por 20% do consumo de energia elétrica enquanto nos edifícios
comerciais equivale a quase metade do consumo total de eletricidade
(ELETROBRAS, 2007). Estratégias bioclimáticas contribuem diretamente para a
redução do consumo energético e emissões de CO2, uma vez que o conforto pode ser
obtido por métodos naturais que dispensam o uso de artifícios para condicionamento
ambiental (TIKOPOULOS; KARATZA; PARAVANTIS, 2004).
Assim, a arquitetura que, historicamente, desempenhava a função de proteger
o indivíduo do meio externo, assume, a partir da bioclimatologia, um caráter
integrativo, onde propõe a interação do ambiente construído ao ambiente externo, de
modo a condicionar os recintos naturalmente, resultando em um edifício eficiente,
salubre e sustentável (MANZANO-AGUGLIARO et al., 2015).
O conforto ambiental é promovido ainda na fase de concepção do projeto, por
meio da forma, volumetria, dimensionamento dos recintos, aberturas e implantação
do edifício. Medidas corretivas para promover conforto em edificações já construídas
demandam de altos investimentos e consumo de energia, vindo ao encontro ao que
propõe o desenvolvimento sustentável (KOWALTOWSKI; LABAKI, 1993). Além disso,
os materiais empregados na construção também influenciam diretamente nas
condições de conforto, uma vez que apresentam comportamento térmico distintos e,
portanto, devem ser considerados durante a fase de elaboração do projeto (SOUZA;
AMPARO; GOMES, 2011) (BUDAIWI; ABDOU; AL-HOMOUD, 2013) (MANZANO-
AGUGLIARO et al., 2015). Assim, torna-se relevante investigar previamente as
estratégias bioclimáticas sugeridas para o local de implantação do projeto, de modo a
considerar o clima como premissa no desenho arquitetônico.
Atualmente existem diversas normas técnicas destinadas ao estudo e
promoção do conforto térmico em edificações. Estas têm como objetivo contribuir para
a redução dos impactos ambientais gerados pelos edifícios além de zelar pela
salubridade dos recintos. Como exemplo tem-se a NBR 15220 (2005a) que trata sobre
o Desempenho Térmico de Edificações, desenvolvida pela Associação Brasileira de
Normas Técnicas – ABNT que fornece diretrizes para o desenvolvimento de projetos
arquitetônicos habitacionais fundamentados nas premissas do bioclimatismo,
propondo soluções para as edificações brasileiras que sejam compatíveis com o clima
de cada localidade. No entanto, verifica-se que, embora existam normativas, muitos
14
projetos são desenvolvidos desconsiderando as diretrizes propostas para o
condicionamento natural dos ambientes. Estudos desenvolvidos sobre as Habitações
de Interesse Social – HIS, identificaram que estas são construídas de modo
padronizado sobre o território nacional e, com isto, não apresentam o mesmo
desempenho térmico em função da diferença climática verificada para cada região do
país, o que implica diretamente nas condições de habitabilidade destas residências
quanto ao conforto ambiental (MORENO; MORAIS; SOUZA, 2017). A longo prazo e
considerando as mudanças climáticas, estratégias bioclimáticas em edificações
contribuirão positivamente para a preservação dos recursos e a redução da demanda
por energia (TRIANA; LAMBERTS; SASSI, 2018).
Assim, a questão ambiental, quanto aos critérios de conforto térmico, é o cerne
deste trabalho, onde realizou-se o levantamento e avaliação das estratégias
bioclimáticas propostas para o município de Tangará da Serra - MT, validando os
resultados obtidos no decorrer do processo de pesquisa, contribuindo assim com
resultados voltados ao viés do desenvolvimento sustentável, a eficiência energética e
ao conforto térmico nos edifícios construídos na localidade caracterizada como objeto
de estudo.
1.1. Tema
Este trabalho tem como assunto o conforto térmico em edifícios e, como
temática, concentra-se em pesquisar as estratégias bioclimáticas adequadas à
promoção de conforto térmico para o clima de Tangará da Serra – MT.
1.2. Problema
Quais estratégias bioclimáticas devem ser adotadas para conferir conforto
térmico em edificações no clima de Tangará da Serra – MT? É possível promover
conforto térmico às edificações no município usando sistemas passivos de
condicionamento ambiental?
15
1.3. Hipótese
Conforme abordado por Lamberts e Naranjo (2016) a ventilação natural é
fundamental para garantir o conforto térmico em edificações localizadas em regiões
de clima quente e por isso faz-se necessário a adoção de estratégias que ampliem a
permeabilidade dos ventos nos recintos, melhorando o desempenho térmico do
edifício. Além disto, outras estratégias são fundamentais para a promoção do conforto
no ambiente interno, tais como o emprego de envoltórias de alta inércia térmica
(MANZANO-AGUGLIARO et al., 2015). Assim, a hipótese deste trabalho é validar se
a ventilação natural e a alta inércia térmica correspondem às estratégias bioclimáticas
mais apropriadas à realidade local, conferindo, de forma natural, o conforto ambiental
nos recintos, bem como a qualidade de vida de seus usuários, tendo como princípio
o viés do desenvolvimento sustentável e a promoção de eficiência energética.
1.4. Objetivos
1.4.1 Objetivo Geral
Identificar e avaliar as estratégias bioclimáticas para as edificações, visando o
desempenho térmico, para o clima de Tangará da Serra – MT, Brasil.
1.4.2 Objetivos Específicos
a) Desenvolver a carta bioclimática para Tangará da Serra – MT por meio da
análise dos dados climáticos;
b) Desenvolver a rosa dos ventos predominantes no local de estudo, a partir
da coleta de dados de direção e velocidade;
c) Avaliar as propriedades e desempenho térmico de diferentes envoltórias, a
partir da construção de protótipos.
1.5. Justificativa
O Estado de Mato Grosso apresenta três dos principais biomas do país:
Amazônia, Cerrado e Pantanal, além de uma ampla variedade climática, uma vez que
cada município possui suas próprias características geográficas e atmosféricas, fato
16
este que reforça a relevância sobre a pesquisa nos municípios interioranos (MATO
GROSSO, 2018). Assim, este trabalho justifica-se pela sua relevância para a realidade
local, uma vez que as referências de pesquisa relacionadas ao conforto ambiental e
clima foram desenvolvidas apenas para Cuiabá, capital do Estado, distante 240 km
da região a ser estudada.
Tangará da Serra é caracterizada como uma cidade de clima quente e úmido,
com períodos marcados de chuva intensa e estiagem, entre setembro a abril e maio
a agosto, respectivamente. Neste sentido, a pesquisa contribui para a qualidade das
edificações, especialmente no desempenho térmico e eficiência energética, sendo
relevante no viés do desenvolvimento sustentável e servindo de aporte teórico para
pesquisas científicas nas áreas de climatologia e construção civil.
Neste sentido, a pesquisa propõe discorrer sobre soluções que contribuam
para a redução dos impactos ambientais gerados pela construção civil, uma vez que
esta influencia diretamente no consumo de recursos naturais, bem como é
responsável por 40% do consumo energético mundial, além de contribuir
significativamente nas emissões de carbono (FLORES-LARSEN; FILIPPÍN; BAREA,
2019).
Além disto, a promoção de conforto ambiental por meios naturais contribui para
a salubridade dos recintos e segurança dos usuários, uma vez que ambientes
fechados e climatizados artificialmente contribuem para a disseminação de doenças,
conforme verificado por pesquisas desenvolvidas pela Organização Mundial da Saúde
– OMS (STERLING; COLLET; RUMEL, 1991).
O conforto térmico está diretamente relacionado ao desempenho e
produtividade dos usuários em ambientes de trabalho, comprovando haver uma
redução de até 40% no rendimento, quanto maior fosse a temperatura do recinto
(FROTA; SCHIFFER, 2001). Assim, a promoção de conforto térmico nos recintos
propõe garantir a produtividade, segurança e saúde dos indivíduos, além de contribuir
diretamente para a redução do consumo energético e dos impactos ambientais
oriundos da construção civil.
17
1.6 Estrutura da dissertação
Esta pesquisa está estruturada conforme o formato alternativo previsto no
regimento do programa de Pós-Graduação em Ambiente e Desenvolvimento
(PPGAD), Seção II, que trata do trabalho de conclusão, Artigo 30, parágrafo único,
inciso II, que define que:
Art. 30. O trabalho de conclusão do PPGAD constitui-se em dissertação, para
alunos do Mestrado, e em tese, para alunos do Doutorado, sendo de
responsabilidade individual do aluno e resultando de projeto executado sob a
orientação do professor orientador, conforme define este Regimento.
Parágrafo único. A forma de redação pode ser: [...] II - uma forma alternativa
composta de artigo publicado ou aceito para publicação, como principal autor,
referentes à pesquisa desenvolvida durante sua orientação no curso de
Mestrado, em revista qualis superior ou igual a B1 na área Ciências
Ambientais da Capes, para o Mestrado (UNIVATES, 2012, p.9).
Assim, esta pesquisa está estruturada, conforme propõe a normativa,
contemplando os elementos: título; resumo e abstract; apresentação; três artigos
científicos elaborados, norteados a partir dos objetivos específicos desta dissertação
e desenvolvidos durante o período do mestrado; discussão geral entre os artigos; e
conclusão.
Para a realização do trabalho foram desenvolvidas as seguintes etapas:
pesquisas bibliográficas acerca das temáticas que permeiam a dissertação; coleta de
dados por meio de estação climatológica; construção de protótipos para realização do
experimento; e coleta de dados para posterior análise.
O primeiro artigo, publicado na Revista Brasileira de Climatologia, propôs-se a
elaborar a carta bioclimática para o município de Tangará da Serra – MT – Brasil. A
partir disto e, considerando estes resultados, desenvolveu-se o segundo artigo,
publicado na Revista Iberoamericana de Ciências Ambientais, o qual buscou
investigar a dinâmica da ventilação natural no local de estudo. Por fim, o terceiro artigo
contempla a análise do comportamento térmico de diferentes envoltórias, a fim de
verificar o desempenho térmico das mesmas para o clima do município.
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2 PRIMEIRO ARTIGO
BIOCLIMATIC STRATEGIES FOR THE CITY OF TANGARÁ DA
SERRA / MT - BRAZIL
DALLASTRA, Mauricio; SILVA, Andréia Fernandes da; SPINELLI, Rodrigo;
DALLACORT, Rivanildo; DALZOCHIO, Marina Schmidt; KONRAD, Odorico.
Bioclimatic strategies for the city of Tangará da Serra / MT - Brazil. Revista Brasileira
de Climatologia, [S.l.], v. 25, sep. 2019. ISSN 2237-8642. Disponível em:
<https://revistas.ufpr.br/revistaabclima/article/view/66379/39430>. Acesso em: 12
may 2020. doi:http://dx.doi.org/10.5380/abclima.v25i0.66379.
Artigo publicado na Revista Brasileira de Climatologia – RBClima (ISSN 1980-
055X / 2237-8642), a qual é organizada pela Associação Brasileira de Climatologia e
obteve conceito Qualis A2 na área de Ciências Ambientais, segundo a classificação
da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
_________________Revista Brasileira de Climatologia_________________
ISSN: 2237-8642 (Eletrônica)
Ano 15 – Vol. 25 – JUL/DEZ 2019 399
BIOCLIMATIC STRATEGIES FOR THE CITY OF TANGARÁ DA SERRA / MT -
BRAZIL
DALLASTRA, Maurício – mauricio.dallastra@universo.univates.br
Universidade do Vale do Taquari / UNIVATES
SILVA, Andréia Fernandes da – andreia.fernandes@unemat.br
Universidade do Estado do Mato Grosso /UNEMAT
SPINELLI, Rodrigo – rspinelli@univates.br
Universidade do Vale do Taquari / UNIVATES
DALLACORT, Rivanildo – rivanildo@unemat.br
Universidade do Estado do Mato Grosso /UNEMAT
DALZOCHIO, Marina Schmidt – marina.dalzochio@univates.br
Universidade do Vale do Taquari / UNIVATES
KONRAD, Odorico – okonrad@univates.br
Universidade do Vale do Taquari / UNIVATES
ABSTRACT: This paper aims to present the bioclimatic strategies for Tangará da Serra,
located in the southwest region of the state of Mato Grosso. The focus of this research is
to seek alternatives to ensure adequate thermal performance of buildings by promoting
energy efficiency and environmental comfort. This work has a great relevance to the
municipality since there are no publications that provide specific guidelines for the design
of architectural projects adapted to the local climate. For this purpose, the bioclimatic
chart of Tangará da Serra – Mato Grosso, was elaborated using climatic data collected
from 2004 to 2017 by the meteorological station of the Universidade do Estado de Mato
Grosso. From this information, the monthly and annual averages were established, thus
generating the provisional weather conditions of the region, which were inserted in the
software Analysis Bio. Finally, the city’s bioclimatic chart was obtained, which resulted in
the annual periods in which the climate is considered comfortable, as well as the
bioclimatic strategies to promote thermal comfort in buildings during periods of higher
and lower temperatures. The result of this paper emphasizes the natural ventilation and
the thermal inertia of the materials as the main strategies to be adopted in the design
and construction of buildings in Tangará da Serra – Mato Grosso.
KEYWORDS: bioclimatology; bioclimatic strategies; energy efficiency; Tangará
da Serra.
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA A CIDADE DE TANGARÁ DA SERRA / MT – BRASIL
RESUMO: Este artigo tem como objetivo apresentar as estratégias bioclimáticas para a
cidade Tangará da Serra, localizada na região sudoeste do estado de Mato Grosso. O
cerne desta pesquisa concentra-se em buscar alternativas para garantir desempenho
térmico em edifícios promovendo a eficiência energética e conforto ambiental. Este
trabalho é de grande relevância para o município uma vez que não há publicações que
forneçam diretrizes específicas para a concepção de projetos arquitetônicos adaptados ao
clima local. Para tanto, elaborou-se a carta bioclimática de Tangará da Serra/MT
utilizando dados climáticos coletados desde 2004 a 2017 pela estação meteorológica da
Universidade do Estado de Mato Grosso. De posso destas informações, estabeleceu-se as
médias mensais e anuais, respectivamente, gerando, assim, as normais climatológicas
provisórias da região, que foram inseridas no software Analysis Bio. Por fim obteve-se a
carta bioclimática do município a qual apresentou como resultado os períodos anuais em
que o clima é considerado confortável, bem como as estratégias bioclimáticas para
promoção de conforto térmico nas edificações nos períodos de maior e menor
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temperaturas. O resultado do artigo enfatiza a ventilação natural e a inércia térmica dos
materiais como as principais estratégias a serem adotadas na concepção e construção de
edifícios em Tangará da Serra/MT.
PALAVRAS-CHAVE: Bioclimatologia; estratégias bioclimáticas; eficiência energética;
Tangará da Serra.
1. INTRODUCTION
The preoccupation with environmental comfort is verified in projects from
earliest records regarding architecture, before the beginning of the Roman
Empire, when Marcus Vitruvius Pollio writes De architectura libri decem (The Ten
Books of Architecture), determining, in addition to other considerations respect
for thematic, the systems of architecture, defending that it must present three
basic points: firmitas, venustas and utilitas, that when translated means
respectively solidity, beauty and utility or functionality (COLIN, 2000). This is
also related to the conditions of habitability and the use of a building, showing
that the environmental comfort has always been one of the concerns to
guarantee the quality of a building (THOENES, 2003). Vitruvio also affirms the
necessity to respect local conditions for designing projects when he states that:
It seems to be necessary to develop types of buildings in one way in
Egypt, otherwise in Hispania, still differently in Pontus, as well as in
Rome and so on according to the distinct properties of other lands and
regions. This is due to the fact that in one part of the world the Earth is
superheated by the action of the sun, while in another it is situated very
far from it, just as in another part it is situated at an intermediate
distance (POLIÃO, 2002, p. 143).
Since the beginning, environmental comfort is associated with the quality
of life and well-being of individual. In Roman cities in the 2nd century a.C.,
heating water and air systems were already used as a strategy to modify and
adapt the climate to the requirement of comfort (ESPÍ, 1999). According to
Rudofsky (1981) apud Lamberts, Dutra e Pereira (1997) the Mesa Verde
civilization built their dwellings on basis of solar incidence and projection of
shadows of stone slopes, so in the summer there would be shade over the
dwellings, while in the winter the heat stored in the rock during the day (due to
the slope of the sun in relation to the terrestrial globe) was returned to the
interior of dwellings at night, thus guaranteeing thermal comfort.
Since the Industrial Revolution, important changes have emerged for
society: electric power, rail transportation, industries and mass production, as
well as other elements that have enabled significant change in the daily life of
the population (CARLOS, 2013). In addition, the significant increase in the
population in urban areas has caused a number of urban problems, in addition
to increasing the need for spaces for housing, thus generating an increase in
energy consumption and natural resources, contributing to a significant increase
in pollution, aggravating the environmental issue (BRAGA; HESPANHOL;
CONEJO, 2005).
In the civil construction context, the verticalization of buildings became
possible from the mastery of metal and the advent of prefabricated structures,
as well as other materials produced in series that allowed the accelerated
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construction of large structures that had as a feature the explicitness of the
structure. modernity and the valorization of labor and productivity, resulting in
imposing constructions whose typology (International Style) would be
widespread to other places as a synonym of ascension and power (CARLOS,
2013).
In the United States large skyscrapers were built and their beauty and
representativity were the inspiration for this style of building to be reproduced in
various locations, including Brazil. However, the buildings deployed have
become large overheated structures, as the climate difference between the US
and Brazilian regions is clear. To remedy this problem, equipment was started to
allow artificial conditioning of environments in order to ensure environmental
comfort to individuals, resulting in a significant increase in electricity
consumption (LAMBERTS; NARANJO, 2016). As a result, energy consumption in
buildings is responsible for a significant portion regarding the environmental
impacts observed in recent years (MATEUS, 2009).
Since earliest days of civilization, man inhabited buildings without use
electricity for heating or cooling, and this exists only about 130 years for lighting
purposes and 110 for environmental conditioning, thus totaling 1% of entire
historical period (ROMÉRO, REIS, 2012).
The concern with energy efficiency is an important topic discussed
nowadays, having as initial mark on 17th October of 1973, this date refers to
the beginning of oil crisis. Thereby, the 1970’s was marked by the need to
rethink consumptions and reduce energy expenditure of fossil fuels and to seek
new renewable alternatives. Until then, in the United States, large buildings
consumed up to 100 kWh/m² per month, which affirms the importance of
intensifying research in energy and renewable sources (ROMÉRO, REIS, 2012).
According to Roméro e Reis (2012), in order to reverse the situation,
arises between the years of 1973 and 1974, the International Energy Agency –
IEA which aim is to coordinate actions of energy consumption in the crisis
situations. Thereafter, were drawn up the first regulations on energy efficiency.
In the scope of buildings, the first regulations and laws with restrictions on
energy consumption were developed, by different institutions dedicated to the
subject and in several countries. Stands out, in France, the Centre Scientifique
et Techique du Bâtiment – CSTB; in United Kingdon, the Building Research
Establishment Group – BRE; in United States, the American Society of Heating,
Refrigerating, and Air Conditioning Engineers – ASHRAE. These organizations
and their publications guided the actions adopted in Brazil.
According to Lamberts and Naranjo (2016), the environmental comfort
study is based on three essential factors, which are: the human well-being with
respect to environment that surrounds it, including aspects related to hygien
and salubrity of spaces; the type of user in environments for the most varied
activities (intellectual, manual, among others); and energy conservation. It
should be noted that there is a strong relationship between productivity and
user satisfaction with the environment, which is greater as the individual feels
well-being in space. In addition, environmental comfort becomes relevant due to
the fact that humans spend more than 80% of their lives in built spaces
(MANZANO-AGUGLIARO et al., 2015).
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Studies developed by American Ventilation Commission in 1916 have
shown that thermal discomfort in work environments reduced the work
performance between 15-40% when the temperatures are higher (FROTA;
SCHIFFER, 2001). In this way, besides ensuring a pleasant environment, the
study of thermal comfort aims to guarantee productivity, safety and health
(physical and mental) of users.
Furthermore, it is necessary to pay attention to the question of the sick
building syndrome (SBS), whose concept arises from the twentieth century
when, in order to avoid the penetration of external pollution and to enable
internal environmental conditioning, the architectural standards were changed
to hermetically closed buildings, which constitute an atmosphere hostile to
human health, as shown by research conducted by the World Health
Organization – WHO (STERLING; COLLET; RUMEL, 1991). Dear and Brager
(2002) find this, pointing to the natural ventilation of buildings as an efficient
strategy for the promotion of thermal comfort, besides contributing to the
reduction of symptoms associated with SBS.
Thermal comfort is, therefore, the usual term to indicate the degree of
satisfaction of the human being with the thermal environment in which he is
inserted. The dissatisfaction with the environment is due to the unstable heat
balance which refers to the differences between the heat produced by human
body and the heat lost to the environment. However, in addition to physical
factors, the concept of thermal comfort also involves physiological and
psychological issues and is therefore subjective matter. In this way, thermal
neutrality can be considered as an important factor for satisfaction with thermal
comfort of a given environment (RUPP; VÁSQUEZ; LAMBERTS, 2015).
It’s at the stage of development of architectural project that the
environmental comfort is defined by means of the form, volumetry, positioning
in relation to solar radiation and incidence of winds, layout of openings and
parameters of spaces dimensioning (KOWALTOWSKI; LABAKI, 1993). Thus,
corrective measures in buildings already constructed are alternatives which
demand greater consumption of resources (financial and material), coming from
what proposes the sustainable development.
According to Manzano-Agugliaro et al. (2015), the study of thermal
comfort and natural strategies are fundamental themes to ensure the reduction
of environmental impacts generated by civil construction, meeting the
proposition of sustainable development, since residential environmental
conditioning is responsible for 20% of the population. Electricity consumption
while in commercial buildings is equivalent to almost half of total electricity
consumption (ELETROBRAS, 2007).
Currently, several technical standards have been elaborated in order to
guarantee the thermal comfort in buildings and, consequently, to mitigate the
environmental impacts generated by the buildings, besides taking care of
salubrity of enclosures. Among these, NBR 15220, deals with the Thermal
Performance of Buildings, developed by Brazilian Association of Technical
Standards - ABNT (2005a), this normative presents guidelines to elaborate
projects based on principle of bioclimatic architecture, which has as a
characteristic the design of buildings considering the local climate. The third part
of the normative - Brazilian bioclimatic zoning and constructive guidelines for
single-family dwellings of social interest (ABNT, 2005b) - presents eight
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Brazilian bioclimatic zones, listing the main cities and their respective
constructive strategies with the purpose of guaranteeing environmental comfort
in built environment. In the state of Mato Grosso, only six municipalities present
this data, and the closest ones to Tangará da Serra are Cuiabá and Diamantino,
both corresponding to Bioclimatic Zone 7.
However, although the standard is in force, many projects are designed
without considering the parameters presented, especially social housing - HIS,
granted through public housing policies and programs, which follow a limited
architectural standardization and, consequently, inefficient from the perspective
of environmental comfort (MORENO; MORAIS; SOUZA, 2017). Studies also point
out that, through the possible climate changes over the next decades, the
adoption of bioclimatic measures in housing constructions is fundamental for the
preservation of resources and the reduction of energy demand in the country
(TRIANA; LAMBERTS; SASSI, 2018).
This work is justified by its relevance to the local reality, since the
climate-related research references as a bioclimatic strategy were developed
only for Cuiabá, the state capital, distant 240 km from the studied region. The
state of Mato Grosso presents three of the main biomes of the country: Amazon,
Cerrado and Pantanal, besides a wide climatic variety, since each municipality
has its own geographic and topographic characteristics, which reinforces the
relevance on the research in the interior municipalities (MATO GROSSO, 2018).
Thus, this article contributes to the quality of buildings, especially in
thermal performance and energy efficiency, becoming relevant to sustainable
development and serving as a theoretical contribution to scientific research in
areas of climatology and civil construction.
1.1 BIOCLIMATIC CHART
Currently, economic development and the pursuit of quality of life have
intensified the consumption of energy resources, especially in developing
countries. In this sense, the emphasis on research that contributes to the
reduction of energy consumption becomes relevant, especially in cities, which
are responsible for significant energy demand. Research shows that
industrialization and urbanization have a direct impact on energy consumption
and CO2 emissions, and are higher as GDP per capita increases (LI; LIN, 2015).
Another relevant factor in this context refers to global warming, which will cause
an increase in the demand for energy resources and, consequently, increasing
the environmental impact from civil construction (GUAN, 2012).
The application of bioclimatic strategies is of great relevance for the
reduction of the environmental impacts from civil construction verified today,
such as energy consumption and CO2 emissions, since comfort can be obtained
by natural methods that do not require the use of devices for environmental
conditioning (TIKOPOULOS; KARATZA; PARAVANTIS, 2004).
For Manzano-Agugliaro, et al., (2015) architecture has always played the
role of protecting humans from the external natural environment while
bioclimatic architecture proposes the interaction between interior and exterior
with the purpose of ensuring comfort to the built environment, based on energy
efficiency, human well-being and health and sustainability.
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Knowledge of the climate is essential for professionals of construction to
design a comfortable building from the thermal point of view. The envelope
(walls, floor, roof, openings and glazed surfaces) must be designed according to
specific characteristics of climate, which are expressed through variables such
as temperature, relative humidity, wind speed and direction, among others
(LAMOTTA; LABAKI, 2009).
The bioclimatic chart is an instrument that provides the conditions for
obtaining comfort in a built environment, through the analysis of the
surrounding climate (BROWN & DEKAY, 2004).
The first bioclimatic chart was developed by Victor Olgyay, whose
research proposed to relate the sensation of comfort to climatic data (OLGYAY,
1963). Givoni (1992) identified that the methodology proposed by Olgyay was
limited, especially for hot climate regions, because it did not consider the
relationship between radiation and thermal inertia. Givoni, therefore, developed
a methodology that proposes the bioclimatic chart, considering the temperature
and humidity of the environment to delimit comfort zone and present bioclimatic
strategies to guarantee thermal comfort, being a suitable methodology for warm
climates (RUPP; GHISI, 2014).
The bioclimatic chart evaluates the zones of comfort, ventilation,
evaporative cooling, thermal mass for cooling, air conditioning, humidification,
thermal mass for heating, passive solar heating, among others, proposing,
according to locality, the strategies necessary for a better performance with
regard to thermal comfort in the built environment (MANZANO-AGUGLIARO, et
al., 2015).
Zone 1 refers to temperature values ranging from 18 to 26 ºC and
relative humidity between 40 to 65%, which statistically correspond to
satisfaction with thermal comfort for at least 70% of the population. Zone 2
corresponds to the natural ventilation strategy as a means of promoting thermal
comfort. To this end, it can be promoted from the arrangement of the building,
according to the incidence of the prevailing winds of the place, as well as
openings that allow cross ventilation in the environment, so that there is
constant air renewal, among others (MANZANO-AGUGLIARO, et al., 2015). In
Brazil, this strategy is very important and performs well in promoting thermal
comfort in warm weather periods and regions (COSTA; FREIRE; KIPERSTOK,
2019). However, due to the solar incidence on the openings, it is necessary to
combine shading strategies that allow air permeability and direct solar radiation
obstruction. An example is brise-soleil whose characteristic is to promote
shading and allow the entry of natural light and ventilation, thus promoting
thermal and visual comfort (OUAHRANI; AL TOUMA, 2018).
Zone 3 refers to evaporative cooling, which consists in reducing the
internal temperature by evaporating water, thereby increasing the relative
humidity of the air. The strategy that proposes the thermal inertia of the cooling
envelope materials is zone 4, which suggests the knowledge of the physical
properties of the materials used in the walls and roofs in order to mitigate the
external thermal gains inside the buildings. Zone 10 and 11 propose the
association of this with natural ventilation and / or evaporative cooling. Air
conditioning is suggested by zone 5, which has the characteristic of reducing the
temperature and relative humidity of the air and applies to extreme situations
when natural means are not sufficient. Zone 6 suggests humidifying the
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environment to ensure improved thermal comfort and health of the enclosure,
as dry environments can lead to health problems (MANZANO-AGUGLIARO, et
al., 2015).
Zone 8 corresponds to passive solar heating, which refers to the natural
heating of the environment by solar radiation (renewable energy) and zone 7
associates this with thermal inertia to increase thermal gains in the
environment. Zone 9, as well as zone 5, suggests climate conditioning of the
environment artificially. These are convenient strategies for cold weather or
harsh winters (VERBEKE; AUDENAERT, 2018).
Thus, the bioclimatic architecture contributes significantly to the
reduction of energy consumption compared to conventional buildings, directly
contributing to the environmental preservation and conservation of the planet's
resources (SOUTULLO et al., 2016).
1.2 TANGARÁ DA SERRA / MT-BRAZIL
The study area comprises the city of Tangará da Serra, in the state of
Mato Grosso, located between Tapirapuã and Parecis (Figure 1). The climate is
tropical hot and sub humid, with well-marked periods of rain throughout the
year (DALLACORT, et al, 2011). This characteristic is related to the fact that this
city is inserted in a region known as cerrado, where the rains are concentrated
between spring and summer (MARCUZZO; ROCHA; MELO, 2011). The city
presents an average annual temperature between 24.4 ºC and 26.1 ºC, with
maximum temperature of 38ºC and minimum of 26ºC, according to the
Socioeconomic Profile of Tangará da Serra, elaborated by the Núcleo de
Extensão e Pesquisas Socioeconômicas e Contábeis - NEPEC (NEPEC, 2011).
Figure 1 – Location of state of Mato Grosso in relation to the country and location of
Tangará da Serra in relation to the state, respectively.
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Tangará da Serra is the sixth most populous city in state of Mato Grosso,
with a population estimated in 2018 of 101,764 inhabitants according to
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE (2018).
Regarding civil construction, the current scenario of the municipality is
favorable, approximately 105 regulated companies operating in sector, of which
80.1% work directly in the project design and execution phases (IBGE, 2018).
The city has two universities (public and private) with civil engineering courses
and related areas, and the private institution also offer the course of
architecture and urbanism, which develops research in the area of construction.
Around 82% of the residential buildings are composed by masonry (with
and without coating), which indicates this constructive typology is the most
usual among the projects executed in the city (IBGE, 2018). Therefore,
investigating suitable bioclimatic strategies for Tangará da Serra city is
important for development of architectural projects and the choice of
construction techniques and materials consistent with the local climate and,
consequently, contribute to an efficient and thermally comfortable building.
1.3 OBJECTIVE
This research aims to elaborate the Bioclimatic Chart for Tangará da
Serra / MT, based on meteorological data collected between the years 2004 to
2017 (period of 14 years), formatted in provisional weather conditions,
presenting the bioclimatic strategies for development and application in civil
construction at local level.
2. METHODOLOGY
For the development of this paper, the methodology was based on similar
work already developed for another locality (SPINELLI, et al., 2017), used from
the database provided by Laboratório de Agrometeorologia of Universidade do
Estado de Mato Grosso – UNEMAT, Tangará da Serra campus, by means of an
automatic meteorological station whose geographic coordinates are: latitude 14°
39'S, longitude 57° 25'53.5"W, with an altitude of 321.5 meters. In order to
measure the mean, minimum and maximum temperatures and the relative
humidity of the air, the sensor model CS215 was used, manufactured by
Campbell Scientific Ltd. The CS106 barometer provided atmospheric pressure
data. All data were collected and stored in a datalogger, model CR1000, also
manufactured by Cambell Scientific Ltd. This equipment performs the reading
per second, and every hour the system provides the hourly average (PALHANA
MOREIRA, et al., 2015).
With these data, the averages were established for each climatic
variable, between the years of 2004 and 2017, in order to establish the
provisional weather conditions. These are, according to World Meteorological
Organization (WMO), averages of climatic variables, raised for at least 10 years,
calculated when there are no climate records for a period of 30 consecutive
years (INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA - INMET, 2019).
Through the software Analysis Bio, developed by the Laboratório de
Eficiência Energética em Edificações – LabEEE, linked to Núcleo de Pesquisa em
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Construção do Departamento de Engenharia Civil of the Universidade Federal de
Santa Catarina, it is possible to dispose the climatic data collected, inserting the
provisional weather conditions for the program to present, on a psychrometric
diagram, the strategies appropriate to that locality.
2.1 DATA ANALYSIS
The collected data were arranged in Excel software, through which it was
possible to establish the average daily climatic variables of the whole period
(between 2004 and 2017). Then, the monthly average was established for each
month, totaling 168 averages of each variable. Finally, the averages of the
monthly averages of 14 years were measured, in order to stipulate the average
values for each month of the year, resulting in the temporary climatologic
conditions of the city. The result of these calculations is shown in Table 1.
Table 1 – Climatic data: Average ± standard deviation of every month between 2004 a
2017.
AV. MIN.
TEMP. (ºC)
MEAN TEMP.
(ºC)
AV. MAX.
TEMP. (ºC)
AV. HUMID.
(%)
AV.
PRESSURE
JAN 21.58 ± 0.48 24.62 ± 0.52 29.98 ± 1.61 80.89 ± 5.34 960 ± 1.08
FEB 21.45 ± 0.34 24.52 ± 0.59 30.16 ± 1.40 80.82 ± 4.96 961 ± 0.35
MAR 21.79 ± 1.12 24.88 ± 1.93 30.84 ± 0.74 79.58 ± 4.97 961 ± 0.63
APR 20.72 ± 056 24.65 ± 0.55 30.51 ± 0.73 77.94 ± 5.46 962 ± 0.51
MAY 18.75 ± 1.19 23.26 ± 1.22 28.99 ± 1.51 74.66 ± 6.56 964 ± 0.77
JUN 17.88 ± 1.03 23.49 ± 0.94 30.19 ± 0.91 66.64 ± 6.34 965 ± 0.72
JUL 16.96 ± 0.72 23.38 ± 0.82 30.30 ± 0.95 58.08 ± 7.67 965 ± 0.84
AUG 18.63 ± 1.24 25.56 ± 1.09 33.13 ± 1.07 49.45 ± 5.82 964 ± 0.80
SEP 20.41 ± 1.08 26.40 ± 1.44 33.68 ± 1.78 57.21 ± 7.14 963 ± 1.07
OCT 21.23 ± 0.34 26.00 ± 0.61 32.97 ± 0.95 69.87 ± 4.75 961 ± 0.52
NOV 21.49 ± 0.43 25.43 ± 0.44 31.67 ± 0.64 75.36 ± 4.27 960 ± 0.38
DEC 21.48 ± 0.31 24.88 ± 0.50 30.82 ± 0.78 78.58 ± 4.89 960 ± 0.90
Then, using the Bioestat software, the correlations were performed
between average temperature and relative humidity and average temperature
and pressure. As a result, a negative correlation was observed for both cases
(temperature and relative humidity: r= -0.46; p= 0.13; and temperature and
pressure: r= -0.54; p= 0.07. Therefore, temperature and relative humidity and
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temperature and atmospheric pressure are associated, so when one of the
variables increases the other decreases.
As regarding the rainfall index, Tangará da Serra / MT, presents two well-
defined seasons, the dry season between May and September and the rainy
season between October and April, with the highest occurrence of precipitation
from January to March (DALLACORT, et al., 2011). Figure 2 shows the averages
of maximum, mean and minimum temperatures respectively, indicating
minimum and maximum values correspond to the dry period, comprising the
month of July with the lowest temperature (16.96 °C) and September with the
highest temperature (33.68 °C).
Figure 2 – Graph of the minimum, average and maximum temperature for Tangará da
Serra / MT.
After the analysis and knowing the thermal conditions of the city, it was
chosen to also evaluate the climatic variables in an isolated way, in order to
verify, according to the averages of each year, the highest and lowest mean
value. The Figure 3 shows that the year in which the average temperature was
highest was 2015, with a value of 25.57ºC. It is also observed, although the
difference between the lowest value (24.12 °C in the year 2004) and the highest
(25.57°C in the year 2015) is 1.45°C, there is a tendency to increase between
the beginning year of the sampling and the following years analyzed. A
Generalized Linear Model (GLM) was used to verify if there is an annual average
temperature increase over the years studied. The analysis revealed that there is
a significant increase (r²=0.34; p=0.01; t=2,51), as expressed by the equation
of line Y =0.044x-63.979. This equation suggests that each year analyzed, there
was an average increase of 0.044ºC in temperature.
15,00
17,50
20,00
22,50
25,00
27,50
30,00
32,50
35,00
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC
Te
m
pe
ra
tu
re
(º
C)
Av. Min. Temp. Av. Temp. Av. Max. Temp. Dry season (DALLACORT; et al.,
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Figure 3 – Annual temperature averages between 2004 and 2017 for Tangará da Serra /
MT.
The variable Relative Humidity (%) was also verified. The year 2010
presented the lowest value, with 61.88%, however, except for the years 2009,
2010, 2011 and 2012, all other years of the sample had averages of relative
humidity above 70%, according to Figure 4. For the annual average relative
humidity, the analysis revealed no significant standard (r²=0.01; p=0.70;
t=0,38), as expressed by the equation of line Y =0.107x-144.61.
Figure 4 – Annual averages of relative humidity between 2004 and 2017 for Tangará da
Serra / MT.
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In relation to atmospheric pressure (hPa), there was a decrease in
absolute values between 2004 and 2009, compared to the following years, with
the maximum value of sampling occurring in 2016 at 962.93 hPa (Figure 5). For
the annual mean atmospheric pressure, the analysis also revealed no significant
pattern (r² = 0.06; p = 0.40; t = 087), as expressed by the equation of line Y =
0.033x-895.7.
Figure 5 – Annual averages of atmospheric pressure between 2004 and 2017 for
Tangará da Serra / MT.
The oscillation happens continuously due to the change in the specific
mass of the air, caused by the temperature of the place and/or the water vapor
content related to the altitude of the study site (ALMEIDA, 2016), in addition to
other phenomena that directly interfere with this climate variable (GABRIEL; et.
al., 2011).
In addition to these analyses, the tabulation of climatic data was also
performed considering the absolute minimum and maximum temperatures of all
monthly averages (Table 2), in order to compare to the calculated averages. It
can be observed that there are differences between the presented values that
vary from 0.58 ºC (in January) to 2,23 ºC (in August) between the average
minimum and absolute minimum temperatures; and from 1.04 ° C (in March) to
2.39 ° C (in July) between the average maximum and absolute maximum
temperatures. This is due to the different temperatures measured during all
analyzed periods, previously verified (Figure 3).
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Table 2 – Climatic data: Absolute minimum and maximum temperatures and averages ±
standard deviation of all months between 2004 and 2017.
ABSOLUTE.
MIN. TEMP.
(ºC)
MEAN TEMP.
(ºC)
ABSOLUTE.
MAX. TEMP.
(ºC)
RELATIVE
HUMID. (%) PRESSURE
JAN 21.00 24.62 ± 0.52 31.56 80.89 ± 5.34 960 ± 1.08
FEB 20.77 24.52 ± 0.59 32.29 80.82 ± 4.96 961 ± 0.35
MAR 20.48 24.88 ± 1.93 31.88 79.58 ± 4.97 961 ± 0.63
APR 19.45 24.65 ± 0.55 31.66 77.94 ± 5.46 962 ± 0.51
MAY 17.23 23.26 ± 1.22 31.05 74.66 ± 6.56 964 ± 0.77
JUN 15.97 23.49 ± 0.94 31.83 66.64 ± 6.34 965 ± 0.72
JUL 15.39 23.38 ± 0.82 32.69 58.08 ± 7.67 965 ± 0.84
AUG 16.40 25.56 ± 1.09 35.49 49.45 ± 5.82 964 ± 0.80
SEP 18.44 26.40 ± 1.44 36.07 57.21 ± 7.14 963 ± 1.07
OCT 20.65 26.00 ± 0.61 34.66 69.87 ± 4.75 961 ± 0.52
NOV 20.46 25.43 ± 0.44 33.01 75.36 ± 4.27 960 ± 0.38
DEC 20.78 24.88 ± 0.50 32.70 78.58 ± 4.89 960 ± 0.90
In this way, it was decided to generate the bioclimatic charts for both
climatic data to verify and compare the results suggested by the Analysis Bio
software for both situations.
3. RESULTS
3.1. BIOCLIMATIC CHART FOR TANGARÁ DA SERRA/MT, GENERATED
FROM THE MONTHLY AVERAGE TEMPERATURE (PROVISIONAL WEATHER
CONDITIONS)
The Figure 6 presents the bioclimatic chart from Tangará da Serra/MT,
generated from the provisional weather conditions, through the software
Analysis Bio. In this image are arranged, in a psychrometric diagram, all the
bioclimatic strategies, in addition to the months of the year resulting from the
insertion of the values of the provisional weather conditions elaborated from the
calculated averages. It is also noted that most of the periods are locate in the
central quadrant, which corresponds to the condition of environmental comfort,
pointing out that the local climate is pleasant for much of the year.
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Figure 6 – Bioclimatic chart generated from the provisional weather conditions through
Analysis Bio software for Tangará da Serra/MT. Source: Prepared by Analysis Bio
software, adapted by the authors, 2019.
The software also allows visualizing this data through a report, which has
been adapted and is exposed in Table 3. In this table, each month of the year
presents a percentage that corresponds to the architectural strategies to provide
building thermal comfort.
Table 3 – Monthly Bioclimatic Strategies for the city of Tangará da Serra/MT.
ZONE 01 ZONE 02 ZONE 04 ZONE 07 ZONE 11 ZONE 12
JAN 47.64% 39.92%
12.46%
FEB 45.25% 34.83%
19.92%
MAR 49.95% 24.25%
28.83%
APR 48.94% 25.75%
25.80%
MAY 98.06% 10.06%
20.01% 1.87%
JUN 80.04%
9.23% 10.74%
JUL 78.57%
14.29% 7.14%
AUG 73.34%
20.00% 6.67%
SEP 67.04%
25.27% 7.70%
OCT 48.53% 11.46% 3.08%
34.44% 2.51%
NOV 44.24% 27.47%
28.29%
DEC 54.76% 16.60% 28.64%
Obs.: Zone 01 – Thermal Comfort; Zone 02 – Natural Ventilation; Zone 04 –
High Inertia; Zone 07 - High Thermal Inertia/ Passive Solar Heating; Zone 11 –
Natural Ventilation / High Thermal Inertia / Evaporative Cooling; Zone 12 – High
Thermal Inertia / Evaporative Cooling.
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The graph (Figure 7) synthesizes the bioclimatic strategies throughout
the year, showing that the highest value refers to the comfort state (61.36%
days/year); followed by strategies (in descending order): Natural Ventilation
(23,79% days/year); Natural ventilation associated with high thermal inertia
and evaporative cooling (20.28% days/year); High thermal inertia and passive
solar heating (14.51% days/year); high inertia and evaporative cooling (5.63%
days/year); and high thermal inertia for cooling (3.08% days/year).
Figure 7 – Graph of percentages of bioclimatic strategies throughout the year: Zone 01
– Thermal comfort; Zone 02 – Natural ventilation; Zone 04 – High Inertia; Zone 07 -
High Thermal Inertia/ Passive Solar Heating; Zone 11 – Natural ventilation / High
Thermal Inertia / Evaporative Cooling; Zone 12 – High Thermal Inertia / Evaporative
Cooling.
3.2 BIOCLIMATIC CHART FOR TANGARÁ DA SERRA/MT, FROM MEAN
MAXIMUM AND MINIMUM ABSOLUTE TEMPERATURES
The same procedure was performed using the minimum and maximum
average absolute data, generating a second bioclimatic chart, shown in Figure 8.
This one, compared to the previous, disregards Zone 4, which strategy
corresponds to the high inertia for cooling. However, it includes two new
strategies which are zones 3 and 5 that correspond, respectively, to evaporative
cooling and air conditioning.
61,36%
23,79%
3,08%
14,51%
20,28%
5,63%
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
ZONE 01 ZONE 02 ZONE 04 ZONE 07 ZONE 11 ZONE 12
Pe
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Bioclimatic strategies for Tangará da Serra/MT - Brazil
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Figure 8 – Bioclimatic chart for Tangará da Serra/MT, from average maximum and
absolute minimum temperatures. Source: Prepared by Analysis Bio software, adapted by
the authors, 2019
The data generated in the software report are represented in Table 4.
Table 4 – Bioclimatic strategies generated from the minimum and maximum absolute
temperatures for Tangará da Serra / MT per month.
ZONE 01 ZONE 02 ZONE 03 ZONE 05 ZONE 07 ZONE 11 ZONE 12
JAN 42.71% 31.24%
31.24%
FEB 34.03% 31.47%
6.43%
28.08%
MAR 39.01% 31.88%
29.11%
APR 39.65% 23.00%
8.34% 29.02%
MAU 50.94% 6.68%
21.43% 20.95%
JUN 61.52%
23.83% 14.65%
JUL 64.71%
17.65% 17.65%
AUG 57.89%
10.53% 15.79% 15.79%
SEP 57.16%
9.90%
2.88% 17.73% 12.32%
OCT 37.13% 17.64%
6.23% 5.78% 27.51% 5.71%
NOV 33.62% 23.79%
7.93% 4.36% 29.72% 0.58%
DEC 62.50% 37.50%
Obs.: Zone 01 – Thermal comfort; Zone 02 – Natural ventilation; Zone 03 – Evaporative
Cooling; Zone 05 – Air conditioning; Zone 07 - High Thermal Inertia/ Passive Solar
Heating; Zone 11 – Natural ventilation / High Thermal Inertia / Evaporative Cooling;
Zone 12 – High Thermal Inertia / Evaporative Cooling.
The graph (Figure 9) synthesizes the bioclimatic strategies throughout
the year, showing the highest value refers to the comfort state (48.41%
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days/year); followed by strategies (in descending order): natural ventilation,
associated with high thermal inertia and evaporative cooling (24.91%
days/year); Natural ventilation (23.67% days/year); High thermal inertia and
passive solar heating (11.85% days/year); evaporative cooling (9.90%
days/year); high thermal inertia and evaporative cooling (8.60% days/year);
and air conditioning (6.86% days/year).
Figure 9 – Graph of percentages of bioclimatic strategies throughout the year: Zone 01
– Thermal comfort; Zone 02 – Natural ventilation; Zone 03 – Evaporative Cooling; Zone
05 – Air conditioning; Zone 07 - High Thermal Inertia/ Passive Solar Heating; Zone 11 –
Natural ventilation / High Thermal Inertia / Evaporative Cooling; Zone 12 – High Thermal
Inertia / Evaporative Cooling.
Although the percentages presented by Analysis Bio are different for each
generated chart, it is noticed that in both cases the results are proportional,
thus validating the proposed bioclimatic strategies by means of the provisional
weather conditions. Therefore, these will be considered since Analysis Bio
requests, as input data, the average values obtained, thus providing the
bioclimatic strategies appropriate to the local climate.
As shown previously, the environmental comfort presented in the results
of the bioclimatic charts coincides with the periods of lower temperature
(months of May to August). In this case, comfort in the built environment is
guaranteed naturally, without the need to apply constructive strategies to
achieve it.
Considering the normal provisional climatology, the results of this article
show that Tangará da Serra - MT does not need artificial strategies to promote
thermal comfort throughout the year. Even though it is characterized as a hot
climate region, it is possible, through passive strategies, to promote thermal
comfort, avoiding the need for refrigeration. energy conservation
(KATAFYGIOTOU; SERGHIDES, 2015).
In periods of lower temperature the report presents, in values are not so
expressive, the only strategy whose objective is to warm the environment:
between May and July, passive solar heating associated with high thermal
inertia of the building materials is suggested with 20.01%, 9.23% and 14.29%
48,41%
23,67%
9,90%
6,86%
11,85%
24,91%
8,60%
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
ZONE 01 ZONE 02 ZONE 03 ZONE 05 ZONE 07 ZONE 11 ZONE 12
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Bioclimatic strategies for Tangará da Serra/MT-Brazil
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of the days of the month respectively. Therefore, it is proposed to use
constructive techniques and materials for wrapping and covering that follow the
specifications of NBR 15575 - Norma de Desempenho (ABNT, 2013). This
strategy considers indirect passive solar heating, since it does not propose the
use of openings or glazed surfaces which heat the environment due to the
greenhouse effect (GIVONI, 1994).
However, during the other periods of the year (spring and summer),
cooling strategies predominate, noting that natural ventilation is present in all
months of the year in an isolated or combined way with other strategies.
Sorgato, Melo and Lamberts (2016) point out that this strategy is the most
important for Brazil and its use is recommended for places where the
temperature varies between 20ºC and 32ºC, and if the temperature is between
27ºC and 32ºC, the ventilation is only efficient if the relative humidity is
between 15% to 75%. In Tangará da Serra, according to the averages
calculated, the natural ventilation is efficient between December and April, that
are the months in which the minimum and maximum temperatures presented
lower thermal amplitude (below 10ºC).
The natural ventilation is fundamental for buildings because it exerts the
function of renewing the air, besides promoting the psycho physiological and
convective cooling. To exploit it, it is proposed the use of systems that allow:
the chimney effect, whereby cold air, whose density is greater, exerts positive
pressure, tending to descend, while hot air, whose density is smaller, exerts
negative pressure, tending to rise, creating convection currents; cross
ventilation, removing the heat by accelerating the exchanges by convection, in
addition to raising the levels of evaporation, thus improving the thermal
sensation in the internal environment (MANZANO-AGUGLIARO, et al., 2015;
LABAKI; KOWALTOWSKI, 1993; LÔBO; BITTENCOURT, 2003).
Manzano-Agugliaro et al. (2015) also affirm that high thermal inertia is
the characteristic that the materials possess of diminishing the internal thermal
amplitudes, promoting a thermal delay in the heat flow, since these elements
have the capacity to absorb and store heat. In cold periods, if properly oriented,
the material stores heat during the day, releasing it at night, keeping the
building warm, while in the summer it absorbs the heat in order to keep the
building comfortable. This strategy is effective in warm climate regions,
contributing to thermal comfort and reducing energy consumption in built
environments (BUDAIWI; ABDOU; AL-HOMOUD, 2013; NOGUEIRA, et al.,
2008).
In Tangará da Serra the high thermal inertia must be used along with
other strategies: in winter it should be associated with passive solar heating; in
the other months of the year, it should be associated with natural ventilation;
and in August, September and October, which relative humidity has lower
values, according to the calculated averages, should be associated with natural
ventilation and evaporative cooling. This is based on evaporation of water, which
removes heat from material on which the evaporation takes place or from the
environment, being able to be of direct or indirect form. In Tangará da Serra
natural ventilation is required, associated with high thermal inertia and
evaporative cooling during 20.28% of the hours of the year. However, the
strategy that considers only thermal inertia and evaporative cooling,
disregarding natural ventilation, presents little expressive values (5.63%
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days/year), according to the calculated averages and the report presented by
Analysis Bio.
In this sense, it should be noted that, although there is a predominance
of environmental comfort in the city of Tangará da Serra, the strategies are
necessary to guarantee the maximum thermal comfort in buildings. The
importance of natural ventilation strategies for cooling and also the thermal
inertia is essential, since it favors both cooling (in the summer) and heating (in
the winter).
Currently, there is a proposal to review the division of Brazilian
bioclimatic zoning, which proposes to divide the country into 20 distinct zones,
in addition to include other municipalities that until then were not listed. In this
proposal, Tangará da Serra is classified as ZB 12, as shown in Figure 10 (RORIZ,
2012).
Figure 10 – Zones 9 to 16, average annual temperatures between 20 and 26 ºC and
approximate location of Tangará da Serra/MT. Source: RORIZ, 2012, adapted by the
authors.
The values presented in the revision proposal are: Average annual air
temperature equal to 25.33 °C; difference between the highest and the lowest
monthly average temperature equal to 4.1 °C; annual average of the thermal
amplitude equal to 10,09 ºC; and difference between the highest and lowest
monthly thermal amplitude equal to 6.8 ºC. However, these values differ from
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the data used for the accomplishment of this article, presenting approximate
results only in annual average of the air temperature, which resulted in value of
24.75 ºC, thus presenting a variation of 0.58 ºC. The difference between the
values is due to the fact that the data used by Roriz (2012) were obtained by
the Instituto Nacional de Meteorologia - INMET, which, although it has collected
data from the municipality since 2002, does not have all data for all periods, in
function of breaches and problems with automatic meteorological station used,
possibly resulting in inconsistent values.
4. CONCLUSION
With this article was possible to contextualize issues related to thermal
comfort and energy efficiency, emphasizing the importance of climate research
for civil construction.
This work can contribute to elaboration of architectural projects that are
coherent to climatic reality of Tangará da Serra - MT, guaranteeing that
buildings have comfortable and energy efficient environments, so the use of
artificial instruments for environmental conditioning can be mitigated.
As a result of this study, the local bioclimatic chart was obtained,
elaborated with the intention of presenting bioclimatic strategies appropriate to
Tangará da Serra - MT climate. Through this, it was concluded that municipality
is, predominantly, in thermal comfort, proving to be a city of pleasant climate.
However, it is necessary to adopt strategies that allow cooling the built
environments during the summer and winter periods besides suggesting passive
solar heating during winter.
For cooling, the results of this research propose natural ventilation as
main bioclimatic strategy to be adopted, being essential throughout all months
of the year. In addition, in some periods, the evaporative cooling and the high
inertia of envelope materials must be associated in order to guarantee comfort
conditions in the building. For this, it is important to emphasize the cross
ventilation and the chimney effect, which allow the exchange of air between
external and internal environments, becoming an effective tool for a better
thermal performance of the building. The envelope choice materials also
influence the heat of environments; therefore, it is suggested the adoption of
materials of high thermal inertia, capable of delaying the entrance of heat in
environments, making them more comfortable. The same strategy is applied to
the cold period, although this situation is less frequent throughout the year. It is
proposed to adopt materials of high inertia in order to reduce the thermal
exchange between internal and external environment, keeping the environments
warmer for longer.
Finally, this article proposes new research in the city, both in what
concerns the issues of climate in urban and rural microclimate, as well as
researches that can measure the incidence, speed and direction of local winds,
and experiments that prove effectiveness of the strategies presented here in an
applied scale.
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.
44
3 SEGUNDO ARTIGO
CARACTERIZAÇÃO DA VENTILAÇÃO NATURAL EM TANGARÁ DA
SERRA/MT, BRASIL SOB O VIÉS DA CONSTRUÇÃO CIVIL
DALLASTRA, Mauricio; SILVA, Andreia Fernandes; SPINELLI, Rodrigo; KONRAD,
Odorico. Caracterização da ventilação natural em Tangará da Serra/MT, Brasil sob o
viés da construção civil. Revista Ibero Americana de Ciências Ambientais, v.11,
n.3, p.198-209, 2020. DOI: http://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2020.003.0017.
Artigo publicado na Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais (RICA) –
ISSN 2179-6858, a qual possui classificação Qualis B1 em Ciências Ambientais,
segundo a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais
Ibero-American Journal of Environmental Sciences
Abr a Mai 2020 - v.11 - n.3
ISSN: 2179-6858
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Caracterização da ventilação natural em Tangará da Serra/MT,
Brasil sob o viés da construção civil
A ventilação natural é, no Brasil, uma importante estratégia bioclimática para a promoção de conforto térmico em edificações. Este trabalho tem como objetivo
desenvolver e avaliar a velocidade e direção dos ventos no município de Tangará da Serra – MT, com o intuito de contribuir como acervo científico de pesquisa
para a concepção de projetos de arquitetura bioclimática. Para tanto, utilizou-se de dados de 2004 a 2014, fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia –
INMET, a partir dos quais foram estabelecidos médias horários para cada dia do ano. Com isto, os resultados foram inseridos no software WRPlot, o qual fornece
gráficos de frequência, indicando a velocidade e direção dos ventos. Assim, foi possível concluir que há uma variação na velocidade dos ventos nos períodos de
estiagem e de chuva, sendo este o de menor intensidade. Também foi possível concluir que a velocidade dos ventos é variável em função do período do dia,
verificando uma maior intensidade no período da tarde. Os gráficos também apresentaram que há uma predominância dos ventos nos sentidos Leste, Nordeste e
Sudeste, além de demonstrar que a direção e velocidade dos ventos sofre variação ao longo das estações do ano.
Palavras-chave: Estratégias Bioclimáticas; Rosa dos Ventos; Climatologia.
Characterization of natural ventilation in Tangará da Serra/MT,
Brazil from the perspective of civil construction
In Brazil, natural ventilation is an important bioclimatic strategy for promoting thermal comfort in buildings. This work aims to develop and evaluate the speed and
direction of the winds in the municipality of Tangará da Serra - MT, in order to contribute as a scientific research collection for the design of bioclimatic architecture
projects. For that, we used data from 2004 to 2014, provided by the National Institute of Meteorology - INMET, from which hourly averages were established for
each day of the year. With this, the results were inserted in the WRPlot software, which provides frequency graphs, indicating the speed and direction of the winds.
Thus, it was possible to conclude that there is a variation in the speed of the winds in periods of drought and rain, which is the least intense. It was also possible to
conclude that the wind speed is variable depending on the period of the day, with greater intensity in the afternoon. The graphs also showed that there is a
predominance of winds in the East, Northeast and Southeast directions, in addition to showing that the direction and speed of the winds varies over the seasons.
Keywords: Bioclimatic Strategies; Wind Rose; Climatology.
Topic: Desenvolvimento, Sustentabilidade e Meio Ambiente
Reviewed anonymously in the process of blind peer.
Received: 10/03/2020
Approved: 21/04/2020
Mauricio Dallastra
Universidade do Vale do Taquari