Avaliação das condições térmicas em escolas públicas no semiárido paraibano segundo os princípios da arquitetura bioclimática

Abstract

Based on the bioclimatic approach to architecture, which involves an interrelationship between the built environment, climatic elements and human well-being, this study sought to analyze the principles of local bioclimatic architecture and its relationships with thermal comfort conditions in two public schools located in the region. semi-arid region of the Brazilian Northeast, specifically in the city of Cajazeiras/PB. For the bioclimatic assessment of the schools, monitoring and recording of climate variables (air temperature and relative humidity) were used in two stages, using HOBO Data Logger U-10 thermo-hygrometers installed in two classrooms of each school. , unoccupied, with open windows and closed doors. In the first stage, air temperature and relative humidity data were collected in 7 days of the region's dry period (from September 15 to 22, 2021). In the second stage, microclimatic data were collected during 7 days in months of the region's rainy season (January 31, 2022 to February 7, 2022) for comparative analysis purposes. The collection with unoccupied rooms allowed greater control of the data, as it was not influenced by the internal heat produced by the occupation and also by the interference of the cooling system. In addition to the classrooms, two external points, in each of the schools, served as a reference for the external temperature. The results showed that the four monitored internal points presented Thermal Discomfort Index (TDI) ranging from uncomfortable to partially comfortable. In addition, indoor environments, at night and in the early hours of the day, had higher temperatures than outdoor environments. These findings proved that the built environments evaluated in this research are disconnected with the appropriate bioclimatic principles for this semi-arid region of Paraíba. Comparison of climatological data allowed us to observe that classrooms with cross ventilation are more favorable for thermal comfort in the early hours of the day. The relations of the data collected with the materials used in the roof, found that the fiber cement tiles contribute to the increase in temperatures and the ceramic tiles and the inclined slab absorb less thermal radiation towards the interior of the environment. Proximity to vegetation in the immediate surroundings was another differentiating parameter, influencing the decrease in temperatures and, above all, the increase in relative humidity.

RESUMEN. Basado en el enfoque bioclimático de la arquitectura, que implica una interrelación entre el ambiente construido, los elementos climáticos y el bienestar humano, este estudio buscó analizar los principios de la arquitectura bioclimática local y sus relaciones con las condiciones de confort térmico en dos escuelas públicas ubicadas en la región semiárida del Nordeste brasileño, específicamente en la ciudad de Cajazeiras/PB. Para la evaluación bioclimática de las escuelas se utilizó el monitoreo y registro de variables climáticas (temperatura del aire y humedad relativa) en dos etapas, utilizando termohigrômetros HOBO Data Logger U-10 instalados en dos salones de cada escuela, desocupados, con espacio abierto. ventanas y puertas cerradas. En la primera etapa se recolectaron datos de temperatura del aire y humedad relativa en 7 días del período seco de la región (del 15 al 22 de septiembre de 2021). En la segunda etapa, se recolectaron datos microclimáticos durante 7 días en meses de la temporada de lluvias de la región (31 de enero de 2022 al 7 de febrero de 2022) con fines de análisis comparativo. La toma con habitaciones desocupadas permitió un mayor control de los datos, ya que no fue influenciado por el calor interno producido por la ocupación y también por la interferencia del sistema de enfriamiento. Además de las aulas, dos puntos externos, en cada una de las escuelas, sirvieron como referencia para la temperatura externa. Los resultados mostraron que los cuatro puntos internos monitoreados presentaron Índice de Malestar Térmico (TDI) que van desde incómodo hasta parcialmente cómodo. Además, los ambientes interiores, por la noche y en las primeras horas del día, presentaron temperaturas más altas que los ambientes exteriores. Estos hallazgos demostraron que los ambientes construidos evaluados en esta investigación están desconectados de los principios bioclimáticos apropiados para esta región semiárida de Paraíba. La comparación de datos climatológicos permitió observar que las aulas con ventilación cruzada son más favorables para el confort térmico en las primeras horas del día. Las relaciones de los datos recolectados con los materiales utilizados en la cubierta, encontró que las tejas de fibrocemento contribuyen al aumento de las temperaturas y las tejas cerámicas y la losa inclinada absorben menos radiación térmica hacia el interior del ambiente. La proximidad a la vegetación del entorno inmediato fue otro parámetro diferenciador, incidiendo en el descenso de las temperaturas y, sobre todo, en el aumento de la humedad relativa.