eficiencia energética na arquitetura

ResumoNesta unidade vamos entender a importância de adotar conceitos da

eficiência energética nas edificações. Também serão apresentadas al-

gumas soluções básicas para que os empreendimentos imobiliários te-

nham maior eficiência energética.

Conforto ambiental nas edificações

Conforto ambientalO conforto ambiental nas edificações é matéria cada vez mais presente e discutida nos congressos

que estudam o ambiente construído e suas relações com o homem, procurando aprimorar a qualidade de vida para as pessoas. O conforto ambiental das edificações pode ser entendido como adequação ao uso do homem, respeitando condições térmicas, de ventilação, de insolação, de acústica e visual, capa-zes de alterar o desempenho da edificação e seu contexto urbano.

Conforto visualOs aspectos referentes ao conforto visual são subjetivos, no entanto destaco para vocês que as

paisagens preferidas das pessoas geralmente são espaços que possibilitam uma visão ampla do hori-zonte, que contempla visuais dinâmicos e naturais. Os ambientes construídos com formas e elementos arquitetônicos diferenciados são sempre bem-vindos e também agradam as pessoas. Por isso, é impor-tante planejar as cidades de forma a permitir mais integração entre os espaços artificiais, construídos, e os ambientes naturais.

92 | Estudo Arquitetônico para Gestores Imobiliários

Conforto acústicoObservar as condições locais de conforto acústico contribui para confrontar o tipo de ativida-

des potenciais ao empreendimento em relação às atividades permitidas pelo plano diretor da cidade. O desempenho da edificação sob o aspecto de conforto acústico se faz necessário para promover ao homem o adequado desenvolvimento das suas atividades diárias (descanso, lazer ou trabalho). Além disso, o conforto acústico eficiente nos ambientes pode minimizar a incidência de estresse no homem, pois ambientes mais silenciosos facilitam a concentração.

Para medir o desempenho acústico das edificações é necessário realizar medições em condições complexas, pois tal medição envolve a escala urbana. A localização do empreendimento é fator deter-minante para que a edificação apresente ou não qualidades acústicas, devido principalmente à intensi-dade do fluxo de veículos. A poluição sonora é usada como critério de planejamento de uso e ocupação do solo das cidades, conforme o plano diretor urbano. Dessa forma, as atividades propostas no plano diretor seguem critérios para o zoneamento, de acordo com a compatibilidade entre as atividades e as áreas industriais. Excesso de ruído e poluição não é adequado ao uso residencial, por exemplo.

Um exemplo típico de área urbana que tem restrições de ocupação devido a problemas acústicos é o entorno de aeroportos. Essa área é prejudicada pela poluição sonora gerada pela decolagem e pou-so de aeronaves, o que não é compatível com atividades que exigem mais concentração como escolas, por exemplo.

Conforto térmico da edificaçãoQualquer atividade humana exige gasto de energia. A energia é inesgotável? Durante muito tem-

po realizamos nossas atividades sem preocupação com os gastos energéticos, entretanto; a partir da década de 1980, a população brasileira vivenciou a experiência da crise energética. As questões relacio-nadas à escassez de energia ocasionam diferentes problemas de cunho ambiental, social e econômico.

Esses problemas afetam toda a sociedade prejudicando o fluxo de negócios em todas as áreas. Os empreendimentos imobiliários dependem do fornecimento de energia para seu funcionamento, além disso, gastam muita energia para sua produção. Para minimizar os gastos energéticos excedentes em um imóvel é importante planejar estratégias que possibilitem maior eficiência energética à edificação.

Para um desempenho energético adequado, a arquitetura deve respeitar as condições climáticas de cada local, além das demais necessidades dos seus usuários. A forma e a função não são mais os únicos objetivos de uma edificação. Agora a eficiência energética e os requisitos ambientais também devem ser considerados nos empreendimentos que pretendem atingir elevados níveis de satisfação dos seus clientes. Segundo Lamberts, Dutra e Pereira (2004, p. 51), o projeto eficiente sob o ponto de vista energético deve garantir uma perfeita interação entre o homem e o meio em todas as escalas da cidade: global, regional e local.

As condições climáticas de cada região fornecem os subsídios para as decisões sobre a forma arquitetônica a ser projetada, os materiais utilizados e a distribuição funcional dos espaços em relação à orientação solar mais favorável para cada ambiente. Quando estamos trabalhando com conceitos da eficiência energética na arquitetura, não significa dizer que o edifício deve ser desprovido de ilumina-

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ção e condicionamento artificial. As estratégias são utilizadas para minimizar o uso de recursos artifi-ciais, diminuindo gastos com a conta de energia elétrica, tanto nas edificações residenciais, como nas comerciais e industriais.

Eficiência energéticaO conceito de eficiência energética, segundo Lamberts, Dutra e Pereira (2004, p. 14),

[...] pode ser entendido como a obtenção de um serviço com baixo dispêndio de energia. Portanto, um edifício é considerado mais eficiente do que outro se esta edificação oferece as mesmas condições ambientais com menor consumo de energia.

Você deve estar se questionando sobre como podemos medir o conforto térmico de uma edifica-ção. Conforme Lamberts (2004 p. 40-41), o conceito de conforto térmico é o reflexo de satisfação com o ambiente que envolve a pessoa. A sensação de conforto varia conforme o estado das condições climáticas locais, a quantidade de roupa que a pessoa está usando e a atividade que ela está desempenhando.

Dessa forma, desenvolver o produto imobiliário pensando em satisfazer as necessidades de confor-to térmico dos clientes da edificação, além de proporcionar sensação de bem-estar entre os usuários do edifício, acaba minimizando os gastos energéticos da edificação, gerando mais satisfação do produto.

Para a edificação consumir menos energia é necessário promover um uso mais racional. Sendo as-sim, é interessante especificar equipamentos que tenham mais eficiência energética e incentivar o uso racional de energia, evitando desperdícios. Entretanto, algumas das principais soluções para diminuir os gastos energéticos das edificações podem ser empregadas ainda na fase de planejamento do empreendi-mento imobiliário, por meio da adequação climática da forma, da função e dos materiais utilizados.

Para podermos projetar de forma eficiente é de suma importância conhecer os aspectos relacio-nados ao clima local e o tipo de uso e ocupação do solo urbano. O clima varia conforme a região em que a cidade se localiza. Duarte e Serra (2003, p. 8) explicam que:

[...] cada cidade é composta por um mosaico de microclimas diferentes; os mesmos fenômenos que caracterizam o mesoclima urbano existem em miniaturas por toda a cidade, como pequenas ilhas de calor, bolsões de poluição atmos-férica e diferenças locais no comportamento dos ventos.

Por isso, ao analisar as propostas para um determinado empreendimento, é importante entender o contexto urbano em que este se insere.

Estratégias arquitetônicas para a eficiência energética das edificaçõesEntender os fatores climáticos locais (orientação solar, umidade do ar, ventos predominantes de

cada local) é importante para observar o custo versus os benefícios proporcionados pela utilização de estratégias de projeto que melhoram o conforto térmico do empreendimento. Vale ressaltar que o cus-to deve ser analisado do ponto de vista do usuário final, pois os benefícios se estendem por toda a vida útil da edificação.

Os fatores dinâmicos do clima afetam o desempenho térmico do edifício. Os ganhos e perdas de calor da edificação também dependem de algumas variáveis arquitetônicas. Alguns exemplos de influ-ência térmica dos elementos da arquitetura (MASCARÓ, 1991; LAMBERTS, 2004. Adaptado.) destacam os seguintes fatores:


as características dos materiais das fachadas externas (expostas às condições climáticas);::::

a cor utilizada nas fachadas externas;::::

a orientação solar;::::

a forma e a altura da edificação;::::

a orientação e o tamanho das vedações transparentes;::::

as características do entorno da edificação;::::

a orientação em relação a ventilação;::::

o desempenho das aberturas, quanto às possibilidades de iluminação natural, bem como suas ::::devidas proteções à insolação inadequada;

a localização estratégica dos condicionadores de ar artificiais.::::

Cada região tem estratégias específicas para as soluções arquitetônicas a serem adotadas nas edificações, já que as cidades brasileiras apresentam características climáticas bem diferenciadas entre elas.

Estratégias para a ventilaçãoToda edificação necessita de quantidades adequadas de ventilação. Existem dois tipos de ventila-

ção nas edificações: a higiênica e a térmica. A ventilação higiênica tem caráter permanente, pois é neces-sária a qualquer hora e em todas as épocas do ano. Já a ventilação térmica é necessária apenas quando o ar interior da edificação está mais quente que o ar exterior (ROSA; SEDREZ; SATTLER, 2001, p. 3).

Estratégias para a ventilação, adaptadas de Sattler (2004) e Lamberts, Dutra e Pereira (2004):

promover a ventilação cruzada – o ar que entra deve ter alguma saída oposta;::::

as aberturas de entrada de ar devem ser localizadas nas zonas dos ventos predominantes fa-::::voráveis;

a ventilação mais adequada é aquela em que o fluxo de ar entra pelos dormitórios e sai pela ::::parte de serviço;

o ar quente tende a subir, por isso a abertura de entrada de ar deve estar situada mais baixa ::::que a de saída;

no inverno é interessante manter uma ventilação higiênica, ou seja, acima do nível da cabeça ::::do usuário, junto ao forro.

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Exemplo de ventilação cruzada.


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Exemplo de ventilação higiênica.

Orientação solar das edificaçõesA forma da edificação deve respeitar a orientação solar mais favorável ao local. Antes de projetar

os espaços do empreendimento, deve-se analisar as condições da orientação solar do terreno, confor-me análises qualitativas e quantitativas dos lotes. Dessa forma, deve ser observado qual é a orientação solar de cada face limite do terreno.

Ao distribuir os ambientes no terreno, deve ser analisada a orientação solar mais favorável a cada ambiente. As condições de habitabilidade da edificação dependem da iluminação e ventilação naturais disponíveis em cada ambiente. A adequada orientação solar segue princípios do movimento do sol, observando que o nascer do sol ocorre no leste e o pôr-do-sol acontece na orientação oeste. O horário mais quente do dia é logo após o meio-dia, por isso as fachadas orientadas para o oeste tendem a ser mais quentes do que as fachadas orientadas para o leste, por exemplo.

Estratégias bioclimáticas para as edificações nas principais cidades do BrasilSegundo Lamberts, Dutra e Pereira (2004, p. 116-143):

Porto Alegre

O clima de Porto Alegre é complicado, visto que o projetista trabalha com duas situações antagô-nicas: frio intenso e úmido no inverno e calor intenso e úmido no verão. Para Porto Alegre é importante planejar um sistema de esquadrias eficientes, as quais podem propiciar a ventilação necessária no verão e ao mesmo tempo proporcionar uma excelente vedação no inverno para evitar perdas de calor. A ven-tilação cruzada é a solução mais adequada para retirar o calor interno nos dias de verão.

Curitiba A cidade de Curitiba tem seu desconforto climático devido principalmente ao frio incidente. Para

as edificações de Curitiba salienta-se o maior aproveitamento solar possível, ou seja, permitir que o sol aqueça naturalmente as edificações evitando situações de sombreamento. Nos dias de calor, a ventila-ção cruzada pode minimizar uma parte do desconforto.

São Paulo

Salienta-se que a cidade de São Paulo sofre muito com o efeito da ilha de calor, devido às altas densidades, à pequena quantidade de vegetação e à poluição do ar. Para São Paulo destacam-se alter-


nativas que promovam a melhor ventilação possível, com menos necessidades de aproveitamento do calor solar.

Rio de Janeiro

Para o Rio de Janeiro aconselha-se muita ventilação. Além disso, é interessante criar sistemas de sombreamento solar nas esquadrias evitando incidência do sol direta no interior da edificação, o que acaba aumentando o calor interno. Pode-se utilizar brises1 de proteção das janelas e trepadeiras caduci-fólias, espécies que perdem as folhas no inverno e permitem a incidência solar em dias frios.

Salvador

Nessa cidade, o principal problema é o calor. Aconselham-se as mesmas estratégias indicadas para o Rio de Janeiro (ventilação cruzada, uso de proteção solar nas esquadrias, além de propiciar espa-ços internos fluidos que facilitem a ventilação cruzada).

Brasília Segundo as análises da carta bioclimática da cidade de Brasília, conforme literatura mencionada,

as estratégias indicadas para as edificações são a ventilação e o aquecimento solar. Para Brasília, alerta-se sobre a importância das áreas verdes, visto que a região é muito seca e a vegetação contribui para aumentar a umidade do ar. Por isso, é importante projetar espaços que promovam a integração entre os ambientes construídos e os naturais.

Esses são apenas alguns exemplos básicos das soluções mais indicadas para as cidades referidas. Adotar soluções arquitetônicas que respeitem o clima local melhora a vida dos seus usuários e pode minimizar o uso de ar-condicionado durante todo o ano, sendo este um dos requisitos de qualidade dos empreendimentos imobiliários.

Estratégia de ocupação e uso do solo: vegetação e suas contribuições para a qualidade térmica dos ambientes urbanos

O sucesso ou o fracasso de um espaço público depende de várias circunstâncias, mas está claro que se o ambiente não apresenta características de conforto térmico esse espaço está condenado ao abandono. Uma das maneiras mais eficazes de garantir microclimas agradáveis ao convívio humano em espaços públicos abertos é a utilização potencial da vegetação, seja a partir de espécies arbóreas isola-das e/ou grupamentos arbóreos. Conforme Duarte (1997, p. 89), sob a óptica do pedestre, a vegetação tem papel fundamental nos dias de calor, visto que as sombras por ela proporcionadas nos espaços públicos tornam esses locais mais confortáveis, provocando sensações de bem-estar na população.

Isso se dá pelo fato de que a vegetação tem menos capacidade e condutividade térmica do que os materiais de construção. A radiação solar é absorvida, principalmente pelas folhas, e a reflexão dessa radiação é muito pequena; além disso, a transferência de calor para o solo é lenta. A velocidade dos ventos também é modificada com a inserção de vegetação: adensamentos verdes podem reduzir a velocidade do vento perto do solo, além de a umidade relativa do ar ser mais elevada nessas áreas

1 Brise: elemento arquitetônico em forma de placas horizontais ou verticais, fixas ou móveis, aplicadas sobre a fachada de um edifício, para barrar a incidência direta dos raios solares; quebra-luz, quebra-sol (Dicionário Houaiss de Língua Portuguesa).


(FONTES; DELBIN, 2002, p. 974-975). Nesse contexto, é importante ressaltar que os ambientes mais secos são mais favoráveis à ocorrência de incêndios e à perda de fertilidade do solo.

Pesquisas de Lúcia e Juan Mascaró (2002, p. 41) indicam que sob agrupamentos vegetais a tem-peratura do ar pode ser entre 3 e 4° C mais baixa do que em áreas expostas à radiação solar direta. E, dependendo da cobertura do solo, como o asfalto, por exemplo, essa diferença pode ser ainda mais marcante.

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Temperatura do ar conforme tipo de ocupação do solo.

Na figura acima, podemos constatar que o tipo de ocupação e material utilizados na cobertura do solo influencia a temperatura do ar nessa região, segundo dados de Sattler (2004). As temperaturas são mais amenas na sombra da árvore; já o piso próximo à casa, além de absorver muita radiação (calor), re-emite esse calor para o interior do ambiente. Se a árvore estivesse plantada mais perto da janela da casa, certamente o clima seria mais ameno no interior da edificação.

Adotar soluções construtivas que propiciem mais qualidade ambiental ao empreendimento imo-biliário aumenta a qualidade de vida dos usuários da edificação, assim como a dos habitantes do entor-no da edificação, pois as relações ambientais desenvolvem-se em diferentes escalas. Os reflexos de uma arquitetura que cria espaços mais agradáveis ao uso humano, sob a perspectiva ambiental, ultrapassam a satisfação dos clientes, pois melhora as relações econômicas e sociais do empreendimento. Os bene-fícios econômicos são percebidos em médio prazo, já que há uma economia de energia durante o uso da edificação e em longo prazo pela satisfação dos compradores do imóvel.

Para o gestor imobiliário, entender as contribuições proporcionadas pela integração do empre-endimento com seu ambiente qualifica sua ação profissional, já que poderá indicar para seus clientes soluções mais adequadas e que proporcionam mais satisfação. O gestor imobiliário poderá utilizar esse conhecimento tanto para indicar caminhos para seu cliente investidor, assim como para contribuir para a tomada de decisão do cliente que irá comprar ou alugar um imóvel.


Projeto premiado tem raízes no Programa Habitare(HABITARE, 2006)

Um dos três projetos vencedores do concurso Melhor Prática em Construção Sustentável, reve-lado durante a 11.ª Conferência Latino-Americana de Construção Sustentável, tem “raízes” no Pro-grama Habitare. O “Projeto de demonstração de eficiência energética em habitação unifamiliar”, de-senvolvido em parceria por profissionais da Eletrosul, Eletrobrás (Procel) e integrantes do Laboratório de Eficiência Energética em Edificações (LabEEE), ligado à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), é resultado de uma linha de pesquisa que já contou com recursos do Programa de Tecnologia de Habitação, financiado pela Finep. A proposta premiada prevê a construção de uma casa-modelo direcionada à pesquisa e demonstração de soluções inovadoras para uso racional da energia elétrica e menor impacto ambiental. De acordo com simulações e estudos prévios comparativos realizados pela equipe, o uso combinado das estratégias adotadas pode proporcionar uma economia de 35,6% a 64% de energia em relação a construções convencionais. A expectativa é de que o modelo se torne um instrumento educativo para implementação e incentivo à aplicação de conceitos relacionados à sustentabilidade na habitação.

A proposta de Santa Catarina leva em conta a especificidade do clima de Florianópolis (cidade em que o modelo será construído), buscando eficiência e conforto a partir do projeto arquitetônico. “A adequação do padrão arquitetônico é o item que exige menores investimentos, mas proporciona uma das maiores economias de energia. Por isso, todo o projeto arquitetônico, desde suas etapas ini-ciais de conceituação e concepção, buscou soluções para obtenção da máxima eficiência energética para condições opostas de inverno e verão, procurando também por soluções sustentáveis”, explica a arquiteta Alexandra Maciel, uma das autoras do projeto premiado.

“Em termos de materiais foram feitos estudos de baixo impacto ambiental, reaproveitamento e reciclagem para seleção dos componentes. Buscamos também adotar materiais que permitissem aplicação em estado natural de cor e características físicas, estabelecendo uma linguagem com a na-tureza, procurando empregar conceitos da Arquitetura Orgânica”, explica a arquiteta. Segundo ela, a vegetação é utilizada como elemento de projeto. Está previsto o plantio de 194 espécies nativas e 1.500 metros quadrados de grama. “O objetivo é recuperar a área e colaborar com a geração do microclima”, explica.

ÁguaPara uso racional da água, o sistema hidráulico da casa foi desenvolvido prevendo o aproveita-

mento da chuva e o tratamento de efluentes no local da construção. O projeto prevê que as águas

Texto complementar


pluviais coletadas e os efluentes tratados serão um suprimento complementar ao sistema de água

potável. Por isso, o sistema hidráulico da casa vai usar três reservatórios: de água pluvial, de efluentes

tratados e de água potável da rede de abastecimento. Os reservatórios poderão ser observados a

partir de um jardim suspenso, no segundo piso da casa. Assim o visitante vai visualizar um sistema

que deve gerar 46% de economia de água potável em relação ao consumo total de água da casa. Dis-

positivos economizadores e instalações aparentes e de fácil acesso foram priorizados para colaborar

com a redução do consumo de água e gastos com futuras reformas.

A concepção das instalações sanitárias também recebeu cuidado especial. Está prevista a cons-

trução de tanques independentes de tratamento biológico. Um deles vai tratar somente os efluentes

do vaso sanitário e da primeira água da chuva, considerados impróprios para o reaproveitamento

mesmo após o tratamento biológico. Neste caso, o tratamento prévio, ainda que não seja suficiente

para permitir o reuso da água na casa, vai reduzir a carga de poluição na rede coletora. Com relação

aos efluentes de pias e chuveiros, as instalações sanitárias e o tratamento permitirão o reaproveita-

mento em atividades que não exigem a água potável, como a irrigação do jardim e um sistema de

aquecimento dos quartos.

O projeto premiado prevê que o aquecimento dos quartos será realizado a partir de um sistema

“inovadorsimples e ”que minimiza o uso de energia elétrica para aquecimento do ambiente. A pro-

posta é circular água aquecida em uma tubulação de cobre presa ao rodapé, para transferência de

calor para a casa. A temperatura interna do ar abaixo de 18ºC, que segue limites de conforto estabe-

lecidos em estudos, determinará os momentos de acionamento da bomba para circulação da água

quente. O aquecimento será feito por meio de sistema solar, que terá seus coletores na cobertura do

quarto de casal.

Desempenho econômico[...]

Com área prevista de 206 metros quadrados, incluindo sala, cozinha, banheiro, serviço, quarto

de casal, quarto de solteiro, terraços, acessos, rampas e mezanino, a casa será um ambiente para

demonstração e desenvolvimento de atividades de ensino e pesquisa. Todas as soluções e sistemas

implementados poderão ser observados através da visitação pública.

Também serão realizadas atividades de monitoramento termo-energético e os dados serão dis-

ponibilizados eletronicamente através da visita virtual. O modelo real vai abrigar o Núcleo Procel-

Eletrosul-LabEEE, para o desenvolvimento de atividades de pesquisa. O projeto foi coordenado por

Henrique Martins, da Eletrosul, e pelo professor Roberto Lamberts, do LabEEE/UFSC, com autoria da

arquiteta Alexandra Albuquerque Maciel, pesquisadora do LabEEE. São co-autores a arquiteta Suely

F. de Andrade (LabEEE) e o arquiteto Arnaldo de Oliveira (Eletrosul).


Atividades1. Reflita sobre o tipo de uso e ocupação do solo urbano da sua cidade. Pense nas condições de

conforto térmico da sua residência e ou do seu escritório. O uso de condicionamento artificial de ar nesses ambientes pode ser considerado racional por falta ou excesso de calor? Analise a orientação solar de cada ambiente e verifique se necessitam de mais calor ou de mais resfriamento. Faça um desenho esquemático da planta baixa e anote suas observações, compare com outros empreendimentos da sua cidade e com as condições climáticas locais.

Ampliando conhecimentosLAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. Eficiência Energética na Arquitetura. 2. ed. São Paulo: ProLi-vros, 2004.

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