Como ter uma edificação com baixo consumo energético?

Imagem vetorial com a grade de consumo energético em uma edificação

 

Consumimos energia para aquecer, resfriar, iluminar e escurecer o interior das edificação, a tal ponto que, para que as edificações sirvam a seus propósitos, usamos a metade de toda a energia gerada no mundo, sendo que parte dela é produzida pela queima de combustíveis fósseis. Se acrescentarmos o consumo dos meios de transportes, nós (arquitetos e engenheiros) que projetamos os ambientes construídos, somos responsáveis por 75% do consumo energético global.

 

O autor da citação acima, afirma ainda que: “As edificações que construímos existem para modificar o clima – não importa quais são as condições externas – e criar um ambiente interno confortável” (Heywood, 2015). Esse processo tem como etapa final o uso e ocupação do ambiente construído. Ao verificar que o ambiente não oferece o conforto térmico desejado, os usuários utilizam energias em mecanismos artificiais para aquecer ou resfriar.

   

 

Se buscarmos adaptar as edificações ao clima, no lugar de modifica-lo, teremos a base para a Arquitetura Bioclimática, que procura criar um desenho lógico reconhecendo o clima existente, criando uma edificação culturalmente adequada ao lugar e aos materiais locais. Para que isso ocorra, utiliza a concepção arquitetônica para mediar a sobrevivência do homem ao meio em que vive e equilibrar o seu consumo energético.

 

Para conceber uma Arquitetura Bioclimática no Brasil é importante consultar Zoneamento Bioclimático Brasileiro, reconhecendo a Zona Bioclimática onde será implantado o seu projeto, analisando as recomendações construtivas e estratégias bioclimáticas, de acordo com o macroclima e microclima.

O Brasil possui uma diversidade climática que é classificada com diferentes formas de análise, veja os mapas abaixo. O Zoneamento Bioclimático (ABNT NBR 15.200-3) obteve sua divisão pela médias das temperaturas e umidade relativa do ar. A classificação por unidades climáticas (IBGE) é baseado em medidas de chuvas e temperaturas.

Desta forma, alguns autores combinam as informações do zoneamento bioclimático com as unidades climáticas, outros apenas adotam uma ou outra classificação.

 

Mapa do Brasil com a Classificação do Clima - IBGE
Unidades Climáticas (IBGE)
Mapa do Brasil com o zoneamento bioclimático segundo a ABNT NBR 15.220-3
Zoneamento Bioclimático (ABNT NBR 15.220-3)

 

Baseado na classificação de unidades climáticas, Heywood (2015, p 181 – 189) indica regras e estratégias bioclimáticas para uma arquitetura de baixo consumo energético.

 

Regras para um clima quente e seco:

1. Reduzir a taxa de aquecimento no interior da edificação, com o uso de massas termoacumuladoras e de sombreamento.
2. Promover a refrigeração rápida nas noites de verão com torres de ventilação e/ou ventilação cruzada.
3. Usar refrigeração passiva no verão, como água ou telhado verde.
4. Usar calefação natural passiva no inverno. Para que isso ocorra, deve posicionar adequadamente a edificação para a orientação solar e dimensionar as aberturas de forma a obter aquecimento térmico solar no inverno.
 

Estratégias Bioclimáticas

para redução de consumo energético:

 

Desenho em perspectiva com indicações de estratégias bioclimáticas para reduzir o consumo energético.
 

 

1. A forma arquitetônica das edificações com pátio interno sombreado ou uma rua na escala urbana oferecem condições para acelerar o fluxo de brisas.
2. O resfriamento por evaporação com o uso de um implúvio com chafariz, ou seja, um tanque para acumular a água da chuva, são opções para resfriar o ambiente.
3. O resfriamento por evaporação, pode ser otimizado com o uso de uma cobertura de água ou um telhado verde.
4. Usar o mínimo de janelas na fachada oeste.
5. Use a vegetação para sombrear a fachada oeste.
6. Impulsione o fluxo das brisas com saídas de ar maiores do que as entradas.
7. Use cores claras, na cobertura e nas paredes externas.
8. Utilize venezianas nas janelas:
• Verão: venezianas fechadas durante o dia e abertas durante a noite para ventilar.
• Inverno: Venezianas abertas durante o dia, para aquecimento térmico solar e fechadas durante a noite para reduzir as perdas térmicas.

9. Utilize materiais com grande massa termoacumuladoras e aberturas isoladas termicamente.
10. Utilize torres de ventilação e/ou coletores de ventos.
11. Áreas internas com planta livre ajudam o fluxo da ventilação.
12. Utilize ventiladores mecânicos para acelerar a ventilação noturna.
13. Utilize tubos subterrâneos para o resfriamento no verão e para a calefação no inverno. O pavimento de subsolo também aproveita o resfriamento do solo.

 
Desenho em corte com indicações de estratégias bioclimáticas para redução de consumo energético.

 

Regras para um clima quente e úmido

 

  1. Adote como prioridade a ventilação, ela deve ser efetiva dia e noite.
  2. Reduza o aquecimento solar das vedações externas (coberturas e paredes) da edificação usando o isolamento térmico.
  3. Permita uma taxa de resfriamento noturno, com o uso de grandes aberturas e de ventilação cruzada.
  4. Utilize o resfriamento natural, resfriamento por evaporação e o uso dos ventos.

 

Estratégias Bioclimáticas

para redução de consumo energético:

 

Desenho em perspectiva com indicações de estratégias bioclimáticas para reduzir o consumo energético.
 

  1. A forma arquitetônica de uma planta baixa com pouca profundidade ajuda a ventilação cruzada. Uma das alternativas é o uso de planta livre, com grandes áreas de vedações externas, aumentando as taxas de resfriamento por meio de troca térmica.
  2. Dê preferência para uma construção leve, com isolamento térmico nas vedações externas, para reduzir a temperatura interna. Utilize a ventilação noturna para estabilizar a temperatura para o uso de massa termoacumuladora.
  3. A ventilação natural, nas áreas elevadas, pode ser associada ao uso de uma cobertura dupla.
  4. Use cores claras para refletir a radiação solar e reduzir o ganho térmico.
  5. Utilize grandes aberturas e evite quebra-ventos, para otimizar a ventilação.
  6. Oriente a edificação para que favoreça os ventos dominantes. As saídas de ar devem ser maiores do que as entradas, para que se tenha uma maior ventilação interna.
  7. Utilize proteção solar, balcões, varandas, brises e beirais, que ofereçam o máximo de sombreamento.
  8. Edificações erguidas sob palafitas ou um pavimento de pilotis oferecem resfriamento da laje do piso, por meio da ventilação e das baixas temperaturas do solo. A elevação da edificação oferece proteção em ocorrências de enchentes.
  9. Utilize ventiladores combinados com a ventilação natural para acelerar a ventilação.
  10. Edifícios altos, podem aproveitar os ventos fortes, que estão longe da superfície do solo.

 

Desenho em corte com indicações de estratégias bioclimáticas para redução de consumo energético.

Desenho em corte com indicações de estratégias bioclimáticas para redução de consumo energético.

 

 

Acompanhe nos próximos artigos as regras para os climas:

• Clima frio
• Clima com invernos frios e verões quentes
• Clima temperado.

 

 

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

HEYWOOD, Huw. 101 regras para uma arquitetura de baixo consumo energético. São Paulo: Gustavo Gili, 2015.

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