Arquitetura Bioclimática - Ca2

Arquitetura Bioclimática

O que é Arquitetura Bioclimática

A arquitetura bioclimática se beneficia das condições climáticas locais com o objetivo de proporcionar conforto ambiental com pouco ou nenhum consumo energético. Soluções passivas de iluminação e ventilação são adotadas para promover o conforto aos usuários nas construções e elevar a eficiência energética.

Decisões simples, selecionadas nos primeiros estágios de projeto, como a orientação adequada e aplicação de elementos sombreadores nas fachadas, são capazes de reduzir drasticamente o consumo energético.
A construção civil é uma das áreas de maior impacto no meio ambiente e no consumo energético. Boa parte desse consumo vem das características arquitetônicas e do uso e operação da edificação.  Desconsiderar o clima na hora de projetar é uma das principais falhas que afetam o desempenho das edificações. 
Segundo dados do ENERGY RESEARCH GROUP (ERG, 1999),  as edificações usam pelo menos 50% de toda a energia utilizada em nosso planeta. A maior parte dessa quantia refere-se a equipamentos de aquecimento, resfriamento e iluminação. (labbe.ufsc.br)

O termo conhecido como “arquitetura bioclimática” foi criado em meados da década de 1960, porém podemos dizer que sua aplicação prática ocorreu muito antes disso. Os homens das cavernas, por exemplo, utilizavam o formato das rochas e cavernas para se abrigar e se proteger da radiação solar direta no verão. Dentro dessas rochas, a inércia térmica absorvia o calor interno, mantendo o espaço com temperaturas mais agradáveis.

Com o passar do tempo, as construções se tornaram mais sofisticadas e alguns abrigos puderam ser criados para melhorar ainda mais as condições de conforto, em relação à proteção solar no verão e a manutenção do calor no inverno gerado por fontes ativas como o fogo.

Foshan Meisha Bilingual School/ Aube Conception

Ao longo dos anos as nossas construções se tornaram mais sofisticadas e as envoltórias alcançaram um nível maior de isolamento térmico e maior estanqueidade.

Dessa forma, boa parte desse calor que é “capturado” pela envoltória fica “preso” dentro do ambiente, prejudicando os níveis de conforto térmico.

No entanto, para se “livrar” desse calor armazenado, bastava abrir janelas permitindo assim a ventilação natural. O problema é que com o passar dos anos, nossas construções foram ficando maiores e as plantas muito mais profundas, dificultando assim o adequado funcionamento do sistema de ventilação natural.

Com a expansão das áreas urbanas, também passamos a ter sérios problemas com os ruídos e a poluição. Isso nos obrigou a “fechar” as construções. E assim, com a grande geração de calor ou carga térmica interna e uma grande quantidade de pessoas dentro das edificações, principalmente nos escritórios, as construções começaram a usar sistemas ativos e mecanizados para esfriar os ambientes.

Atualmente, uma série de máquinas são utilizadas para extrair esse calor que não consegue sair por conta das envoltórias fechadas, por consequência disso, o consumo de energia se torna elevado.

Arquitetura Bioclimática x Arquitetura Sustentável

Existem muitas semelhanças entre as estratégias da arquitetura bioclimática e sustentável. A arquitetura com foco na sustentabilidade abrange questões como o impacto ao meio ambiente, energia dos materiais e uso de água e energia.

Carabanchel Building Phase II/ RLA

Na arquitetura bioclimática, as soluções adotadas levam em consideração as características climáticas locais para melhorar as condições de conforto, e por consequência tornam a construção mais sustentável. Essas estratégias impactam positivamente no desempenho e na eficiência energética do edifício.

Características da Arquitetura Bioclimática

Com o aumento da preocupação com o clima global e ações de sustentabilidade, aos poucos a adoção de estratégias bioclimáticas vem sendo resgatadas.

A arquitetura bioclimática é a retomada destes princípios de observação do clima e o aproveitamento das condições climáticas locais, utilizando materiais adequados para cada superfície e sistemas de sombreamento. No Brasil, país de clima tropical, isso é ainda mais importante.

Summers Office Building in Buenos Aires

Para evitar o acúmulo de calor, deve haver o correto posicionamento de janelas para ventilação natural e assim permitir que haja essa fluidez do ar.

Em muitos casos, a utilização de vegetação pra melhorar as condições climáticas também proporciona o sombreamento para as fachadas.  O sombreamento é essencial principalmente em casos em que é necessário manter as janelas fechadas boa parte do tempo por conta do ruído ou da poluição.

O bom desempenho de fachadas e coberturas dessa envoltória é fundamental para que as cargas térmicas não sejam elevadas ao extremo.

Arquitetura bioclimática é  justamente o correto uso dos materiais, dos sistemas de sombreamento e dos sistemas de ventilação natural.

Ferramentas

O uso de ferramentas que permitam análise de desempenho e desenvolvimento de simulações considerando as especificações do projeto são essenciais na arquitetura bioclimática. As simulações computacionais envolvem cálculos complexos e exigem um grande número de dados. Portanto, nesse contexto, o uso das ferramentas e suas análises são imprescindíveis na hora de selecionar as decisões corretas para o projeto.

Conhecimentos Essenciais

Conhecer aspectos como propriedades térmicas dos materiais construtivos, conceitos de transferência do calor, carta solar e entender bem o contexto da região faz com que o arquiteto em suas decisões utilize das condições locais para o benefício do projeto. A adoção de estratégias passivas como ventilação e iluminação natural podem e devem estar de acordo aspectos estéticos da arquitetura.

Santa Madrona. 62 social dwellings/ Pich- Aguilera Architects

É importante destacar que questões bioclimáticas não desconsideram características do projeto arquitetônico, mas caminham lado a lado de forma integrada, resultando assim na qualidade do ambiente construído e proporcionando maior conforto aos usuários e habitantes.

Exemplos de Estratégias Bioclimáticas

Luz Natural

A luz natural afeta de forma positiva o humor, o bem-estar, o conforto e a saúde dos seres humanos. Quando bem utilizada, essa técnica passiva proporciona eficiência energética ao diminuir a necessidade de utilização de luz artificial durante o dia.

Kalwall in Dunbar High School

Porém, atingir os níveis corretos de iluminação requer estudos, análises e simulações. Em excesso, a luz natural pode causar sérios problemas de ofuscamento, além de prejudicar o conforto térmico. Leia o artigo sobre luz natural e sustentabilidade na arquitetura.

Telhado Verde

Green Roofs from Sika

Telhado verde é solução sustentável de cobertura formada por uma camada de vegetação natural. Essa cobertura diminui as cargas térmicas e é capaz de proporcionar um melhor conforto térmico e eficiência energética nas construções. Por diminuir a necessidade de equipamentos condicionadores de ar, o consumo de energia é reduzido. Clique aqui e saiba mais sobre o telhado verde.

Sombreamento

Sombrear as fachadas com elementos construtivos é essencial para o conforto térmico dentro dos edifícios. O brise-soleil é um exemplo de elemento sombreador que bloqueia parte da radiação incidente. Clique aqui e saiba mais sobre os brises.

La Cartuja Community Residence for Students

Ventilação Natural

*Digital Process : Kahn@Pixsolution.co.nz/ ANZ Raranga at Sylvia Park /Architectus

A ventilação natural é uma estratégia importante na arquitetura bioclimática. Com a troca de ar (retirada e fornecimento do ar externo para o ambiente interno) há um aumento da qualidade do ar e melhora nas condições de conforto térmico, além da diminuição no consumo de energia.

Aplicação de Estratégias Bioclimáticas

Avançados métodos de simulação e análise computacional devem ser utilizadas para embasar as decisões corretas de projeto. É necessário conhecer o contexto local, bem como os conceitos e estratégias de arquitetura bioclimática  para a aplicação correta das soluções e assim alcançar o objetivo de projetar uma edificação com desempenho e conforto térmico.

Referências: Aplicação de Conceitos da Arquitetura Bioclimática como exemplo de Eficiência Energética no Clima Quente e Úmido; (Aldomar Pedrini, PhD
PPGAU – UFRN, Sileno Cirne Trindade, MSc, Labcon – UFRN)

Bioclimatic integration into the architectural design.- Alexandra Albuquerque Maciel

Veja o vídeo:

 

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