CONFORTO TRMICO na arquitetura e no urbanismo uma
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo uma integração entre ambiente, projeto e tecnologia em experiências de pesquisa, prática e ensino. ” JOANA CARLA S. GONÇALVES DENISE HELENA S. DUARTE Lançamento do tópicos principais do texto a ser lido e estudado Objetivo: perceber o conteúdo de Conforto Térmico nos esforços a serviço da sustentabilidade PUC - Goiás - Artes e Arquitetura – 2017. 2 Prof. António Manuel C P Fernandes “ARQUITETURA SUSTENTÁVEL,
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo > sustentabilidade abrange aspectos socioeconômicos e ambientais > desenvolvimento sustentável é aquele que atende às necessidades do presente, sem comprometer o atendimento às necessidades das gerações futuras > a crença de que a tecnologia conseguia o controle total das condições ambientais de qualquer edifício, levou ao exacerbado consumo de energia que constitui ameaça aos recursos do planeta Prof. António Manuel C P Fernandes Introdução
A Arquitetura sustentável é a continuidade mais natural da Bioclimática, considerando também a integração do edifício à totalidade do meio ambiente, de forma a torná-lo parte de um conjunto maior. É a arquitetura quer criar prédios objetivando o aumento da qualidade de vida do ser humano no ambiente construído e no seu entorno, integrando as características da vida e do clima locais, consumindo a menor quantidade de energia compatível com o conforto ambiental, para legar um mundo menos poluído para as próximas gerações. > A sustentabilidade inclui os recursos para a construção e a operação do edifício, como materiais, energia e água. Fazem parte das variáveis que vêm sendo exploradas, com especial atenção na formulação de propostas de menor impacto ambiental Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo 1 Projeto Arquitetônico e Qualidade Ambiental 2 Climatização, Projeto e Energia 3 Certificação de Edifícios 4 O Contexto Internacional 5 Edifício e Ambiente Construído Prof. António Manuel C P Fernandes Pontos de partida para o desenvolvimento do projeto arquitetônico
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo O desempenho de um edifício deve incluir o estudo dos seguintes tópicos: > orientação solar; > forma arquitetônica, arranjos espaciais, zoneamento dos usos e geometria; > características do entorno imediato; > materiais, considerando desempenho térmico e cores; > as fachadas e coberturas, quanto à proteção solar; > áreas envidraçadas e de abertura: quantidade, orientação e tipo (vazado, transparente ou translúcido); > as proteções solares (tipo e dimensionamento); > as esquadrias (tipos e funcionamento). Prof. António Manuel C P Fernandes 1 Projeto Arquitetônico e Qualidade Ambiental
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo > Arquitetura sustentável é mais do que tratar de conforto ambiental e energia. > A questão dos materiais não está necessariamente ligada àqueles classificados como “alternativos” ou “ecologicamente corretos”. Certamente, o desafio está na escolha do melhor material para um determinado fim, sua disponibilidade e sua energia incorporada (ciclo de vida útil do material). > Há outras questões como segurança, desperdício, qualidade de execução e agilidade. Prof. António Manuel C P Fernandes > A arquitetura de baixo impacto ambiental não pressupõe um estilo ou um movimento arquitetônico, podendo ser encontrada tanto na arquitetura vernacular como no modernismo, na high-tech ou eco-tech.
> Os recursos tecnológicos (painéis fotovoltaicos, turbinas eólicas, painéis solares e reaproveitamento de águas), quando apropriados, devem fazer parte do desenvolvimento do projeto do edifício desde o início da concepção (e não inseridos como “acessórios”) para que possam contribuir de fato para o resultado arquitetônico. > O produto final da arquitetura para a sustentabilidade ambiental é a síntese entre conceitos arquitetônicos, fundamentos do conforto ambiental, técnicas construtivas e de operação predial, e a esperada eficiência energética. Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo 2 Climatização, Projeto e Energia 1) um projeto totalmente passivo: consumo zero de energia para climatização. Uma arquitetura adequada ao clima (climatização natural) determinará as condições ambientais internas. 2) edifício dependente, permanentemente, de um sistema artificial para o controle das condições ambientais internas (imposição do clima ou especificidades do uso). A arquitetura deve minimizar os gastos de energia, seja para o arrefecimento, seja para o aquecimento. 3) o uso parcial de climatização artificial (apenas quando as condições ambientais internas estejam fora dos padrões). > Cada uma das posturas requer concepções projetuais distintas (forma, materiais, organização interna das funções e outros aspectos, mesmo tomando-se um mesmo sítio, ou diferentes sítios com condições ambientais similares. Os resultados formais e espaciais serão obrigatoriamente distintos. Prof. António Manuel C P Fernandes > As três posturas de concepção do projeto tendo em vista a trilogia acima:
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo Passo 1: reduzir a demanda por energia do edifício, concebendo a arquitetura para isso, com múltiplos aspectos de projeto; Passo 2: utilização dos sistemas mecânicos e elétricos mais eficientes e compatibilizados com os potenciais do projeto de arquitetura. > Projetos de arquitetura que apresentem soluções para lidar com as condições ambientais locais (temperatura, umidade, radiação, vento, ruído, qualidade do ar e luz natural) estão contribuindo para a realização de uma arquitetura de menor impacto ambiental, quanto à energia. > Conforto ambiental e eficiência energética é importante para a sustentabilidade mas é preciso porém reforçar que a questão ambiental na arquitetura vai além do conforto e da energia. Prof. António Manuel C P Fernandes > Projetar para a eficiência energética e menor impacto ambiental implica duas etapas:
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo 3 Certificação de Edifícios > Ao contrário da realidade européia, a legislação brasileira ainda não contempla o que foi colocado aqui como conceitos e critérios para uma arquitetura sustentável (legislação e códigos de obra normativos e não por desempenho). > Em termos de impacto ambiental do edifício em construção ou do edifício em operação, não existe ainda um suporte por parte da legislação brasileira que demonstre uma atitude pública em prol de edificações de menor impacto ambiental; nem um indicador de consumo de energia, por exemplo. > Esse fato deveria restringir a aplicação de qualquer sistema de certificação de desempenho ambiental que não tenha sido adaptado para nosso contexto (critérios e pesos). Prof. António Manuel C P Fernandes > A certificação constitui-se em um sistema de avaliação no qual é quantificado o grau de sustentabilidade de um projeto de acordo com determinados critérios de desempenho.
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo > Nesse processo de discussões e propostas de projeto e tecnologia para a arquitetura, observa-se a passagem do chamado “edifício inteligente”, que tem enfoque na eficiência energética e no uso da tecnologia, para o “edifício sustentável”, que reforça as intenções de menor impacto ambiental e menor dependência tecnológica. > A obra do escritório Richard Rogers mostra essa evolução, da qual a sede da empresa de seguros Lloyds, do início da década de 80, e a Assembléia Nacional do País de Gales, de 2006, são exemplos dessas duas etapas. Prof. António Manuel C P Fernandes 4 O Contexto Internacional
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo Prof. António Manuel C P Fernandes Seguradora Lloyds, Londres, Richard Rogers, 1981
Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
Assembléia Nacional do País de Gales, Cardiff, Richard Rogers, 2006 Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
> Com base em toda a complexidade que compõe um projeto arquitetônico, não há um modelo ou estilo único para a arquitetura sustentável. > Contudo, existe um conjunto de fatores que vêm redefinindo os edifícios europeus, tais como o aproveitamento de recursos como a energia solar passiva e a luz natural. O desejável baixo consumo de energia é normalmente avaliado por indicadores como k. Wh/m 2 e a emissão de CO 2 decorrente desse consumo de energia. Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo >A cidade deve ser entendida dentro de seu contexto regional (clima, recursos naturais, relações econômicas) no qual tudo é somado ao desempenho dos edifícios. > A busca pela arquitetura sustentável deve acontecer em três escalas: do edifício, do desenho urbano e do planejamento urbano e regional. > O “metabolismo urbano” constitui-se por seis ciclos: 1) transporte; 2) energia; 3) água; 4) resíduos; 5) microclima, paisagem natural e ecologia; e 6) materiais, construções e edifícios. Prof. António Manuel C P Fernandes 5 Edifício e Ambiente Construído
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo 1) estabelecer metas para o consumo e a origem de recursos como água e energia; 2) escolha da tecnologia e da eficiência dos processos de consumo (na operação dos edifícios); 3) estabelecer metas e tecnologias de gerenciamento da consequente geração de resíduos, incluindo a poluição atmosférica. > As decisões de transformação de cada um desses ciclos, são específicas de cada localidade, porém com influências de questões econômicas, sociais e culturais de âmbito regional, nacional e global. Prof. António Manuel C P Fernandes > Transformar esses ciclos minimizando os impactos ambientais deve seguir as seguintes etapas:
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo 1) compacidade urbana (preserva áreas naturais); 2) proximidade, diversidade e uso misto (socialização do espaço público); 3) eficiência energética no sistema de transportes (menor poluição); 4) microclimas urbanos mais favoráveis (melhor conforto dos espaços públicos e do desempenho dos edifícios); 5) edifícios ambientalmente conscientes; 6) consumo consciente dos recursos em geral e; 7) re-úso e reciclagem (reduzir o impacto dos resíduos em geral) Prof. António Manuel C P Fernandes > A sustentabilidade urbana pode ser buscada por:
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo As três esferas têm como cenário algumas das grandes questões globais para a sustentabilidade: o aquecimento global de um lado e o consumo de energia de outro, a qualidade da vida urbana e as necessidades e vantagens do adensamento, e o impacto ambiental das cidades versus a necessidade de se diminuir a pegada ecológica[1] dos assentamentos humanos no planeta. A pegada ecológica de uma cidade compreende a área no planeta necessária para suprir o seu consumo de recursos e produtos, considerando a produção de alimentos, a extração de matéria-prima e a capacidade do meio natural de absorver os resíduos gerados por esse consumo, em particular as emissões de CO 2. [1] Prof. António Manuel C P Fernandes Experiências de projeto: pesquisa, prática e ensino
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo > Duas palavras-chave para estudos de conforto ambiental e energia em áreas urbanas e nos edifícios são diversidade e adaptação: adaptação e diversidade. > Adaptação: a escolha do local, a mudança de vestimenta e do nível de atividade física, postura, hidratação, alimentação; e as oportunidades de interação com o edifício: o aproveitamento máximo de aberturas e as possibilidades de sombreamento, o uso de aspersão de água, o uso de sistemas de baixo consumo de energia para climatização, etc. > Diversidade é um fator particularmente importante para o conforto ambiental em espaços externos por ampliar as possibilidades de escolha dos usuários. A diversidade amplia as possibilidades de adaptação. Prof. António Manuel C P Fernandes 1 Pesquisa
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo > As alterações na envoltória incluem, por exemplo, a valorização das visuais, as janelas que podem ser abertas, proteções solares eficientes, uma melhor proporção entre fachadas opacas e transparentes, ajustes ao longo do dia para evitar a incidência direta do sol, uso de massa térmica para resfriamento passivo, ganhos solares reduzidos, ventilação controlada e, consequentemente, custos menores de operação. Prof. António Manuel C P Fernandes > No edifício adaptável, conforto e produtividade são associados à oportunidade de interagir com o edifício.
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo > No Brasil, pela ausência de legislação que obrigue a um desempenho de sustentabilidade, salvo algumas exceções isoladas, é importante destacar empreendimentos que, embora isolados, assumem tal postura. > É o caso da Petrobras ao propor um edital para o projeto de seu novo Centro de Pesquisas (CENPES II, na Ilha do Fundão, no Rio de Janeiro) comprometido com os quesitos de sustentabilidade a seguir: Prof. António Manuel C P Fernandes 2 Prática de projeto, com destaque para o cenário brasileiro
> orientação solar adequada; > forma arquitetônica: adequada aos condicionantes climáticos locais e padrão de uso para a minimização da carga térmica interna; > material construtivo das superfícies opacas e transparentes termicamente eficiente; > superfícies envidraçadas: taxa de WWR (window wall ratio) adequada às condições de conforto térmico e luminoso internos; > proteções solares externas adequadas às fachadas; > ventilação natural: aproveitamento adequado dos ventos para resfriamento e renovação do ar interno; > aproveitamento da luz natural; > uso da vegetação; > sistemas para uso racional de água e reúso; e > materiais de baixo impacto ambiental, dentro do conceito de desenvolvimento sustentável Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
> Os oito primeiros dizem respeito a conforto ambiental e eficiência energética, o nono é sobre os sistemas prediais e o décimo sobre impacto ambiental dos materiais (industrialização e ciclo de vida útil). > O fato de questões básicas como orientação solar, sombreamento e outras serem listadas como eliminatórias chama a atenção para a prática corrente da arquitetura e da construção que freqüentemente não considera parâmetros tão essenciais na concepção dos projetos. Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
O projeto foi fortemente influenciado pelo clima quente-úmido. Uma composição horizontal foi planejada segundo a orientação solar, os ventos e as vistas para o mar. Os edifícios são conectados por espaços de transição entre exterior e interior, enquanto coberturas sombreadas, elementos de sombreamento de fachadas, plantas estreitas e inércia térmica leve são propostos para interagir com o clima. Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
Ilustrando o potencial passivo da arquitetura mesmo nas condições rigorosas de um clima como o da cidade do Rio de Janeiro, foi identificado um potencial de até 30% das horas de ocupação para o aproveitamento de ventilação nos ambientes de trabalho, o que justificou a recomendação da estratégia mista de climatização. Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
> Quesitos essenciais como esses deveriam ser um consenso, lembrando que essa prática teve na sua história nomes como o de Lúcio Costa e outros, que marcaram a arquitetura brasileira pelas considerações para com o conforto e a adequação às características do lugar. > Como o momento da arquitetura brasileira a respeito da sustentabilidade ainda é de definições das reais necessidades e possibilidades (entre outras questões, as tecnológicas), é fundamental a formação de uma massa crítica sobre o assunto, para que sejam evitados os falsos paradigmas, nos quais o projeto não é circunstanciado técnica e contextualmente. Prof. António Manuel C P Fernandes CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo > A questão da sustentabilidade é muito ampla, incluindo: geração de energia, reciclagem e reúso de recursos, poluição de águas e solos, transportes e outros mas as questões de conforto e energia são aspectos fundamentais e inerentes ao projeto arquitetônico. > Compreender as exigências humanas de conforto, as trocas de calor, os fenômenos físicos envolvidos na interação do edifício e os ambientes externos é o mínimo para se falar de uma arquitetura sustentável. > E que as questões de conforto e energia sejam incorporadas de uma maneira natural à concepção do projeto arquitetônico e que não sejam encaradas meramente como uma especialidade ou, pior, como um adendo a ser eventualmente considerado. Prof. António Manuel C P Fernandes 3 Ensino
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo > Incorporar as questões da sustentabilidade (ou pelo menos do Conforto e da Energia) ao ateliê de Projetos; > Oferecer disciplinas optativas que abordem as questões ambientais e/ou de sustentabilidade, sejam de caráter teóricoconceitual ou técnico; > Mesmo que eventualmente, incentivar estudantes a participar de concursos de projetos que enfatizem tais questões; > Os TFGs podem ter papel importante no desenvolvimento de projetos comprometidos com os princípios da sustentabilidade. Prof. António Manuel C P Fernandes Indicativas:
CONFORTO TÉRMICO na arquitetura e no urbanismo É imprescindível que todos os profissionais envolvidos no projeto de arquitetura estejam familiarizados com as questões de conforto ambiental, ainda que no campo conceitual. E é fundamental que os pesquisadores e professores de conforto ambiental tenham familiaridade e certo envolvimento com as questões da prática do projeto. A arquitetura para a sustentabilidade não tem porte nem lugar, ou seja, a pertinência do tema cabe a qualquer tipologia de edifício e a qualquer função, em qualquer contexto, assim como não define tecnologia ou, até mesmo, partido arquitetônico. Em alguns casos vai além do conforto e da energia nas relações com o ambiente natural, na medida em que incorporam aspectos estéticos inspirados em formas orgânicas pouco convencionais. Prof. António Manuel C P Fernandes Considerações finais
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