CONFORTO TÉRMICO NAS RESIDÊNCIAS
QUATRO ARQUITETOS PAULISTAS - QUATRO SOLUÇÕES DIVERSAS

EQUIPE:
EDUARDO MENDES DE OLIVEIRA
MARISA CALIDONNA GOIS
TATIANE DEMILIO DOS REIS

COORDENADORES:
Prof. Dr. MARCELO DE ANDRADE ROMÉRO
Profa. Dra. MÁRCIA PEINADO ALUCCI

CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM CONFORTO AMBIENTAL E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA – CECACE 2
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
2003

LOMBADA

 

 

 

10.3 - ANÁLISE QUALITATIVA

Orientação e insolação

O projeto desenvolvido encostou-se em uma das divisas laterais (face leste), garantiu insolação agradável na sala (face norte) e privacidade no interior, cuja cozinha voltou-se para o recuo lateral, protegida pela construção vizinha (face oeste), e dormitórios e salão para os fundos (face sul). O inconveniente de só poder aproveitar a fraca insolação do sul para os quartos dos filhos e de ter o quarto do casal no centro do triângulo é resolvido com duas aberturas na cobertura para iluminação zenital.

A utilização dos domos também contribuiu para o conforto global, pois além de aquecer o interior do volume em locais onde seria impossível se trabalhar com aberturas laterais, também garante a ventilação, pois serve para a saída do ar quente. Como detalhamento da solução, encontra-se o sistema de venezianas, compostas por aletas metálicas pintadas em cores claras, que podem ser reguladas, aumentando ou diminuindo as aberturas, característica que propicia o controle da incidência de sol e vazão de ar.

Ventilação

As aberturas da laje de cobertura também contribuíram para a ventilação de efeito chaminé que foi acentuadamente facilitada pelo formato da casa e pelo fato de quase não haver paredes altas, o que proporcionou a livre circulação de ar em seu interior. O único local menos ventilado seria o quarto no casal, ponto mais isolado e servido apenas de iluminação zenital logo acima da porta.

Em situações de lotes urbanos o mecanismo de ventilação natural em que o projetista pode confiar mais é a ventilação por efeito chaminé, segundo o qual a diferença de temperatura do ar, faz as porções de ar mais quentes subirem e as mais frias descerem. Esse mecanismo propicia não só a renovação de ar, quando este encontra saída da parte mais alta dos recintos, mas também auxilia na obtenção do conforto através da movimentação no ar ao redor da pele do ser humano.

Na casa estudada, isso ocorre não só pelo fato do ambiente mais quente, voltado para o norte, estar na parte mais baixa da casa, mas também porque na parte intermediária e nas partes mais altas encontram-se as aberturas dos domos e das janelas dos quartos. Em resumo, todo o ar que entrar pela sala, vai, gradativamente aquecendo-se e atravessando a casa em toda a sua extensão, saindo ou por umas das duas aberturas zenitais, ou pelos quartos.

Isolamento Térmico

A laje-jardim e os materiais utilizados nos vedos também contribuíram para o isolamento térmico da construção. Sendo todas as alvenarias compostas por tijolos maciços de 11 cm nas paredes internas e 23 cm nas paredes externas, o conjunto apresentou considerável isolamento térmico, sendo a casa mais vulnerável apenas nos caixilhos. Com aproximadamente 65cm de espessura, 40 cm só de terra úmida e vegetação, a cobertura ofereceu um isolamento incomparável, que acabou por contribuir para dissipação da maior parte da radiação solar que seria absorvida e também pela que seria refletida para o entorno.

Esse é, provavelmente, o aspecto mais marcante do projeto. Como já foi citado, a solução da cobertura verde garante não só conforto para a própria casa, mas também para o entorno. É com o jardim que a casa relaciona-se com a vizinhança, aspecto que só foi garantido pelo fato de desde o início o conceito e o partido adotado preverem o verde não como acessório, mas como parte principal da construção.

Entre as características que mais se destacam além da cobertura, estão os grandes vãos em vidro e a distribuição escalonada dos ambientes. A primeira devido ao pouco isolamento que proporciona será importante para a configuração do clima interno, resultante da escolha que o arquiteto fez a fim de valorizar a integração com o exterior através de grandes aberturas. A segunda, aliada às paredes que não atingem a laje superior, permite ventilação constante e garante a manutenção do efeito chaminé resultante da diferença de temperatura entre os ambientes mais baixos e os mais altos e da inclinação do teto.

Como construção implantada em lote estreito, o projeto utiliza-se de recursos diversos de casos em que o lote é extenso, para obter insolação, ventilação e visuais agradáveis. Como um todo, o resultado é coeso e trabalha unido na expressão do partido. Uma série de soluções que funcionam tanto individualmente quanto integradas, regidas sempre pela laje-jardim que condiciona todas as outras. Comunica a intenção do projetista de provar que é possível ocupar de maneira razoável um terreno estreito sem menosprezar o sol e o ar puro e garantindo uma paisagem agradável em qualquer janela.

10.4 - ANÁLISE QUANTITATIVA

Como no caso das simulações anteriores, aqui também foi necessário proceder a algumas adaptações nos dados para possibilitar os cálculos. Devido à característica do software Humano 1.1 de só permitir um tipo de abertura por face, foi necessário nas paredes norte e sul da sala somar as áreas de todas as aberturas (portas, janelas) e distribuí-las uniformemente ao longo do comprimento da face a fim de permitir que o programa contabilizasse corretamente áreas envidraçadas e ventiladas.

A análise quantitativa tem por fim confirmar o diagnóstico elaborado na análise qualitativa e precisar o alcance das soluções utilizadas nos projetos.

Na casa Célio Vieira, o processo seguiu exatamente esse padrão, o isolamento que se imaginou que seria oferecido pelas alvenarias de tijolo maciço e, principalmente, pela cobertura verde, acabaram por comprovar-se pelos valores do coeficiente global de transmissão térmica (K) de cada um dos componentes, com destaque para o da cobertura que permaneceu em torno de 0,7 / 0,8 Wm2 ?C, valor raramente alcançado em edificações contemporâneas.

Assim como se concretizou a previsão do isolamento dos componentes acima citados, também foi averiguado que estava correta a suposição de que a grande janela voltada para o norte ( K = 5,7 Wm2 ?C), teria dois reflexos imediatos, rápido aquecimento do ambiente no inverno, e acelerado resfriamento nas noites, tanto no inverno, quanto no verão.

Em um lote urbano estreito é aconselhável utilizar de maneira generosa todas as faces voltadas para áreas livres, e valorizar menos as faces direcionadas aos recuos laterais. Esse tipo de escolha deve ser bem considerado, pois para garantir conforto em recintos menos favorecidos, é necessário sacrificar parte da qualidade dos ambientes bem localizados. Nesse projeto isso ocorre pelo baixo isolamento garantido pelos vidros que são largamente utilizados na sala de estar e nos quartos, únicos locais não voltados para as estreitas laterais do terreno.

A característica dos vidros de oferecer pouca inércia e isolamento devido aos valores de espessura e densidade permite que a diferença de temperatura entre exterior e interior (Dt), seja determinante nos valores de temperatura internos, já que o ambiente perde calor durante a noite, com tanta facilidade quanto o ganhou durante o dia. Sabiamente, foi proposta para o local uma lareira no centro da sala, pois os valores de temperatura mínimos, ocorridos durante a madrugada dos dias mais frios serão próximos dos valores da rua, ainda que a sensação de frio seja minimizada pelo calor ganho no fim da tarde através da parede oeste, com a incidência do sol poente (ver face 4 no gráfico de ganho solar por face).

Como resultante, a inércia do recinto permaneceu próximo a 60%, valor referente a construções de fraca inércia (valor mediano). A responsável para tal valor é, portanto o produto da união de componentes com características tão opostas, como uma cobertura pesada e isolante, alvenaria de tijolos maciços e caixilhos de vidros finos e extensos.

Analisando que o caso trata de clima quente e úmido como o de São Paulo, essa característica é minimizada, pois a ocorrência de valores muito baixos de temperatura é menos freqüente, algo que vem se intensificando no decorrer dos últimos anos com valores de temperatura médios mais altos, constatados nos estudos de Tarifa .

No caso de um clima de inverno rigoroso, uma provável solução de característica passiva para esse problema seria a utilização de algum sistema de armazenamento de calor na fachada norte, como, por exemplo, uma “Parede Trombe”, que receberia calor no decorrer de todo o dia e só o devolveria ao ambiente a noite, período em que o ambiente está mais frio.

Em termos de insolação, o recinto goza de características excepcionais, devido à orientação proporcionada pelo lote, inicia o ano com fraca incidência solar no verão e essa taxa aumenta gradativamente, aquecendo o ambiente satisfatoriamente, nos dias de inverno (ver face 1 no gráfico de ganho solar por face).

Ainda devido, às grandes dimensões das aberturas, nos dias de baixa nebulosidade, em que o sol estiver muito “baixo” (próximo do Solstício de inverno), talvez torne-se necessário o uso de cortinas para não causar ofuscamento a quem estiver na sala.

Uma das características mais marcantes dessa construção e importante para a ventilação natural é a sua volumetria regida pela forte inclinação do plano de cobertura, abaixo do qual os ambientes organizam-se em pisos com meio pé-direito de desnível um do outro.

Não só esse fator é determinante do regime de ventilação dos recintos da casa, mas também o fato de que grande parte dos ambientes comunicam-se visualmente, permitindo a circulação do ar constantemente.

Num projeto urbano, tem-se como garantia única de ventilação freqüente o efeito chaminé, pois em um lote tão estreito em baixo de configuração típica urbana, marcada por edifícios de alturas variadas e ruas que canalizam parte dos ventos, só se pode prever com certeza o que ocorrerá no interior dos recintos por meio do movimento que o ar sofre devido às diferenças de temperatura.

Na prática ocorre o previsto, pois os valores de renovação de ar chegam a atingir 50 ou 60 renovações por hora quando os vidros estiverem 100% abertos, e podem ser baixados a níveis desejados pela possibilidade de regular a abertura dos vidros tanto na entrada, face norte, vidros até 2,00m do piso, quanto na saída vidros até 3,30m do piso da sala, voltados para o interior da casa ou para um dos domos.

Cálculos

Considerou-se para fins de cálculo, os seguintes itens:

Cobertura

 

10.5 - CONCLUSÕES

Assim como foi dito na conclusão do estudo do projeto de Oswaldo Bratke, também aqui é possível perceber a implantação de uma série de ideais arquitetônicos modernistas, além de outros cultivados pelos arquitetos formados nas décadas de 60 e 70, assim como a sua influência no nível de conforto obtido. Entre os ideais modernistas vemos as grandes aberturas que integram interior e exterior, a valorização da luz natural, o uso plástico do concreto armado que permite volumes inusitados e projeto mais livre.

Entre os novos ideais vemos a intenção de não esconder os processos pelos quais a edificação nasce e nem seu funcionamento, assim explora-se a plasticidade dos materiais sem acabamento, a verdade estrutural exposta para que todos a entendam, as instalações não só aparentes, mas coloridas numa posição de destaque.

E por fim, no caso específico deste profissional, seu interesse pelos conceitos que pregam a integração do verde ao cotidiano das pessoas, na forma da biotectura.

O resultado, em termos de temperatura interna, aqui também tem como fatores mais importantes aqueles que foram proporcionalmente definidores do partido arquitetônico.

A cobertura jardim, aspecto mais marcante do edifício, também é o condicionante mais importante da temperatura interna, já que a cobertura é a parte mais exposta à forte radiação solar da cidade, e aqui ela garante o isolamento, ao invés de transmitir calor.

A volumetria, segunda característica mais importante do partido, é a maior responsável pela ventilação de efeito chaminé que ocorre no interior da casa com o ar entrando pelas aberturas mais baixas e saindo pelas janelas mais altas e domos.

A inércia térmica dos tijolos maciços também influi bastante, e só não tem importância maior no cálculo de temperatura devido a sua orientação no lote.

E finalmente, os vidros em grandes áreas que garantem não só a ventilação, mas também a continuidade visual dos espaços, promovendo a integração do interior e do exterior, aqui contribuem para a proximidade nas temperaturas das duas áreas, baixando consideravelmente os valores de isolamento.

Como em outros casos, é evidente o conhecimento e conceitos divulgados nas pranchetas da época. Não é difícil notar quais eram as maiores preocupações dos arquitetos do período e quais características eram deixadas em segundo plano.

Em resumo, a análise de um projeto realizado a aproximadamente 25 anos, mostra a consciência de um grupo de arquitetos na necessidade de promover determinadas mudanças nos modelos construtivos adotados ao longo do século, e de que ainda hoje é necessário continuar pesquisando para obter níveis melhores e mais satisfatórios de conforto, pois como já foi provado por profissionais conscientes, a finalidade e o foco da arquitetura é o ser humano e seu bem estar.