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UNIVERSIDADE DE ITAÚNA ARQUITETURA E URBANISMO – 1° SEMESTRE DE 2025 6º PERÍODO / PROFESSORA: IZABELA NAVES YAGO HENRIQUE LOPES PIMENTA APLICAÇÕES DAS ESTRATÉGEIAS BIOCLIMÁTICAS NO PROJETO ITAÚNA | MG 2025 YAGO HENRIQUE LOPES PIMENTA APLICAÇÕES DAS ESTRATÉGEIAS BIOCLIMÁTICAS NO PROJETO XO BAR Projeto relacionado à ementa da disciplina de Conforto Ambiental, apresentado no curso de Arquitetura e Urbanismo, sob a orientação da professora Izabela Naves. ITAÚNA 2025 Sumário 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 4 3. ESTUDO DA CARTA SOLAR ...................................................................................... 8 4. ELABORAÇÃO DA CARTA BIOCLIMÁTICA DE GIVONI ......................................... 11 5. QUANTIFICAÇÃO DAS ESTRATÉGIAS POR MÊS ................................................... 13 6. ANÁLISE DOS ELEMENTOS E ESTRATÉGIAS ....................................................... 14 7. INDICAÇÃO DAS ESTRATÉGIAS ESCOLHIDAS PARA SEREM APLICADAS NO PROJETO ................................................................................................................... 16 9. ESCOLHA DE CADA UMA DAS ESTRATÉGIAS E OS ELEMENTOS CONSTRUTIVOS UTILIZADOS PARA EXECUTÁ-LAS ............................................. 21 4 1. INTRODUÇÃO O conforto ambiental é um dos pilares fundamentais para a elaboração de projetos arquitetônicos que atendam às necessidades humanas de forma eficiente, saudável e sustentável. A aplicação de estratégias bioclimáticas, fundamentadas nas características climáticas e físicas do local de implantação, permite a criação de espaços que proporcionem bem-estar térmico, lumínico e ventilação adequada aos usuários, reduzindo a dependência de sistemas artificiais de climatização. O presente trabalho tem como objetivo aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos na disciplina de Conforto Ambiental no desenvolvimento do Projeto Arquitetônico IV, por meio da análise climática da cidade de Nova Lima, Minas Gerais. A partir da caracterização do entorno, do estudo da carta solar, da elaboração da carta bioclimática de Givoni e da quantificação das estratégias adequadas ao clima local, foram definidas soluções passivas de projeto voltadas para a otimização do desempenho térmico da edificação. A integração dessas estratégias ao projeto do bar possibilita a adequação espacial às condições ambientais específicas do local, promovendo o uso consciente dos recursos naturais, a eficiência energética e a valorização da arquitetura sensível ao clima. Este trabalho busca, assim, consolidar a importância do conforto ambiental no processo projetual, contribuindo para a formação de uma arquitetura mais sustentável e comprometida com o meio em que se insere. 5 2. CARACTERIZAÇÃO DO ENTORNO E A DA ÁREA DO ENTORNO O terreno destinado ao desenvolvimento do projeto arquitetônico está localizado na Alameda Oscar Niemeyer, um dos principais eixos estruturadores do município de Nova Lima, região metropolitana de Belo Horizonte – MG. Esta alameda, inserida no bairro Vila da Serra, destaca-se como uma área urbana de alto padrão, caracterizada por seu uso misto e dinâmico, reunindo edifícios residenciais, comerciais, empresariais e espaços de convivência em um cenário de verticalização acentuada e intensa valorização imobiliária. Com área total de 980 m², o lote possui dimensões de 28 metros de largura por 35 metros de profundidade, geometria retangular e topografia levemente inclinada. A via apresenta perfil arborizado e urbanização qualificada, com calçadas largas, mobiliário urbano, iluminação pública e acessibilidade, contribuindo para a integração entre a edificação projetada e o espaço público. A densidade construtiva do entorno é elevada, sendo composta majoritariamente por edifícios verticais de alto gabarito, alguns dos quais produzem sombreamento significativo sobre o terreno em determinados períodos do dia, especialmente no horário vespertino. Este fator implica diretamente nas decisões projetuais relativas à captação solar, ventilação e estratégias de sombreamento. Apesar da verticalização, o entorno imediato ainda permite a circulação de ventos devido aos recuos obrigatórios entre edifícios, à presença de áreas ajardinadas, e à topografia ondulada da região. Essas características permitem a adoção eficaz de estratégias passivas de ventilação cruzada nos espaços internos do bar, especialmente em ambientes abertos ou semiabertos. A paisagem urbana ao redor é marcada por visual ampla, skyline característico e presença de vegetação ornamental, o que favorece o aproveitamento visual e a integração entre ambientes internos e externos. Além disso, o perfil dos usuários da região — predominantemente trabalhadores e moradores de médio a alto poder aquisitivo — influencia nas exigências de conforto térmico, acústico e lumínico, reforçando a necessidade de uma abordagem projetual pautada no conforto ambiental de alta qualidade. 6 Dessa forma, o terreno apresenta tanto potenciais quanto condicionantes climáticos e urbanos relevantes, exigindo um projeto atento ao contexto local e ao microclima específico da Alameda Oscar Niemeyer, conciliando eficiência ambiental, integração urbana e experiência sensorial dos usuários. Figura 1 – O terreno Figura 2 – Entorno do terreno 7 Figura 3 – Vista aérea Figura 4 – Demarcação do terreno 8 3. ESTUDO DA CARTA SOLAR A carta solar utilizada nesta análise corresponde à latitude de 20º sul, localização aproximada de Nova Lima. Por meio dela, foi possível compreender a trajetória solar ao longo do ano, avaliando a posição do sol nos diferentes meses e horários, bem como os impactos da radiação solar sobre as diversas porções do terreno. Durante os meses de verão, a radiação solar incide quase verticalmente sobre o terreno, gerando maior carga térmica nas superfícies expostas, especialmente durante o período da tarde. No inverno, os raios solares apresentam trajetória mais inclinada e menor duração, o que reduz os ganhos térmicos, mas favorece o aproveitamento do sol em fachadas expostas ao norte geográfico. É importante destacar que a presença de um edifício verticalizado no entorno gera sombreamento parcial sobre a fachada oeste durante a tarde, limitando a exposição direta à radiação solar em parte do lote. Esse fator demanda o uso de estratégias complementares, como elementos reflexivos e proteção solar ajustada ao contexto, para compensar a perda de iluminação natural e calor nos ambientes mais sombreados. A análise permitiu mapear as zonas do terreno mais e menos expostas ao sol ao longo do ano, orientando a distribuição dos ambientes internos conforme seu uso e necessidade térmica. Ambientes de maior permanência poderão ser posicionados em áreas com maior insolação no inverno, enquanto áreas técnicas ou de curta permanência podem ocupar regiões mais sombreadas. Assim, a carta solar torna-se uma ferramenta essencial na orientação do projeto, contribuindo para a otimização do desempenho térmico, o uso consciente da luz natural e a redução do consumo energético. 9 • Fachada Norte: Análise da Fachada Norte: 09/02 e 04/11: 05h:00 às 18h:30 16/04 e 28/08: 06h:10 às 17h:35 23/02 e 20/10: 05h:15 às 18h:20 01/05 e 13/08: 06h:27 ás 17h:32 08/03 e 6/10: 05h:40 às 18h:10 21/05 e 24/07:06h:30 ás 17h:30 21/03 e 24/09: 06h:00 às 18h:00 26/06 e 26/06: 06h:40 às 17h:28 03/04 e 11/09: 06h:05 às 17h:50 • Fachada Sul: 10 Análise da Fachada Sul: 08/03 e 6/10: 05h:15 às 18h:15 21/01 e 22/11: 04h:50 às 18h:32 23/02 e 20/10: 05h:05 às 18h:28 22/12 e 22/12: 04h:30 às 19:h00 09/02 e 04/11: 05h:00 às 18h:30 • Fachada Leste: Análise da Fachada Leste: 26/06 e 26/06: 06h:28 às 17h:32 08/03 e 06/10: 05h:15 às 18h:15 21/05 e 24/07: 06h:30 às 17h:30 23/02 e 20/10: 05h:05 às 18h:28 01/05 e 13/08: 06h:25 às 17h:35 09/02 e 04/11: 05h:00 às 18h:30 16/04 e 28/08: 06h: 15 às 17h:45 21/01 e 22/11: 04h:50 às 18h:32 03/04 e 11/09: 06h:05 às 17h:55 22/12 e 22/12: 04h:30 às 19h00 21/03 e 24/09: 06h:00 às 18h:00 11 • Fachada Oeste: Análise da Fachada Oeste: 26/06 e 26/06: 06h:28 às 17h:32 08/03 e 06/10: 05h:15 às 18h:15 21/05 e 24/07: 06h:30 às 17h:30 23/02 e 20/10: 05h:05 às 18h:28 01/05 e 13/08: 06h:25 às 17h:35 09/02 e 04/11: 05h:00 às 18h:30 16/04 e 28/08: 06h: 15 às 17h:45 21/01 e 22/11: 04h:50 às 18h:32 03/04 e 11/09: 06h:05 às 17h:55 22/12 e 22/12: 04h:30 às 19:h00 21/03 e 24/09: 06h:00 às 18h:00 4. ELABORAÇÃO DA CARTA BIOCLIMÁTICA DE GIVONI A carta bioclimática de Givoni foi preenchida com base nos dados climáticos médios da cidade de Nova Lima, obtidos por meio de estações meteorológicas da região. Foram utilizadas as médias mensais de temperatura do ar e umidade relativa para a construção do diagrama, o qual indica as zonas de conforto térmico e as estratégias recomendadas para cada condição climática. 12 A distribuição dos dados ao longo do ano revelou que grande parte dos meses se encontra fora da zona de conforto, com predominância de clima quente e úmido, especialmente entre os meses de outubro e março. Nessas condições, tornam-se prioritárias estratégias de ventilação natural, sombreamento e resfriamento evaporativo. Já nos meses de inverno (junho a agosto), a carta aponta para a necessidade de aquecimento passivo e controle da ventilação, de forma a preservar o calor interno acumulado durante o dia. Esse diagnóstico permite uma leitura precisa das demandas térmicas da edificação, orientando decisões de projeto relacionadas à orientação, disposição de ambientes, seleção de materiais e uso de tecnologias passivas. Figura 5 – Carta de Givoni Figura 6 – Temperaturas 13 Figura 7 – Carta de Givoni 5. QUANTIFICAÇÃO DAS ESTRATÉGIAS POR MÊS A partir da leitura da carta bioclimática de Givoni e da análise climática da cidade de Nova Lima (MG), foi possível realizar a quantificação das estratégias mais adequadas para cada mês do ano. O gráfico acima ilustra a frequência e a intensidade com que determinadas estratégias de conforto ambiental devem ser aplicadas ao longo dos doze meses, utilizando uma escala de 0 a 10. Observa-se que a ventilação natural cruzada é a estratégia mais recorrente ao longo do ano, com alta intensidade nos meses mais quentes e úmidos, como janeiro, fevereiro, novembro e dezembro. Essa predominância se deve à necessidade de promover a renovação do ar interno e dissipar o calor acumulado nas edificações, especialmente em um clima tropical como o de Nova Lima. O sombreamento de aberturas também apresenta valores elevados durante a maior parte do ano, indicando a importância de proteger as fachadas contra a radiação solar direta, especialmente nas orientações oeste e leste. A redução do ganho térmico direto contribui significativamente para manter o ambiente interno confortável, minimizando a dependência de sistemas mecânicos. Durante os meses mais frios, como junho e julho, destaca-se o uso de massa térmica e inércia térmica, estratégia fundamental para armazenar calor durante o dia e liberá-lo lentamente à noite, mantendo a estabilidade térmica interna. Associada a essa estratégia, a ventilação noturna ganha relevância no período de transição climática, principalmente de maio a setembro, quando as temperaturas noturnas são mais amenas e favorecem o resfriamento passivo das edificações. 14 Nos meses de calor intenso e baixa umidade relativa, a utilização de elementos de água e vegetação (como espelhos d’água, fontes e jardins sombreados) se mostra eficaz, contribuindo para o resfriamento evaporativo e melhora do microclima. Essa estratégia é particularmente recomendada de outubro a março. Por fim, o aproveitamento da radiação solar passiva tem maior aplicação nos meses de inverno, como junho, julho e agosto, quando as temperaturas mínimas noturnas são mais baixas. Nesses períodos, o projeto arquitetônico deve favorecer a entrada controlada da radiação solar direta, especialmente através das fachadas norte, contribuindo para o aquecimento natural dos ambientes internos. Em suma, a quantificação das estratégias permite compreender como o clima influencia diretamente nas decisões projetuais. Com base nesse diagnóstico climático, o arquiteto pode elaborar soluções coerentes com a realidade ambiental da região, promovendo conforto térmico, eficiência energética e sustentabilidade.A tabela a seguir resume essa distribuição: Figura 9 – Gráfico demonstrativo da Carta de Givoni 6. ANÁLISE DOS ELEMENTOS E ESTRATÉGIAS A partir da Carta Bioclimática de Givoni elaborada para Nova Lima – MG (latitude 20°04’ Sul), foi possível identificar as estratégias recomendadas para o conforto térmico em diferentes períodos do ano. As estratégias com maior incidência ao longo dos meses foram: • Ventilação Natural Cruzada: A ventilação cruzada consiste em posicionar aberturas em fachadas opostas ou adjacentes, permitindo que o ar circule de 15 forma contínua através dos ambientes. Essa estratégia é fundamental para manter a renovação do ar e reduzir a temperatura interna sem o uso de equipamentos mecânicos. No projeto do bar, será aplicada principalmente nas áreas de permanência, como o salão principal e o mezanino, aproveitando a direção predominante dos ventos locais. • Sombramento de Aberturas e Áreas Externas: O controle da radiação solar incidente nas fachadas é uma das formas mais eficientes de evitar o superaquecimento dos ambientes. A inserção de elementos de sombreamento adequados ao posicionamento solar permite a proteção passiva e contínua das aberturas, preservando o conforto térmico e a iluminação natural. No projeto será usado beirais generosos e marquises nas aberturas e vegetação de sombreamento (arbustos e árvores caducifólias, que protegem no verão e deixam entrar o sol no inverno). • Uso de Massa Térmica e Inércia Térmica: Materiais de alta inércia térmica absorvem o calor durante o dia e o liberam gradualmente à noite, contribuindo para o equilíbrio térmico dos ambientes. Essa estratégia é especialmente útil em regiões como Nova Lima, onde há variações de temperatura significativas entre o dia e a noite. No projeto será utilizado materiais de alta densidade térmica como alvenaria, concreto e pedras. Inserção de paredes internas com massa térmica voltadas para áreas com ganho solar durante o dia. Isolamento térmico em coberturas para evitar perda ou ganho excessivo de calor. • Ventilação Noturna e Aberturas Superiores: A ventilação noturna permite que o ar mais frio externo substitua o ar interno aquecido durante o dia, resfriando naturalmente os ambientes. Essa estratégia é particularmente eficiente quando associada a materiais de inércia térmica. No projeto terá aberturas altas e janelas basculantes que possam ser deixadas abertas à noite com segurança. Vãos no topo de paredes ou lanternins que promovem a saída do ar quente acumulado. • Uso Estratégico de Vegetação: Elementoscom presença de vegetação promovem o microclima e ajudam a reduzir a temperatura do entorno por sombreamento natural. Em Nova Lima, esse tipo de estratégia se mostra eficiente nos meses mais quentes e secos. No projeto será utilizado jardins externos com vegetação tropical adaptada ao clima da região. 16 • Aproveitamento da Radiação solar: O aproveitamento da radiação solar direta para aquecimento passivo reduz a necessidade de sistemas artificiais. A entrada controlada de luz e calor durante o dia garante ambientes confortáveis mesmo nas épocas mais frias. No projeto será utilizado aberturas amplas nas fachadas norte, para receber a luz solar direta no inverno. Uso de materiais que armazenam calor solar (pisos cerâmicos, paredes de concreto). Minimização de aberturas nas fachadas sul, para evitar perdas de calor. 7. INDICAÇÃO DAS ESTRATÉGIAS ESCOLHIDAS PARA SEREM APLICADAS NO PROJETO Com base na análise climática de Nova Lima (MG), interpretada a partir da carta bioclimática de Givoni, e considerando as condições específicas do terreno e do uso pretendido da edificação, foram selecionadas estratégias que se mostram as mais adequadas para garantir o conforto térmico dos usuários ao longo do ano, sem depender exclusivamente de sistemas artificiais de climatização. Essas estratégias foram escolhidas de forma integrada ao conceito arquitetônico, visando eficiência energética, sustentabilidade e qualidade ambiental dos espaços internos. A principal estratégia adotada é a ventilação natural cruzada, fundamental devido à frequência de temperaturas elevadas e à umidade do ar presente em boa parte do ano. O projeto foi concebido com aberturas em fachadas opostas, favorecendo a circulação do ar pelos ambientes, especialmente nas áreas de permanência prolongada, como salão e espaços de convivência. Essa ventilação contribui significativamente para a redução da carga térmica interna, promovendo resfriamento passivo e bem-estar dos usuários. Complementarmente, foi incorporada ao projeto a estratégia de sombreamento de aberturas e elementos verticais e horizontais conforme a orientação solar de cada fachada. Essa medida tem como objetivo minimizar a incidência direta de radiação solar, principalmente nas fachadas oeste e leste, evitando o superaquecimento dos ambientes internos e aumentando a eficiência do uso de luz natural difusa. Além disso, a implantação de vegetação estratégica e a presença de beirais generosos contribuem para o controle da insolação e melhora do microclima imediato. 17 Outra estratégia escolhida é a utilização de materiais com alta inércia térmica, como alvenaria estrutural e revestimentos minerais em determinadas paredes e pisos, visando a estabilidade térmica dos ambientes. Essa técnica permite a absorção de calor durante o dia e sua liberação no período noturno, o que é especialmente útil nas estações intermediárias e nos meses mais frios do ano. Para potencializar esse efeito, a orientação das aberturas foi pensada para permitir a entrada controlada da radiação solar passiva, especialmente nas fachadas norte, contribuindo para o aquecimento natural dos ambientes internos no inverno. Também foi prevista no projeto a ventilação noturna, possibilitada por aberturas superiores em determinados cômodos e pelo uso de lanternins, o que favorece a renovação do ar e o resfriamento das superfícies térmicas durante a noite. Essa estratégia complementa a ventilação cruzada e atua de forma eficaz nos períodos com maior amplitude térmica entre o dia e a noite. Por fim, considerando os períodos de clima seco e alta temperatura, a proposta inclui elementos de resfriamento evaporativo como áreas verdes integradas ao paisagismo. Esses elementos, posicionados próximos às aberturas e circulações externas, ajudam a reduzir a temperatura do ar e a melhorar o conforto térmico das áreas adjacentes à edificação, atuando também na valorização estética e ambiental do projeto. Assim, a seleção das estratégias foi orientada não apenas pelos dados climáticos da região, mas também pela intenção de criar uma edificação que se relacione de forma equilibrada com o meio ambiente, assegurando conforto, funcionalidade e sustentabilidade ao longo de todo o ano. 18 8. APRESENTAR AS ESTRATÉGIAS EM PROJETO Ventilação cruzada: Sombreamento com vegetação: 19 Aberturas com beiras para sombreamento: 20 Uso de Cerca viva na Fachada Norte: Materiais de alta inércia térmica: 21 9. ESCOLHA DE CADA UMA DAS ESTRATÉGIAS E OS ELEMENTOS CONSTRUTIVOS UTILIZADOS PARA EXECUTÁ-LAS A escolha das estratégias bioclimáticas aplicadas no projeto foi fundamentada na leitura da carta de Givoni para a cidade de Nova Lima (MG) e na compreensão das condições climáticas locais. A partir dessa análise, definiram-se soluções construtivas específicas que viabilizam a aplicação eficiente das estratégias de conforto térmico, sempre alinhadas com a linguagem arquitetônica proposta. Entre as principais estratégias adotadas, destaca-se o sombreamento de aberturas, fundamental para o controle do ganho térmico por radiação solar direta. Para isso, foram utilizados elementos construtivos como brises horizontais nas fachadas norte e brises verticais nas fachadas oeste e leste, que têm maior incidência solar nos períodos críticos do dia. Além desses elementos, o projeto inclui beirais bem dimensionados, que protegem as aberturas e evitam a insolação direta sobre as superfícies envidraçadas, contribuindo para a manutenção do conforto térmico no interior da edificação. A ventilação natural cruzada também foi uma estratégia fundamental. Ela foi executada por meio do posicionamento estratégico das janelas e portas, de modo a favorecer a circulação do ar entre as fachadas opostas. Essa distribuição permite o aproveitamento dos ventos predominantes da região, contribuindo para a renovação do ar e redução da temperatura interna sem a necessidade de equipamentos mecânicos. Os ambientes foram organizados de forma a não bloquear esse fluxo, otimizando o desempenho da ventilação passiva. Outra solução adotada no projeto foi o uso de aberturas amplas associadas a beirais salientes, que além de protegidas da incidência solar direta, permitem a entrada controlada de iluminação natural difusa. Essa combinação favorece não apenas o conforto térmico, mas também o conforto visual, reduzindo a necessidade de iluminação artificial durante o dia e contribuindo para a eficiência energética da edificação. Por fim, a estratégia de integração da vegetação externa teve papel importante na composição ambiental do projeto. Foi implantado um jardim externo, posicionado de forma a gerar sombreamento parcial nas fachadas e promover um microclima mais fresco no entorno da edificação. A vegetação contribui para o resfriamento evaporativo 22 e melhora a umidade relativa do ar nos períodos mais secos do ano, além de oferecer qualidades estéticas e psicológicas que favorecem o bem-estar dos usuários. Dessa forma, as estratégias escolhidas e os elementos construtivos utilizados foram cuidadosamente planejados para proporcionar conforto térmico, eficiência e sustentabilidade, sempre respeitando as condições ambientais da cidade de Nova Lima e a proposta arquitetônica adotada no projeto. 23 REFERÊNCIAS: ABNT. NBR 15220-3: Desempenho térmico de edificações – Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005. BRASIL. Ministério do MeioAmbiente. Caderno de referência para elaboração de projeto de arquitetura com critérios de sustentabilidade. Brasília: MMA, 2010. GIVONI, Baruch. Climatic considerations in building and urban design. New York: John Wiley & Sons, 1998. LOPES, Gabriela R. S.; LAMBERTS, Roberto. Arquitetura bioclimática: estratégias passivas para o conforto térmico em edificações. Florianópolis: LABEEE/UFSC, 2011. OLGYAY, Victor. Projeto bioclimático: arquitetura e clima. São Paulo: Studio Nobel, 1998. PFEIFER, Gabriela. Conforto térmico e ventilação natural: estratégias de projeto e avaliação do desempenho. São Paulo: Oficina de Textos, 2014.