Arquitetura Bioclimática

Prévia do material em texto

AULA 2 
TECNOLOGIAS, SISTEMAS E 
MATERIAIS ECOEFICIENTES 
Profª Marcia Luiza de Carvalho Klingelfus 
 
 
2 
INTRODUÇÃO 
Para chegar ao desenho coerente na arquitetura, necessitamos, além da 
visão sistêmica e ecológica, de um trabalho transdisciplinar unindo conhecimentos 
para um resultado bem resolvido. Trabalhar diversas áreas buscando essa 
edificação integral, sob uma nova perspectiva, implica um grau maior de 
envolvimento, conscientização e cultura para todos os envolvidos. Estamos em 
processo de mudança de estrutura mental, consequência de uma Era da 
Comunicação que exige também uma metalinguagem para abranger com 
exatidão a quantidade de inputs que recebemos. Essa mudança vem sendo 
fortalecida com a atual situação de home office e isolamento social, ao mesmo 
tempo em que reavaliamos nossas parcerias comerciais e econômicas. Temos 
que organizar de forma rápida e clara esse conteúdo e colocá-lo para funcionar 
em um período muito curto, com máximo aproveitamento. Temos nas mãos 
ferramentas e capacidades de análise dos acontecimentos para transformar o que 
quisermos. Podemos estabelecer pontes e redes, bem como sistemas complexos, 
retroalimentando, superando e produzindo sistemas inteligentes e saudáveis. 
Nesta aula, veremos como a Arquitetura Bioclimática (AB) participa desse 
processo, seus principais aspectos relacionados às decisões de 
projeto/construção, seus princípios de desenho e estratégias. A AB é nossa 
abordagem primeira no processo de projeto e, com base em seu conceito, serão 
definidas diretrizes, portanto, é um passo fundamental nessa visão que estamos 
apresentando. 
TEMA 1 – ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA 
O termo bioclimatismo faz referência ao estudo dos seres vivos com 
relação ao clima. Na prática, desenvolve-se sobretudo no estudo para humanos, 
delimitando as suas respostas psicofísicas referentes ao microclima que nos 
rodeia, aplicado diretamente na arquitetura. 
A arquitetura bioclimática se fundamenta na adaptação da arquitetura ao 
meio ambiente, mais especificamente aos aspectos climáticos do entorno onde se 
está construindo, levando-se em consideração todas as suas características para 
sacar o maior benefício possível, atendendo às necessidades humanas às quais 
se destina o espaço construído, com baixo impacto na natureza em que se insere. 
 
 
3 
Uma correta atuação bioclimática terá em conta seu entorno de tal forma a 
estudar suas características naturais, como o terreno, a vegetação, a trajetória 
solar e consequente radiação incidente, os ventos, as temperaturas, a umidade, 
o estado de conforto, as envolventes e a cultura local para verificar roupas, 
atividades e costumes etc. Além disso, criará as correções necessárias para que 
o espaço ou edifício obtenha maior qualidade de conforto e ambiental, atuando 
prioritariamente com estratégias passivas ante as ativas, e com isso conseguir 
uma menor dependência de mecanismos ou equipamentos que consomem 
combustíveis e outras formas de energia não limpas. Quanto mais profundo o 
estudo inicial do local, mais adaptado e eficiente será o espaço ou edifício, e para 
isto estudaremos os materiais utilizados, as vedações, as aberturas, as sombras, 
as cargas térmicas e todos os elementos e sistemas necessários, tendo em vista 
o processo completo de vida útil do edifício, e só então formular as propostas 
apropriadas. 
Nesse contexto, a arquitetura devolve ao edifício o papel de proteção e de 
terceira pele do indivíduo, fazendo referência a Hundertwasser (Restany, 2003) 
em sua teoria das cinco peles, sendo a primeira a epiderme, a segunda a 
vestimenta, a terceira o edifício que o abriga, a quarta é o meio ambiente e a 
quinta pele, o planeta. Ao mesmo tempo provedor das necessidades para que o 
indivíduo possa desenvolver qualquer atividade, permite um intercâmbio entre 
ambientes externo e interno. 
Em nossa arquitetura tradicional, vemos exemplos de como a construção 
sempre contemplou a ação do clima para aproveitar os elementos positivos e 
proteger-se dos negativos; a implantação mais adequada no terreno; a orientação 
solar e a colocação dos cômodos nos lugares apropriados; o aproveitamento das 
sombras no calor ou a proximidade com a água em climas secos; a utilização da 
energia animal como fonte de calor. Em cada tipo de clima do planeta existem 
exemplos abundantes da boa arquitetura bioclimática – e muito intuitiva, inclusive. 
Mas, diante da alta demanda construtiva e das condições de uso do solo 
dos centros urbanos, nos afastamos das soluções mais simples e intuitivas e 
tratamos de desenvolver conhecimentos e tecnologias que nos facilitem tratar com 
diversos contextos e novas necessidades, para ganho de conforto e otimização 
construtiva, sem considerar variações regionais, de microclimas, culturais ou até 
funcionais, entre as diferentes estações do ano ou mesmo diferenças de 
 
 
4 
temperatura noite – dia, ou mais detalhadamente ainda, as horas solares de um 
dia. 
Para conseguir um estado constante de conforto em nossos espaços 
construídos, trabalhamos o desenho arquitetônico para que, em diferentes 
situações, possamos responder qualitativamente e quantitativamente a essas 
variações, funcionando como um regulador térmico – entre espaço externo/interno 
– de qualidade ambiental e das condições psicofísicas necessárias para o corpo 
humano. 
O controle de energia e a eficiência energética é um dos objetivos da 
arquitetura bioclimática, melhorando consideravelmente seu desempenho após 
um bom desenho. Sabemos que grande parte dos efeitos negativos gerados pela 
construção têm relação com gastos e contaminações provenientes do consumo 
energético elevado nos edifícios. Por isso, a arquitetura bioclimática se identifica 
com edifícios de baixo consumo energético. A redução dessa dependência 
energética se estabelece em diferentes níveis: conservação e captação de 
energia gratuita e o uso consciente desta energia acumulada. 
A economia energética produzida por estratégias bioclimáticas em um 
edifício pode ser de até 80%, se utilizadas integralmente, com relação a um 
edifício contemporâneo convencional, podendo ser aplicadas também a edifícios 
existentes como correções – nesse caso, com valores menores – e até 50% 
aplicando só critérios de desenho como forma e tipologia. Da mesma forma, a 
redução de emissões de CO2 é representativa. Os custos podem implicar um valor 
mais alto ao início, dependendo do sistema utilizado, mas não necessariamente 
se mantendo alto, sendo amortizado em alguns anos pela economia no uso. 
Saiba mais 
No artigo “Análisis de la viabilidad económica de la edificación 
energeticamente eficiente”, Salmeron (2013) apresenta comparativos com relação 
à economia energética, à redução de CO2 e à viabilidade econômica, aplicados 
às estratégias bioclimáticas em edifícios novos e existentes de uso habitacional e 
comercial. Para lê-lo, acesse o link a seguir: 
SALMERON, J. L. M. Viabilidad económica de la edificación 
energeticamente eficiente. Ovacen, S.d. Disponível em: 
. Acesso em: 25 fev. 2021. 
 
 
5 
TEMA 2 – CONDIÇÕES DE CONFORTO 
Temos três aspectos a considerar quando estudamos o conforto ambiental: 
as variáveis meio ambientais, as necessidades humanas e as características do 
espaço construído. É importante lembrar que essas variáveis se inter-relacionam 
e desenvolvem entre si sistemas dinâmicos. 
A relação das condições de tempo atmosférico com a arquitetura se 
estabelece em três aspectos também correlacionados: 
• A ação direta do clima sobre o edifício e os efeitos relacionados à 
conservação, à preservação, à estabilidade e à higiene das construções; 
• A neutralização dos impactos ambientais no espaço protegido das 
edificações, cujas propriedades morfológicas e físicas funcionam como um 
agente climático que criaclimas internos com condições diversas daquelas 
do exterior; 
• O fator de conforto que atua tanto na identidade do meio ambiente quanto 
nos sentimentos e atitudes das pessoas com relação aos elementos do 
clima. 
Na medida em que os edifícios transformam o clima, aportam ao espaço 
características térmicas muito significativas para as pessoas e para o meio. As 
formas e os efeitos do meio atuam sobre o homem e vice-versa, podendo ser 
observadas em qualquer momento, nos diferentes lugares do mundo com seu 
clima especifico, com o comportamento das pessoas e as características dos 
edifícios. Em uma mesma zona, os diferentes climas definem caráter, atividade e 
biodiversidade. O equilíbrio dependerá de uma correta quantificação das 
condições de conforto local. 
2.1 Quantificação das necessidades locais 
O entorno vivo trabalha constantemente com estímulos provenientes do 
meio ambiente, como a luz, o som, o clima, o espaço etc., que podem ser 
benéficos ou prejudiciais. A adaptação a essas condições se produzirá para 
alcançar o equilíbrio biológico sem gastar mais energia para isso. Ao conseguir 
essa situação, podemos dizer que temos uma zona de conforto, ou seja, 
conseguimos desenvolver as atividades necessárias, sem com isso gastar mais 
energia do que a necessária (definição de conforto ambiental – condições ótimas 
 
 
6 
para o desenvolvimento das atividades). Em outras palavras, com as melhores 
condições biopsicofísicas possíveis. 
Especificamente, o conforto térmico, segundo a American Society of 
Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE), é “o estado da 
mente que expressa satisfação do homem com o ambiente térmico que o 
circunda” (ASHRAE 55, 2017). 
A bioclimatologia aplica os estudos do clima (climatologia) às relações com 
os seres vivos. Com o conhecimento dos conceitos básicos de clima e conforto, 
percebe-se a importância da bioclimatologia aplicada à arquitetura, pois, levando-
se em conta a edificação, é possível beneficiar-se ou evitar as condições 
climáticas, de forma a propiciar um ambiente interno confortável para os usuários. 
A adaptação do homem às condições climáticas acontece de forma 
biológica e de acordo com as características das diferentes raças existentes, da 
cultura local, pelo vestuário desenvolvido e pelo espaço construído que refletirá 
as características anteriores. 
Os componentes variáveis do clima e que afetam diretamente as condições 
de conforto são os seguintes: 
• Propriedades físicas da atmosfera e seu movimento: temperatura do ar, 
umidade, vento; 
• Radiações: radiação solar. 
O organismo desenvolve mecanismos termorreguladores para adaptar-se 
às variações do entorno e essas trocas acontecem por meio dos processos de 
radiação, condução, convecção, evaporação e respiração. Serão considerados 
ainda os parâmetros humanos como a taxa metabólica (MET) e o nível de 
isolamento das roupas (CLO). Outros aspectos que influenciam nas condições de 
conforto podem ser o período de ocupação, sexo, idade, raça, hábitos 
alimentares, características físicas etc. 
Assim, a arquitetura e o urbanismo serão os meios antrópicos que 
modificarão o entorno natural para aproximar as pessoas das condições ótimas 
de habitabilidade, atuando como um filtro ou uma área de absorção para o bem-
estar do indivíduo. 
A interpretação desses dados pode ser realizada com base em diagramas, 
cartas e gráficos como o Diagrama de Conforto de Ashrae-KSU (ASHRAE 55, 
2017) ou baseada na construção de climogramas de bem-estar, dentre os quais 
 
 
7 
os mais conhecidos são os realizados pelos irmãos Olgyay, que foram pioneiros 
relacionando a climatologia, a biologia e a arquitetura (Olgyay, 1998). 
2.2 Psicrometria 
Psicrometria é a “ciência que se ocupa da determinação das propriedades 
termodinâmicas do ar úmido, assim como da utilização e do controle destas 
propriedades na análise das condições e processos que contêm o ar úmido” 
(González; Frutos, 1997). 
2.2.1 Diagramas, cartas e gráficos psicrométricos 
Constituem as representações gráficas das propriedades termodinâmicas 
do ar úmido para estudo do condicionamento do ar. Nelas, mantém-se constante 
a pressão do ar e, com base nos dois outros parâmetros que caracterizam um 
ambiente, se pode definir e estudar o resto de variáveis do ar. Relembrando os 
parâmetros fundamentais do ar úmido: 
• Temperatura seca ou de bulbo seco (Ts); 
• Temperatura úmida ou de bulbo úmido (Th); 
• Temperatura de orvalho (Tr); 
• Pressão de vapor (Pv); 
• Pressão de vapor de saturação (Pvsat); 
• Umidade específica (HE); 
• Umidade relativa (HR); 
• Entalpia ou densidade energética (i); 
• Volume específico de uma mistura de ar úmido (Ve). 
Devemos reconhecê-los no nosso estudo bioclimático para definir as 
estratégias que vamos adotar em determinado projeto. A relação entre esses 
parâmetros estão representados nos diagramas psicrométricos. 
Olgyay (1998) desenvolve em 1963 a carta bioclimática, proporcionando 
critérios de desenho para alcançar uma zona de conforto em climas temperados 
e que pode ser utilizada para outros climas com as devidas adaptações. Em 1967, 
Givoni desenvolve, baseado nesses estudos, o diagrama bioclimático, 
considerando as características do ambiente construído, para se obterem as 
estratégias necessárias para cada condição de temperatura do ar e umidade 
 
 
8 
relativa. Com base nesses primeiros estudos, desenvolvem-se as estratégias que 
são aplicadas nos edifícios para diferentes usos, tipologias e localização; 
utilizando dados de anos climáticos de referência e parâmetros de conforto 
humano e suas variações para estabelecer cenários climáticos de conforto. 
TEMA 3 – ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
As estratégias bioclimáticas são um conjunto de possibilidades de desenho 
que variam conforme nossos objetivos, estabelecidos em função das exigências 
estudadas. Basicamente, trabalharemos com elas as cargas térmicas e diferenças 
de temperaturas, a umidade etc., a fim de colocar os recursos locais à nossa 
disposição. Vale lembrar que estratégias de desenho, além dos sistemas que 
utilizamos, são também todos os elementos que compõem nossa edificação e o 
entorno que fornece matéria e recursos a ela, e que podem ser desde a forma 
projetada até o tipo de vegetação utilizada. 
3.1 Utilizando o diagrama psicrométrico 
No diagrama são delimitadas áreas onde se identificam diferentes 
estratégias, analisando o cruzamento dos parâmetros climáticos locais. Será 
então necessária a aplicação dessas estratégias, considerando ainda o período 
do ano, situações mais críticas e outras características locais específicas. 
Essas estratégias básicas estão representadas esquematicamente no 
desenho a seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
Figura 1 – Estratégias bioclimáticas 
 
Fonte: Lamberts et al., 2014. 
A área de pontos indicados no diagrama representa os dados climáticos de 
referência de determinada localidade, colocados sobre a carta bioclimática com a 
finalidade de visualizar a distribuição ao longo do ano e, assim, estabelecer as 
estratégias de acordo com cada variável climática, segundo o projeto a ser 
desenvolvido. Lamberts, Goulart e Firmino (1998) desenvolvem cartas 
bioclimáticas e estratégias bioclimáticas para 14 cidades brasileiras. 
As estratégias representadas no gráfico são as que veremos a seguir. 
3.1.1 Zona de conforto 
A zona 1 é definida por uma área de conforto com umidade entre 20 e 80% 
e temperatura entre 18 e 29 °C. 
3.1.2 Ventilação 
Se a temperatura interior passar de 29 °C ou a umidade relativa passar de 
80%, ou seja, altas temperaturas ou umidades, a estratégia será a ventilação. 
Portanto promover, melhorar e garantir um ambiente ventilado é essencial para 
melhorar a sensação térmica. Exemplos: devemos evitar barreiras que impeçam 
 
 
10 
o movimento de ar, projetar áreas de ventilaçãona cobertura e em paredes, 
garantir uma boa ventilação cruzada, construir captadores de vento etc. 
3.1.3 Resfriamento evaporativo 
O resfriamento evaporativo é indicado quando a temperatura de bulbo 
úmido máxima não exceder 24 °C e a temperatura de bulbo seco máxima não 
ultrapassar 44 °C. Exemplos: fontes, vegetação, espelhos d’água etc. 
3.1.4 Massa térmica para resfriamento 
Esse procedimento é indicado quando a temperatura e umidade relativa se 
apresentem nos limites do gráfico para áreas 4, 10 e 11. Deve-se usar a massa 
térmica para evitar os picos de temperatura, proporcionando um clima interior 
mais equilibrado, uma vez que a envoltória de grande inércia térmica será um 
captador e um transmissor de temperaturas à medida para o clima local, 
diminuindo a amplitude de temperatura interna com relação à externa. 
Exemplos: fechamentos com massa térmica, uso de materiais com alta 
inércia térmica, aproveitamento do terreno etc. 
3.1.5 Ar condicionado 
Indicado para climas mais severos, ultrapassando o limite para outras 
estratégias. Temperatura de bulbo seco maior que 44 °C e a temperatura de bulbo 
úmido superior aos 24 °C. Podem ser usados em conjunto com os outros sistemas. 
3.1.6 Umidificação 
Indicado quando a umidade relativa do ar for muito baixa e a temperatura 
inferior a 27 °C (ar seco). Exemplos: recipientes com água, e estanqueidade das 
aberturas. 
3.1.7 Massa térmica e aquecimento solar 
Indicado para temperaturas entre 14 °C e 20 °C. Pode-se usar também 
aquecimento solar passivo com isolamento térmico. 
 
 
 
11 
3.1.8 Aquecimento solar passivo 
Indicado para temperaturas entre 10,5 °C e 14 °C. Indicado também o 
isolamento térmico mais rigoroso. 
Exemplo: orientação correta, aberturas controladas, painéis refletores, 
coletores de calor etc. 
3.1.9 Aquecimento artificial 
Indicado para locais muito frios com temperaturas inferiores a 10,5 °C. 
3.1.10 Estratégias combinadas 
Normalmente as estratégias são utilizadas combinadas, analisando caso a 
caso a situação. Outras estratégias podem ser aplicadas, dependendo da 
necessidade e criatividade do desenho. Podemos chamar a combinação de 
elementos e estratégias de sistemas bioclimáticos, por exemplo, a captação da 
radiação solar para seguidamente transportar esse calor para ser distribuído no 
ambiente ou a superfície que queiramos. Outro exemplo pode ser o efeito estufa 
com vegetação para regular a qualidade higrotérmica do ar. 
3.2 Estratégias passivas e ativas 
As estratégias bioclimáticas podem ser passivas e ativas. O desenho 
passivo integra no projeto (materiais, sistemas, elementos, etc.) as estratégias de 
uso e controle climático; já o desenho ativo utiliza mecanismos (instalações, 
equipamentos, inteligência artificial, etc.) para alcançar o conforto desejado. 
Como metodologia básica, o desenho deve priorizar as ações passivas 
ante as ativas, conseguindo assim minimizar as dependências externas ou 
economizar em aparelhos e consumos. Podemos citar exemplos de cada uma: 
3.2.1 Desenho passivo (integradas no desenho) 
• Orientação solar; 
• Ventilação; 
• Controle da umidade; 
• Inércia térmica; 
• Controle do movimento solar e das sombras; 
 
 
12 
• Efeito estufa; 
• Uso da vegetação e do terreno. 
3.2.2 Desenho ativo (instalações) 
• Sistemas de captação solar para produção de água quente e eletricidade; 
• Ventilação mecânica; 
• Geotermia; 
• Iluminação de baixo consumo; 
• Instalações eficientes nos aparelhos; 
• Lareiras e aquecedores; 
• Proteções mecânicas/elétricas. 
Com o domínio dessas considerações, o desenho será ilimitado, pois é 
possível trabalhar com todas essas variáveis projetando diferentes dispositivos, 
sistemas e soluções, lembrando-se ainda das possibilidades que a biomímesis 
propõe. 
Exemplos: 
• O desenho das proteções solares, beirais, pérgolas, coberturas etc.; 
• As paredes, vidros e câmaras duplas como portas, muro trombe ou estufas; 
• Sistemas de aproveitamento térmico do solo tanto para aquecimento como 
para refrigeração; 
• Sistemas de captação de ventos para ventilação, ou de proteção; 
• Sistemas utilizando a inercia térmica dos materiais de construção; 
• Sistemas de isolamento térmico com materiais de pouca transmissão de 
calor; 
• Incorporação de elementos vegetais tanto no interior quanto no exterior; 
• Sistemas de captação da radiação solar, acumuladores térmicos; 
• Sistemas para geração de energia, água quente, aquecimento etc.; 
• Fachadas inteligentes; 
• Coberturas produtivas; 
• Etc. 
 
 
 
 
13 
3.3 Metodologia de desenho bioclimático 
Em síntese, o processo metodológico de desenho bioclimático poderia ser: 
• A localização e o entorno, com a descrição detalhada da situação do 
edifício com relação ao sol, ao vento, à composição do terreno, às massas 
de água, às espécies e disposição da vegetação e à densidade do traçado 
urbano: trama, largura das ruas e altura de edifícios; 
• O clima e o microclima, com o estudo dos dados da região de temperaturas, 
umidades, vento, insolação, graus dia e pluviometria; 
• O programa de necessidades com os perfis de uso, por horas de ocupação 
dos locais, horas e potências de uso dos sistemas de iluminação, horas e 
potência de uso dos eletrodomésticos, sistemas, máquinas etc. A avaliação 
das necessidades e consumos com cálculo de cargas para aquecimento e 
refrigeração, cálculos de consumos de energia e evolução de temperaturas; 
• O pré-desenho, avaliando toda a informação, potencializando e otimizando 
os recursos naturais, calculando as aberturas e proteções, a onda térmica, 
os materiais, a ventilação natural e forçada, sistemas de aquecimento ou 
esfriamento. Considerando o ciclo das águas e da chuva. Aproveitando o 
terreno e todos os elementos disponíveis naturalmente; 
• A seleção dos materiais segundo seu comportamento térmico; 
• A avaliação das necessidades e consumos com cálculo de cargas para 
aquecimento e refrigeração, cálculos de consumos de energia e evolução 
de temperaturas. A seleção da energia adequada e o cálculo do sistema 
complementar; 
• A avaliação do impacto ambiental; 
• Simulação dos consumos energéticos, monitorização da obra e satisfação 
do usuário. 
TEMA 4 – DESEMPENHO TÉRMICO 
No desenho devemos tomar decisões de projeto para controlar o conforto 
em nosso edifício, garantir perfeitas condições de uso e obter autossuficiência, 
mantendo seu ambiente interior dentro dos parâmetros de conforto (ver zona de 
conforto): 20° a 27 °C e entre 20% a 80% de umidade relativa. Sempre que não 
ultrapassar os 43 °C de temperatura seca, os 25 °C de temperatura úmida ou 
 
 
14 
cheguemos aos 2 °C no exterior, a partir destes níveis, devemos intervir de 
maneira externa à própria arquitetura. 
É importante levar em consideração o comportamento do material utilizado 
ao longo das diferentes fases do dia e do ano, estudo da trajetória solar e como 
incide no edifício, para, em função da atividade realizada, definir 
dimensionamento, forma e orientação de aberturas ou das proteções solares. Os 
diferentes ângulos de incidência solar e as diferentes incidências nas fachadas 
durante as estações, receberão também influência das temperaturas da manhã 
ou do final da tarde. A radiação da tarde soma com a radiação recebida ao longo 
do dia, no caso da manhã. Ao contrário, as temperaturas mais baixas da noite 
ainda influenciam os materiais. Para isso, além dos diagramas, existem diferentes 
metodologias de cálculo em programas específicos de controle climático. 
Modelos e simulações contribuem para uma aproximação da realidade, levando 
em conta ainda a atividade desenvolvida no edifício, número de pessoas, 
equipamentos, materiais, aberturas, etc. A norma brasileira relacionada ao 
desempenho das edificações define alguns métodos de cálculo, simulação e 
avaliação. 
Saiba mais 
Quanto a programas de simulação de energia nosedifícios, podemos citar 
alguns como o EnergyPlus, o eQuest, o Green Building Studio da Autodesk ou o 
OpenStudio. 
É possível encontrar mais informações nas páginas de internet de cada um 
deles ou ainda no artigo “Ferramentas para calcular desempenho térmico e de 
energia”, acessando o link a seguir: 
FERRAMENTAS para calcular desempenho térmico e de energia. ARQ + 
Smart Construction, 13 jul. 2020. Disponível em: 
. Acesso em: 25 fev. 2021. 
4.1 Norma brasileira 
Apesar de vários estudos na área, no Brasil já na década de 90 existia a 
falta de uma normalização quanto às exigências mínimas de conforto e 
desempenho térmico nos edifícios. Em 2005, é publicada então a ABNT 
 
 
15 
NBR15220 sobre desempenho térmico de edificações, contendo as seguintes 5 
partes: 
• Parte 1: Definições, símbolos e unidades. 
Essa parte da NBR 15220 estabelece as definições e os correspondentes 
símbolos e unidades de termos relacionados com o desempenho térmico 
de edificações; 
• Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade 
térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de 
edificações. 
• Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para 
habitações unifamiliares de interesse social. 
Essa parte da NBR 15220 apresenta recomendações quanto ao 
desempenho térmico de habitações unifamiliares de interesse social 
aplicáveis na fase de projeto. Ao mesmo tempo em que estabelece um 
Zoneamento Bioclimático Brasileiro, são feitas recomendações de 
diretrizes construtivas e detalhamento de estratégias de condicionamento 
térmico passivo, com base em parâmetros e condições de contorno fixados; 
• Parte 4: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo 
princípio da placa quente protegida; 
• Parte 5: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo 
método fluximétrico. 
Em suas primeiras duas partes, estabelece conceitos e métodos sobre o 
tema, de forma que um leigo possa entender critérios básicos de conforto térmico. 
Em seguida, estabelece parâmetros e condições mínimos de contorno para 
qualidade térmica nas habitações, indicando o comportamento de alguns sistemas 
construtivos como as paredes, coberturas e aberturas, com base em uma 
classificação em oito zonas climáticas sobre o território brasileiro, como mostra a 
Figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
Figura 2 – Zoneamento Bioclimático e parâmetros e condições de conforto 
 
Fonte: ABNT, 2005. 
Apesar de alguns autores apontarem melhorias necessárias a essa norma, 
ela representa um marco definitivo na qualidade ambiental de edificações, 
especialmente as de interesse social, chamando atenção para as estratégias de 
condicionamento térmico, que anteriormente eram ignoradas por um grande 
número de construtores e profissionais da área. 
Bogo (2016) aponta, em seu artigo sobre as limitações da norma, a falta, 
por exemplo, da estratégia de controle solar direto, fundamental para os climas 
mais quentes e para as condições de verão. 
Nota-se também a falta de maiores critérios para cidades com climas mais 
específicos, como Paranaguá. Mas entende-se que o esforço foi para delimitar 
ações mínimas de atuação, devendo-se, a partir daqui, complementar o estudo e 
desenvolver cartas e estratégias específicas para cada local. 
TEMA 5 – DESENHO URBANO BIOCLIMÁTICO 
A cidade é um sistema complexo, vivo, constituído de ambiente natural e 
ambiente construído, com uma rede enorme de interações entre eles. Tem uma 
elevada responsabilidade sobre os problemas meio ambientais e produz um 
enorme impacto no ecossistema global, situação que não pode ser solucionada 
com planificações baseadas em modelos econômicos, produção e ocupação sem 
considerar bases e sistemas capazes de manter a si mesmos. 
 
 
17 
Uma máquina com intensa atividade é uma grande consumidora de matéria 
e energia e emissora de resíduos. Necessita de recursos externos e não é capaz 
de produzi-los e entra em colapso constantemente. Como exemplo estão a 
dependência da entrada de suprimentos – altamente dependente do transporte 
de carga, os apagões ou cortes de energia elétrica –, a alta demanda e momentos 
de pico, a falta de água – rios secos em função da mudança climática. Além da 
necessidade de importar quase todos os seus recursos, seu modus vivendi 
explora outros territórios e devolve ao meio uma série de emissões e resíduos mal 
elaborados que causam efeitos colaterais em todos os níveis principalmente o 
social e o ambiental. A esse desequilíbrio segue uma importante pegada ecológica 
que só aumenta (veremos o conceito mais adiante). São ciclos abertos de difícil 
equilíbrio, que o ciclo natural não está conseguindo repor. Nossas soluções têm 
sido inventar artificialmente recursos que possam satisfazer toda essa demanda 
e ocupar desordenadamente áreas ambientais, o que se converte em mais um 
ciclo destrutivo. 
A cidade, como outro espaço construído, pode ser planejada de forma que 
seu desenvolvimento seja sustentável, ou seja, de maneira integral, desde sua 
origem até o seu desmonte, passando por sua organização, desenvolvimento, 
gestão etc. Podemos rediscutir a cidade mais compacta em que as distâncias nos 
possibilitem redes mais lógicas, menos desgastantes e mais eficientes, mas que 
sobretudo nos possibilitem a autorregulação em função dos recursos disponíveis 
e das novas informações recebidas, além de menor densidade e espaços com 
qualidade de vida, feitos à medida humana, socialmente responsáveis e 
economicamente equilibrados. 
A cidade cria condições ambientais específicas tanto no nível climático 
quanto físico, luminoso, sonoro, em qualidade do ar, psicológico etc. Essas 
condições se relacionam diretamente com os níveis de conforto desejados e 
necessários para o ser humano. Podem ser positivas ou de grande impacto, 
atingindo escalas maiores com consequências severas, como exemplo: 
• O aumento de calor pela queima de combustíveis e uso da eletricidade; 
• Diminuição da dissipação do calor devido a condutividade dos materiais 
construtivos, que é muitas vezes superior ao comparado de um território 
natural, aumentando também o albedo do solo e a radiação difusa; 
• Alteração das correntes naturais e permeabilidade do solo; 
• Diminuição da evapotranspiração do solo e plantas, devido aos sistemas 
 
 
18 
de drenagem enterrados; 
• Empobrecimento da biodiversidade; 
• Alteração da paisagem natural a nível geomorfológico e vegetal. 
Para reequilibrar estas e outras alterações, temos que planejar a estrutura 
urbana para aproveitar os recursos energéticos naturais, permitindo que os 
biotopos locais mantenham seu metabolismo em equilíbrio. 
A cidade cria seu próprio microclima. A grande massa de materiais 
pesados, secos, com cores escuras nos pavimentos das ruas, avenidas e 
estradas, criam o efeito da inércia térmica. Por outro lado, as grandes superfícies 
de vidro, ou superlisas e as cores claras de edifícios provocam uma grande 
reflexão da radiação incidente. A falta de permeabilidade ou de espaços com 
água, como maior massa vegetal dão lugar a áreas secas prejudicando a saúde. 
Também a emissão de partículas em suspensão pelo uso de combustíveis 
de indústrias ou da grande massa de veículos cada vez maior cria uma capa 
contaminante que retém o calor próximo à superfície. Temos então uma grande 
borbulha de calor que se instala nas cidades, as chamadas ilhas de calor. O fluxo 
dos ventos é modificado drasticamente pelas massas edificadas, e as sombras 
projetadas e indesejadas provocam desconfortos e insalubridade. Aqui, pedimos 
que você observe seu entorno e amplie essa lista com a realidade que vivencia a 
cada dia. 
As estratégias de bioclimatismo urbano podem avaliar esses impactos e 
propor soluções para aproveitaro clima em seu benefício, como os sistemas 
naturais fazem. Tratar de cerrar ciclos e devolver material limpo ao meio: 
• De modo que água no ambiente das cidades tenha seu ciclo regenerativo; 
• Grandes superfícies vegetais como contenção e reguladoras da umidade 
ambiental absorvendo ou cedendo água conforme a necessidade da 
estação; 
• Melhorar a permeabilidade do solo como intercambiado de umidade e 
substrato para a vida vegetal; 
• Controlar os fluxos de ar e vento para refrescar no verão e dissipar a 
umidade indesejada, evitando os ventos e correntes fortes e ordenando as 
massas edificadas e o desenho da malha viária; 
• Desenho de espaços vegetais como barreiras de vento ou direcionadores 
destes; 
 
 
19 
• Estudo de altura dos edifícios, largura de ruas e áreas abertas para permitir 
a correta insolação; 
• Observação da trajetória solar para o melhor aproveitamento em todo o 
período anual. 
5.1 Os edifícios na cidade 
Em geral, o intercâmbio de temperatura e umidade entre ambiente e 
construção acontece nas superfícies de contato. A pele dos edifícios em nossas 
cidades muito construídas interfere em grande parte no comportamento 
bioclimático urbano, e as características que apresentam são determinantes. Uma 
cidade de ruas estreitas, edifícios altos e superfícies sólidas se comporta diferente 
de uma cidade com predominância de residências baixas e grandes áreas verdes. 
Quando planejarmos nossos edifícios, devemos considerar alguns pontos: 
• A relação de compacidade do edifício como relação de volume e superfície 
de fechamentos; 
• A relação de porosidade do edifício com as áreas de janelas, portas e 
aberturas que permitem penetrar o ar no interior da edificação; 
• A relação de altura e largura com o terreno onde se localiza e com os 
edifícios do entorno; 
• Como será sua relação com o terreno onde se assentará. Considerando o 
aproveitamento e a ocupação do solo; 
• A relação e contato com os edifícios vizinhos; 
• A taxa de permeabilidade; 
• A presença de superfícies com água; 
• A porcentagem de espaços vazios; 
• A densidade de ocupação. 
Com relação às fachadas, ainda devemos observar as qualidades de seus 
materiais: 
• Densidade e massa para verificar a inércia térmica; 
• Transparência e cor; 
• Grau de reflexão ou absorção; 
• Textura e rugosidade; 
• Elementos e mecanismos de proteção ou exposição solar. 
 
 
20 
REFERÊNCIAS 
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR15220 – Desempenho 
Térmico de Edificações Residenciais. Rio de Janeiro: ABNT, 2005. 
ASHRAE – American Society of Heating, Refrigerating, And Air Conditioning 
Engineers. Ansi/Ashrae Standard 55: Thermal environmental conditions for 
human occupancy. Atlanta: Ashrae, 2017. 
_____. Ashrae Handbook – Refrigeration. Atlanta: Ashrae, 1994. 
BOGO, A. Reflexões críticas quanto às limitações do texto nas normas brasileiras 
de desempenho NBR 15220-3 e NBR 15575. Revista Holos, v. 7, p. 290-298, nov. 
2016. Disponível em: 
. Acesso em: 25 fev. 
2021. 
GONZÁLEZ, F. J. N.; FRUTOS, C. B. Técnicas arquitectónicas y constructivas 
de acondicionamiento ambiental. Madrid: Munilla‐Lería, 1997. 
IZARD, J. L., GUYOT, A. Arquitectura bioclimática. Paris: Parenteses, 1979. 
KLINGELFUS, M. Herramienta de certificación para la bioconstrucción. Tese 
(Doutorado em Construcción y Tecnologías Arquitetónicas) – Universidad 
Politécnica de Madrid. Madrid, ES, 2016. 
LAMBERTS, R.; GOULART, S. V.G.; FIRMINO, S. Dados climáticos para projeto 
e avaliação energética de edificações para 14 cidades brasileiras. 2. ed. 
Florianópolis: Núcleo de Pesquisa em Construção/UFSC, 1998. 
LAMBERTS et al. Desempenho térmico de edificações. Florianópolis: Labee, 
UFSC, 2014. 
MOSTAFAVI, M. & DOHERTY. G. Urbanismo ecológico. Edición de Harvard 
University. Barcelona: Gustavo Gilli, 2014. 
OLGYAY, V. Arquitectura y Clima – Manual de Diseño Bioclimático para 
Arquitectos y Urbanistas. Barcelona: Editorial Gustavo Gili, S.A., 1998. 
RESTANY, P. O poder da arte Hundertwasser – o pintor-rei das cinco peles. 
KOLN: TASCHEN, 2003. 
 
 
21 
SALMERON, J. L. M. Viabilidad económica de la edificación energeticamente 
eficiente. Ovacen, S.d. Disponível em: . Acesso em: 25 fev. 2021.