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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA PROFESSOR FELIPE LANDIM PROFESSOR ARTHUR FORTALEZA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I CONTEXTUALIZAÇÃO A disciplina Conforto Ambiental e Eficiência Energética I é uma disciplina que apresenta aos alunos o conhecimento sobre os mecanismos de trocas de calor entre os corpos, para a manutenção de condições de utilização do ambiente construído. O conhecimento sobre as propriedades térmicas dos materiais, a movimentação aparente do sol e a ventilação natural é essencial para o desenvolvimento do projeto arquitetônico, bem como o conhecimento das soluções artificiais de condicionamento de ar para suprir a necessidade de determinadas situações que não possam ser resolvidas de modo natural. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I EMENTA Inter-relações entre arquitetura e meio ambiente; Elementos climáticos, movimentação aparente do sol e ventilação natural; Relações entre as características climáticas das regiões brasileiras e o projeto arquitetônico; Mecanismos de trocas de calor entre os corpos e a manutenção de condições de utilização do ambiente construído; Conhecimento sobre as propriedades térmicas dos materiais; Soluções artificiais de condicionamento de ar. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I OBJETIVOS Objetivos gerais: Avaliar o Conforto Ambiental e Eficiência Energética, apresentando soluções projetuais que auxiliem a elaboração do projeto de arquitetura; Acompanhar o desenvolvimento de novas tecnologias ligadas ao tema. Objetivos específicos: Introduzir ao aluno os conceitos de conforto térmico com ênfase na arquitetura bioclimática e na sustentabilidade; Desenvolver a ideia de que a construção faz parte do ecossistema, visando a utilização de recursos da própria natureza (ventos, sol, clima, vegetação), na luta contra o desconforto criado pelo meio; Introduzir a noção de clima e elementos climáticos assim como orientações construtivas; Informar sobre a utilização de materiais, com ênfase no conforto térmico na construção; Estudo gráfico de insolação e dimensionamento de proteções externas de fachadas; Condicionamento de ar e estudo dos seus sistemas. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I CONTEÚDOS Unidade I - ARQUITETURA E MEIO AMBIENTE Princípios do ecoedifício; O ser humano e o meio ambiente; Conforto térmico e bioclimatismo; Mecanismo de troca térmica: condução, convecção, radiação, evaporação e condensação. Unidade II - ELEMENTOS CLIMÁTICOS Radiação; Umidade do ar; Temperatura; Chuvas. Ventos; Unidade III - REGIOES BRASILEIRAS: TIPOS DE CLIMA E ORIENTAÇÕES CONSTRUTIVAS Clima quente-úmido; Clima quente-seco; Clima temperado. Unidade IV - INSOLAÇÃO Utilização do Gráfico de Insolação e estudo das sombras projetadas Orientações das construções; Estudo das proteções: brises-soleil, marquises, varandas etc. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I CONTEÚDOS Unidade V - VENTILAÇÃO NATURAL Formas e orientação; Ventilação vertical; Sistemas de aberturas; Efeitos diversos: pilotis, esquina ventos, canalização; A ventilação e a cidade. Unidade VI - MATERIAIS Conceitos teóricos: emissividade, absorção, reflexão, condutividade, resistência térmica, transmitância; Transferência de energia térmica: paredes opacas e translúcidas; Inércia térmica. Unidade VII - CONDICIONAMENTO DE AR Conceitos; Funcionamento básico dos sistemas de condicionamento de ar; Sistemas Diretos: ar condicionado de Janela, splits e self- contained; Sistemas Indiretos: sistemas centrais à água e a ar; Aplicação dos sistemas em projetos. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO O processo de avaliação oficial será composto de três etapas: Avaliação 1 (AV1), Avaliação 2 (AV2) e Avaliação 3 (AV3). A AV1 contemplará o conteúdo da disciplina até a sua realização. As AV2 e AV3 abrangerão todo o conteúdo da disciplina. Como se trata de disciplina teórico-prática, a nota das avaliações AV2 e AV3 será a média dos resultados de uma prova teórica, proveniente da aplicação da Prova Nacional Integrada, e de uma avaliação prática, definida pelo professor. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO Para aprovação na disciplina o aluno deverá: • Atingir resultado igual ou superior a 6,0, calculado a partir da média aritmética entre os graus das avaliações, sendo consideradas apenas as duas maiores notas obtidas dentre as três etapas de avaliação (AV1, AV2 e AV3). A média aritmética obtida será o grau final do aluno na disciplina. • Obter grau igual ou superior a 4,0 em, pelo menos, duas das três avaliações. • Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO Observações: • Não serão aceitos, por nenhum motivo, trabalhos entregues fora do horário de aula ou outra data; • Abonos de faltas apenas com justificativa por escrito (atestado médico, declarações, etc.); • Não haverá abono por motivo de doença, viagem, morte de familiar, ou outro motivo qualquer. O aluno tem direito a faltar os 25% justamente para estas ocasiões; • Quando faltar aula, procure o material da aula que esteve ausente no aluno on-line ou no site https://sites.google.com/site/professorlandim/. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BIBLIOGRAFIA BÁSICA • CORBELLA, Oscar; YANNAS, Simos. Em busca de uma arquitetura sustentável para os trópicos. 2. ed. Rio de Janeiro: Editora Revan, 2011. • FROTA, Anésia Barros; SCHIFFER, Sueli Ramos. Manual de conforto térmico. 8. ed. São Paulo: Studio Nobel, 2003. • BROWN, G. Z. Sol, vento e luz: estratégias para o projeto de arquitetura. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2004. • LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando O. R. Eficiência energética na arquitetura. São Paulo: PW, 1997. Disponível em: http://www.labeee.ufsc.br/publicacoes/livros. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I MATERIAL PARA CONSULTA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220: Desempenho térmico de edificações - Parte 1. Rio de Janeiro: ABNT, 2006. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220: Desempenho térmico de edificações - Parte 2. Rio de Janeiro: ABNT, 2006. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220: Desempenho térmico de edificações - Parte 3. Rio de Janeiro: ABNT, 2006. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: Edificações habitacionais - Desempenho - Parte 1. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: Edificações habitacionais - Desempenho - Parte 4. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: Edificações habitacionais - Desempenho - Parte 5. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA ARQUITETURA SUSTENTÁVEL EFICIÊNCIA ENERGÉTICA AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA Estamos passandopor um processo de transição na forma de viver e ver o mundo, em que o meio ambiente começa a fazer parte do cotidiano, não como um discurso de ambientalistas ou idealistas mas com reflexos no nosso dia-a-dia. A arquitetura se integra nesta busca por respostas adequadas a integração do ser humano no meio ambiente, com mudanças no processo de criação e execução dos espaços habitáveis e reflexos em toda a cadeia produtiva da indústria da construção. O conceito de ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA é um pouco genérico e integra outras definições mais concretas, como por exemplo, a de arquitetura integrada, aquela que se adapta a seu ambiente físico, socioeconômico e cultural, utilizando materiais nativos, técnicas e formas tradicionais, que favorecem a integração visual e reduzem o impacto ambiental. Em geral, é uma arquitetura pensada com o clima do lugar, o sol, o vento, a vegetação e a topografia, com um desenho que permite tirar proveito das condições naturais do lugar, estabelecendo condições adequadas de conforto físico e mental dentro do espaço físico em que se desenvolve. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I ARQUITETURA SUSTENTÁVEL A ARQUITETURA SUSTENTÁVEL é a continuidade mais natural da BIOCLIMÁTICA, considerando também a integração do edifício à totalidade do meio ambiente, de forma a torna-lo parte de um conjunto maior. É a arquitetura que quer criar edifícios objetivando o aumento da qualidade de vida dos ser humano no ambiente construído e no seu entorno, integrando com 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 futuras gerações. Ela é um projeto em constante desenvolvimento, através de incessante inventividade e recursos tecnológicos que permitem, assim, o aprimoramento da realidade do dia-a-dia. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I EFICIÊNCIA ENERGÉTICA A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA ARQUITETURA pode ser entendida como um atributo inerente à edificação, representante de seu potencial em possibilitar CONFORTO TÉRMICO, VISUAL e ACÚSTICO aos usuários com baixo custo de energia. Um edifício é mais eficiente energeticamente que outro quando proporciona as mesmas condições ambientais com menor consumo de energia. Um bom projeto de arquitetura deveria incluir análises sobre seu desempenho energético, por cada decisão tomada durante o processo de projeto influencia no desempenho térmico e luminoso do edifício. A prática da arquitetura exige, assim, a conscientização do profissional em relação a uma série de aspectos que são usualmente negligenciados. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA BREVE HISTÓRICO AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS • Técnicas, conceitos e princípios bioclimáticos e sustentáveis que podem ser empregados em edificações que persigam a alta eficiência energética; • Aproveitar as características desejáveis do clima enquanto se evitavam as indesejáveis. Roma – primeiro sistema de aquecimento: • Calidarium – aquecimento de água; • Ipocausto – aquecimento dos ambientes. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA Arquitetura vernacular: CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS Roma: • Esgotamento das reservas de madeira; • Busca de novas tecnologias – o sol como principal fonte de calor; • Arquitetos Faventino e Paladio – manuais de técnicas de autoconstrução – reutilização da água, distribuição dos ambientes acima dos banhos quentes, uso de cores claras e escuras, para refletir e absorver o calor; • Heliocaminus – forma semicircular, com grandes janelas – técnica da inércia térmica; • Imperador Justiniano – primeira legislação ambiental: “se um objeto está colocado de maneira a obstruir o Sol de um heliocaminus, deve afirma-se que tal objeto cria sombra em um local onde a luz do Sol constitui uma absoluta necessidade. Isto é, assim, uma violação do direito ao Sol do heliocaminus”. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS China: • Cidade de Honan, ao norte; • Edificações subterrâneas – escolas, mercados, residências, etc.; • A temperatura abaixo da superfície do solo é mais amena, compensando os extremos da temperatura do ar – alta durante o dia e baixa à noite; • Na parte de cima – pátios das edificações. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS Estados Unidos: • Deserto do Colorado, povo de Mesa Verde; • Habitações protegidas do Sol pelas encostas de pedras; • Sombrear a incidência dos raios solares no verão quente e seco; • No inverno, a inclinação mais baixa do sol permite sua entrada nas habitações, aquecendo-as durante o dia; • O calor armazenado na rocha das encostas durante o dia é devolvido ao interior das habitações à noite. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS Espanha: • Cidade de Sevilha; • Várias ruas eram sombreadas por toldos; • Esses toldos ainda podem ser vistos em algumas ruas da cidade durante o período do verão. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS Arquitetura Gótica: • O arquiteto e o artesão trabalhavam juntos – o conceber e o construir – experimentação empírica; • Novas técnicas estruturais – sistema estrutural aliviou as cargas das paredes; • Mais aberturas nas paredes e mais entrada de luz para a nave. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA Sainte-Chapelle |Paris, França CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS Renascimento: • Desvinculação do arquiteto com o artesão; • Afastamento do projetista de um rico vocabulário de soluções e o limitou a repetição de velhas formas e técnicas. Revolução industrial: • Novos materiais – concreto e aço; • Ruptura profunda entre engenharia e arquitetura. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA Palácio de Cristal | Londres | 1851 CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS Estilo internacional: • Período entre guerras – 1930 a 1950; • Vanguarda da arquitetura modernista – arquitetura racionalista-funcionalista; • Revolução completa dos conceitos da arquitetura – esqueleto estrutural, terraço-jardim, planta livre, pilotis; • Mies van der Rohe – com o uso das cortinas de vidro, criou um verdadeiro ícone de edifícios de escritórios; • O “edifício estufa” foi então exportado como símbolo de poder, assim como os sistemas sofisticados de ar-condicionado e megaestruturas de aço e concreto, sem sofrer readaptações às características culturais e climáticas dos destinos; • Os avanços da área do conforto ambiental não eram mais assimilados pelos arquitetos. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA Ed. Seagram | Nova York 1958 | Mies van der Rohe CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA IEdifício Copan| São Paulo 1966 | Oscar Niemeyer DA ARQUITETURA VERNACULAR AOS NOSSOS DIAS AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA Sede da ONU | Nova York 1948 | Le Corbusier e Niemeyer Edifício Gustavo Capanema| Rio de Janeiro 1943 | Le Corbusier, Lúcio Costa, Niemeyer, Reidy e equipe CONTEXTO ATUAL AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I A CRISE DO PETRÓLEO Utilização indiscriminada dos sistemas de iluminação e climatização artificial – posição bastante cômoda ao projetista perante os problemas de adequação do edifício ao clima. Situação agravada – crise do petróleo em 1973 e com o aumento da população nos centros urbanos na década de 80. Aumento da produção de eletricidade para superar a crise – traz inconvenientes do impacto ambiental causado por novas usinas: possíveis inundações e deslocamentos de populações (hidrelétricas), poluição e riscos com a segurança pública (termoelétricas e nucleares). A exigência de grandes investimentos do governo nestes projeto implica a redução de investimentos em outras áreas (educação, saúde e habitação), antagonizando a ideia de progresso embutida nessa política. Alternativa mais adequada é aumentar a eficiência no uso de energia – se reduz a necessidade de gastos com o setor público, passando aos fabricantes de equipamentos e aos consumidores os investimentos necessários. A energia elétrica passa por quatro fases distintas: geração, transmissão, distribuição e consumo. Quanto maior for o desempenho em cada fase, menores serão as perdas no processo como um todo. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I A SITUAÇÃO ATUAL A oferta de energia no Brasil provém das seguintes fontes: hidráulica, gás, petróleo, lenha, óleo diesel e óleo combustível – em torno de 80% da eletricidade ofertada vieram de geração hidrelétrica. Do total do consumo de energia elétrica no Brasil em 2011, as edificações representaram 46,7%. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I CONSUMO NOS SETORES RESIDENCIAL, COMERCIAL E PÚBLICO Setor industrial: • Maior consumo de energia elétrica é pelas máquinas e motores (independe do projeto arquitetônico); • Horário de funcionamento diurno – aproveitamento de luz natural desse ser considerado como uma das principais estratégias de economia no projeto arquitetônico; • Ventilação natural – essencial para promover conforto térmico, pode não ser suficiente, pois depende das condições climáticas nem sempre favoráveis, dificultando o condicionamento natural. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I CONSUMO NOS SETORES RESIDENCIAL, COMERCIAL E PÚBLICO Setores residencial, comercial e público: Os setores residencial, comercial e público concentram a parte mais significativa da atuação do arquiteto em aumentar a eficiência energética. As decisões de projeto influenciam fortemente o desempenho térmico, visual e energético da edificação. O arquiteto deve considerar a adequação do seu projeto ao clima local utilizando diversas estratégias de uso da luz natural, resfriamento e aquecimento passivo dos ambientes. O projeto também pode incluir o uso de fontes alternativas de energia (eólica, biomassa e solar). AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA SETOR RESIDENCIAL CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I CONSUMO NOS SETORES RESIDENCIAL, COMERCIAL E PÚBLICO Setores comercial e público: A iluminação e o ar-condicionado são os grandes usos finais da energia nos setores comercial e público. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA SETOR COMERCIAL SETOR PÚBLICO CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I NORMATIZAÇÃO Meios científicos e acadêmicos – preocupação com os impactos ambientais provocados pelo contínuo crescimento populacional (maior demanda de edificações e de consumo de energia). Nos países desenvolvidos, a crise energética e o alto consumo no setor de edificações levaram à elaboração de normas de eficiência energética em edificações. Na Europa, diretrizes relativas ao desempenho energético dos edifícios foram aprovadas para implementação em 2006 – pretendia-se atingir a meta de redução de 8% das emissões dos gases causadores do efeito estufa (entre 2008 e 2012) conforme tratado no Protocolo de Kyoto. Nos Estados Unidos, a preocupação com o efeito estufa e com a degradação dos recursos ambientais refletiram em novas leis – EPAct, House of Representatives Senates – incentivos fiscais para a implementação de eficiência energética em edificações existentes e mesmo novas. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I NORMATIZAÇÃO No Brasil – Lei nº 10.295 de 2001 – dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia Elétrica – estabelecimento dos níveis máximos de consumo específico de energia, ou mínimos de eficiência energética nos país. Grupo Técnico para Eficientização de Energia nas Edificações, originado pela Lei nº 10.295 – avaliação da eficiência energética das edificações, criação de indicadores referenciais de consumo de energia para certificação de sua conformidade com relação à eficiência energética e a determinação de requisitos técnicos para que os projetos a serem construídos atendam a esses indicadores. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I NORMATIZAÇÃO Normas de iluminação natural (2005): NBR 15215-1 – Iluminação Natural – Parte 1: Conceitos básicos e definições. NBR 15215-2 – Iluminação Natural – Parte 2: Procedimentos de cálculo para a estimativa da disponibilidade de luz natural. NBR 15215-3 – Iluminação Natural – Parte 3: Procedimento de cálculo para a determinação da iluminação natural em ambientes internos. NBR 15215-4 – Iluminação Natural – Parte 4: Verificação experimental das condições de iluminação interna de edificações - Método de medição. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I NORMATIZAÇÃO Normas de desempenho térmico em edificações (2005): NBR 15220-1 – Desempenho térmico de edificações – Parte 1: Definições, símbolos e unidades. NBR 15220-2 – Desempenho térmico de edificações – Parte 2: Método de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. NBR 15220-3 – Desempenho térmico de edificações – Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. NBR 15220-4 – Desempenho térmico de edificações – Parte 4: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo princípio da placa quente protegida. NBR 15220-5 – Desempenho térmico de edificações – Parte 5: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo método fluximétrico. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I NORMATIZAÇÃO Normas de desempenho de edificações habitacionais (2013): NBR 15575-1 – Edificações habitacionais — Desempenho – Parte 1: Requisitos gerais. NBR 15575-2 – Edificações habitacionais — Desempenho – Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais. NBR 15575-3 – Edificações habitacionais — Desempenho – Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos. NBR 15575-4 – Edificações habitacionais — Desempenho – Parte 4: Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas. NBR 15575-5 – Edificações habitacionais — Desempenho – Parte 5:Requisitos para os sistemas de coberturas. NBR 15575-6 – Edificações habitacionais — Desempenho – Parte 6: Requisitos para os sistemas hidrossanitários. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA ARQUITETURA CONTEMPORÂNEA EXEMPLOS DE ARQUITETURAS BIOCLIMÁTICA E SUNTETÁVEL AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA O século XX foi particularmente fértil para a arquitetura e hoje, quando estamos no início do século XXI, o panorama arquitetônico é jovem e pluralista. Estilos como o pós-modernismo, o high-tech, o construtivismo, e o desconstrutivismo mostram experiências significativas da preocupação crescente dos arquitetos com a melhoria da qualidade das edificações, inclusive considerando aspectos de eficiência energética e de conforto ambiental. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA Pavilhão Britânico da Expo´92, Sevilha: • Arquiteto Nicholas Grimshaw; • A cascata fez com que o edifício consumisse apenas um quarto da energia que seria necessária se fosse climatizado com ar-condicionado; • As placas solares sobre os painéis do telhado aproveitam a energia solar para acionar bombas que fornecem a água; • Mastros de aço curvados tem tecido translúcido revestido de PVC para permitir a luz suave para permear o espaço interior. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA Instituto do Mundo Árabe, Paris: • Arquiteto Jean Nouvel; • Uma de suas fachadas revestida com dispositivos em forma de diafragma que lembram a tapeçaria árabe; • Estes elementos têm sua forma controlada eletronicamente, criando diferentes condições de iluminação e oferecendo proteção contra o sol. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA Hong-Kong and Shanguai Bank: • Arquiteto Norman Foster; • Átrio central que capta e distribui a luz do céu para os andares superiores; • Nos andares inferiores há um sistema de elementos refletores dentro e fora do edifício; • A luz é distribuída pelos diversos andares, aumentando a qualidade do ambiente visual no interior do edifício e reduzindo o consumo de energia para iluminação artificial. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA BedZED, Londres: • Arquiteto Bill Dunster; • Conjunto de habitações mistas que inclui escritórios e residências; • Painéis fotovoltaicos para geração de energia elétrica, materiais reciclados na construção, desenho solar passivo (orientação, inércia térmica, isolamento térmico), uso racional da água (captação da água da chuva), ventilação vertical natural por meio de torres de vento rotativas; • Comunidade ensina culturas relativas à sustentabilidade. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA Protótipo para edifícios de escritórios, Catania: • Arquiteto Mario Cucinella; • Tecnologia PDEC (Passive Downdraught Evaporative Cooling) – resfriamento evaporativo por corrente de ar descendente – alternativa em relação ao ar- condicionado convencional; • Baseia-se na instalação de captadores de vento que conduzem o ar externo para o interior através de materiais porosos cheios de água, induzindo a evaporação da mesma no ar mais seco, a diminuição de sua temperatura e, portanto, uma corrente de ar descendente por torres; • Essa técnica já foi tradicionalmente utilizada ao longo dos séculos pela arquitetura do leste europeu – Irã e Turquia. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA Queen´s Building, Leicester: • Short and Associates Architects; • Escola de engenharia – Montfort University; • Conjunto de torres de ventilação; • Iluminação natural explorada por abertura zenitais e laterais – conduzem a luz para os ambientes mais internos através de pátios, átrios, paredes translúcidas e mesmo por circulações com elementos translúcidos no piso; • Sistema de ventilação natural no auditório – aberturas horizontais na fachada, atravessando telas sob os assentos, circulando pelo ambiente e subindo por uma das torres de ventilação. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA Centro de Proteção Ambiental de Balbina, Amazonas: • Severiano Porto e Mário Emílio Ribeiro; • Uso de materiais locais – telhas de cavacos de madeira e estrutura de troncos roliços; • Paredes de alvenaria independentes da cobertura – permitem livre ventilação natural no vão acima dos ambientes; • Centro de pesquisa – alguns laboratórios demandam o uso de ar-condicionado; • Sua arquitetura é um excelente exemplo de integração formal ao entorno, de expressividade bioclimática, de utilização sustentável dos materiais e técnicas construtivas. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA Hospitais da Rede Sarah Kubitschek: • João Filgueiras Lima, o Lelé; • Utilização de sheds na cobertura – permitem a entrada de luz natural, porém barrando a penetração direta do sol; • Também permitem a saída de ar – ventilação natural dos ambientes interno. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA Retiro Tagaste, Ananindeua/PA: • Arquiteto João Castro Filho; • Analogia a uma árvore grande e frondosa, que protege do sol e ao mesmo tempo permite a ventilação natural; • Os grandes beirais protegem do sol entre os horários de 9:30 e 16:30; • Lanternins permitem a entrada de luz e a ventilação cruzada da cobertura; • Uso de materiais locais; • Autêntica arquitetura dos trópicos, brasileira, bioclimática. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I BONS EXEMPLOS DE ARQUITETURA CONTEPORÂNEA Edifício Menara Mesiniaga, Malásia: • Arquiteto Ken Yeang; • Combinação de inovações técnicas com vegetação; • Conhecimento da trajetória solar – floreiras suspensas que se posicionam ao redor do edifício nos diversos andares de acordo com alturas e azimutes solares específicos; • Visual high-tech – materiais industrializados, como aço alumínio e vidro. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I A ATUAÇÃO DE CADA PROFISSIONAL O arquiteto deve ter o conhecimento básico de todos os conceitos relativos ao desempenho energético de edificações para tornar possível e eficiente a multidisciplinaridade de seu projeto. As intenções de projeto e as tomadas de decisões devem ser definidas corretamente possibilitando que a matriz de respostas arquitetônicas dos diversos e inter-relacionados problemas produza, ao invés de resultados superpostos, um resultado integrado. A energia que a edificação consumirá tem se tornado um forte determinante na decisão dos sistemas de controle ambiental utilizados.A análise do consumo de energia de uma edificação é tão importante para o processo de projeto quanto qualquer uma das outras ferramentas usadas comumente pelos projetistas. Cabe ao arquiteto coordenar a interlocução dos vários profissionais com o objetivo de melhorar a eficiência energética de sua concepção arquitetônica. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I CONSIDERAÇÕES FINAIS Com a enorme expansão das técnicas construtivas e com a abundância de combustível barato, a tecnologia dos engenheiros foi suplantando uma série de atribuições dos arquitetos, que pouco a pouco foram esquecidas. Após a grande crise de energia em 1973, foi renascendo uma arquitetura preocupada na sua integração com o clima local, visando à edificação centrada sobre o conforto ambiental do ser humano e sua repercussão no planeta, a Arquitetura Bioclimática. Ao arquiteto cabe a concepção de projetos que possibilitem a execução de edifícios mais eficientes, logrando com essa postura o conforto dos usuários e o uso racional de energia. É mais barato ECONOMIZAR energia do que FORNECÊ-LA. AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA I MATERIAL DE APOIO CORBELLA, Oscar; YANNAS, Simos. Em busca de uma arquitetura sustentável para os trópicos. 2. ed. Rio de Janeiro: Editora Revan, 2011. p. 16-18. LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando O. R. Eficiência energética na arquitetura. São Paulo: PW, 1997. p. 1-32. http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/drops/02.004/1590 http://www.archdaily.com.br/br/tag/arquitetura-bioclimatica http://www.gsd.inesc-id.pt/~pgama/ab/Relatorio_Arq_Bioclimatica.pdf AULA 01 | INTRODUÇÃO À ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA
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