CONFORTO TÉRMICO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL - UM ESTUDO DE CASO

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA – UVA 
 
 CURSO: ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONFORTO TÉRMICO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM 
HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL: UM ESTUDO DE CASO 
 
 
ISABELA FERREIRA RIBEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CABO FRIO 
 
2018
 
 
 
UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA - UVA 
 CURSO: ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
ISABELA FERREIRA RIBEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de 
Engenharia Civil da Universidade Veiga de Almeida, 
como requisito parcial para obtenção do título de 
Bacharel em Engenharia Civil. 
 
 
Orientador: Profª. Ma. Eliene Flora 
 
 
CONFORTO TÉRMICO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM 
HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL: UM ESTUDO DE CASO 
 
 
 
 
 
Cabo Frio 
2018 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA - UVA 
CURSO: ENGENHARIA CIVIL 
 
ISABELA FERREIRA RIBEIRO 
 
CONFORTO TÉRMICO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM 
HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL: UM ESTUDO DE CASO 
 
 
 
Monografia apresentada como
 requisito parcial à conclusão do curso em 
Bacharel em Engenharia Civil. 
 
 
APROVADA EM: 
 
CONCEITO: ________________________ 
 
BANCA EXAMINADORA: 
 
________________________________________________ 
PROFA. MA. ELIENE FLORA 
ORIENTADORA 
 
_________________________________________________________ 
PROF. NOME DO PROFESSOR DA BANCA 
 
_________________________________________________________ 
PROF. NOME DO PROFESSOR DA BANCA 
 
Coordenação de Engenharia Civil 
 
Cabo Frio 
2018
 
 
 
DEDICATÓRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho a Deus, razão pela qual 
cheguei até aqui. 
 
 
 
 
 AGRADECIMENTOS 
Agradeço a Deus pela coragem e determinação com as quais me agraciou ao longo de 
todos esses anos. 
Ao meu pai, Juarez, por todo zelo e carinho comigo durante toda a minha vida. 
Às minhas mães, Adriana e Simone pela minha formação moral, pelas comidinhas 
gostosas e por todos os conselhos. 
Ao meu marido Thyago, que desde quando namorado, entendeu as minhas ausências e 
me apoiou sobremaneira. 
À minha família por toda energia positiva a mim direcionada. 
A todo o corpo docente da Universidade, especialmente à minha orientadora, Eliene 
Flora, pelas orientações e incentivos. 
Aos meus colegas de curso, que fizeram com que essa jornada fosse muito mais 
agradável. Obrigada! 
 
 
 
 
 
RESUMO 
O setor da construção civil é um grande causador de impactos ambientais. Ele afeta o 
meio ambiente desde o início de sua produção, onde quarenta por cento dos recursos naturais 
utilizados no mundo são destinados a ele. Finalizado o período de construção, os impactos 
ambientais causados por esse setor continuam; há nas edificações elevado consumo de 
energia, o que aumenta a demanda de geração e culmina na necessidade de utilização de 
fontes fósseis, que são muito poluentes. A maior parte da energia consumida pelos edifícios 
direciona-se aos sistemas de iluminação e condicionamento térmico artificiais. Para diminuir 
a demanda de energia desses sistemas, deve-se priorizar na concepção dos edifícios a 
bioclimatologia a fim de incorporar nos mesmos, estratégias que os integrem ao entorno em 
que estarão inseridos, promovendo por exemplo, o aproveitamento da ventilação natural. 
Considerando todos os impactos ambientais causados por esse setor, torna-se necessário o 
desenvolvimento de um modelo construtivo, especialmente para as habitações de interesse 
social, que tem ocupantes com baixo poder aquisitivo, que além atender às necessidades 
humanas promovendo conforto aos habitantes, minimize o consumo energético, e 
consequentemente, os gastos com esse insumo, aumentando a eficiência energética. Nesse 
modelo, os materiais de construção devem ser empregados de maneira consciente, de forma a 
aproveitar da melhor maneira possível as suas características no que tange o desempenho 
térmico das edificações. 
 
Palavras-Chave: bioclimatologia, desempenho, térmico, conforto, ambiental, eficiência, 
energética 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
 The construction industry is a major cause of environmental impacts. It affects the 
environment from the beginning of its production where forty percent of the natural resources 
used in the world are destined to it. After the construction period, the environmental impacts 
caused by this sector continue; there is a high consumption of energy in buildings, which 
increases the demand for generation and culminates in the need to use fossil sources, which are 
very polluting. Most of the energy consumed by buildings goes to artificial lighting and thermal 
conditioning systems. In order to reduce the energy demand of these systems, bioclimatology 
should be prioritized in the design of the buildings in order to incorporate the same strategies 
that integrate them into the environment in which they will be inserted, promoting, for example, 
the use of natural ventilation. Considering all the environmental impacts caused by this sector, 
it is necessary to develop a constructive model, especially for social housing, which has low-
income occupants, which in addition meet human needs promoting comfort to the inhabitants, 
minimize energy consumption, and consequently, the expenses with this input, increasing the 
energy efficiency. In this model, the building materials must be consciously employed, in order 
to make the most of their characteristics in terms of the thermal performance of the buildings. 
 
Keywords: bioclimatology, performance, thermal, comfort, environmental, efficiency, energy 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Insumos e resíduos na construção civil ..................................................................... 17 
Figura 2: Gráfico de produção Mundial de energia por fonte .................................................. 19 
Figura 3: Gráfico de produção Brasileira de energia por fonte ................................................ 20 
Figura 4: Eficiência Energética ao longo dos anos no Brasil ................................................... 24 
Figura 5: Utilização de energia elétrica no Brasil por setor ..................................................... 25 
Figura 6: Perfil de consumo de energia de residências ............................................................ 26 
Figura 7: Pilares da Sustentabilidade........................................................................................ 27 
Figura 8: Interface do programa ZBBR – Classificação Bioclimática dos Municípios Brasileiros
 .................................................................................................................................................. 31 
Figura 9: Zonas Bioclimáticas brasileiras ................................................................................ 31 
Figura 10: Carta Bioclimática adaptada ................................................................................... 37 
Figura 11: Etapas de projetos bioclimáticos ............................................................................. 38 
Figura 12: Casas isoladas X edifício residencial ...................................................................... 39 
Figura 13: Rosa dos ventos de velocidades predominantes no Rio de Janeiro segundo o 
programa Analysis SOL-AR .................................................................................................... 39 
Figura 14: Fonte e espelho d'água ............................................................................................ 40 
Figura 15: Refletâncias para superfícies interiores em função de seu posicionamento em relação 
à janela ...................................................................................................................................... 40 
Figura 16:Ventilação cruzadaem diferentes layouts ................................................................ 41 
Figura 17: Tanque de água e jardim sobre o telhado ................................................................ 41 
Figura 18: Carta solar do Rio de Janeiro segundo o programa Analysis SOL-AR .................. 42 
Figura 19: Ângulos de incidência solar e dimensionamento de brises ..................................... 42 
Figura 20: Área útil de ventilação para diferentes tipos de abertura ........................................ 43 
Figura 21:Irradiação solar global média anual do Estado do Rio de Janeiro ........................... 44 
Figura 22: Painéis solares ......................................................................................................... 46 
Figura 23: Célula em Silício policristalino ............................................................................... 47 
Figura 24: Célula em Silício amorfo ........................................................................................ 47 
Figura 25: Célula em Silício monocristalino ............................................................................ 47 
Figura 26: Painéis fotovoltaicos como potenciais elementos arquitetônicos ........................... 49 
Figura 27: Esquema de funcionamento On Grid ...................................................................... 53 
Figura 28: Esquema de funcionamento Off Grid ..................................................................... 53 
Figura 29: Modelo de Etiqueta PROCEL Edificações ............................................................. 58 
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937974
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937975
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937976
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937977
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937978
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937980
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937981
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937981
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937982
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937983
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937984
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937985
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937986
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937986
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937988
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937988
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937989
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937990
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937991
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937992
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937993
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937994
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937995
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937996
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937997
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937998
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514937999
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938000
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938001
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938002
 
 
 
Figura 30: Selo PROCEL edificações ...................................................................................... 59 
Figura 31: Vista aérea do conjunto habitacional situado em Itaguaí, RJ ................................. 60 
Figura 32: Planta baixa da habitação de interesse social .......................................................... 61 
Figura 33: Vista frontal da habitação ....................................................................................... 61 
Figura 34: Vista fundos/lateral da habitação ............................................................................ 62 
Figura 35: Zona Bioclimática 8 ................................................................................................ 63 
Figura 36: Interface do programa SOL-AR .............................................................................. 65 
Figura 37: Determinação dos azimutes .................................................................................... 65 
Figura 38: Corte da seção da janela .......................................................................................... 65 
Figura 39: Carta solar das fachadas a Oeste ............................................................................. 66 
Figura 40: Carta solar das fachadas a Leste ............................................................................. 66 
Figura 41: Transmitância térmica, capacidade térmica e atraso térmico para coberturas em telha 
de barro sem forro..................................................................................................................... 68 
Figura 42: Carta solar das fachadas a Oeste com α=34º........................................................... 70 
Figura 43: Carta solar das fachadas a Leste com α=34º ........................................................... 70 
Figura 44: Corte da seção da janela após as mudanças ............................................................ 71 
Figura 45: Habitação após a adaptação bioclimática................................................................ 73 
 
 
 
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938003
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938004
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938005
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938006
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938007
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938008
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938009
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938010
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938011
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938012
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938013
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938014
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938014
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938015
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938016
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938017
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1: Sobrecarga imposta pelos painéis solares. CRESESB (2014) .................................. 49 
Tabela 2: Exemplo de cálculo de média diária do consumo de energia ................................... 50 
Tabela 3: Níveis de Certificação LEED. Fonte: Martins (2010). Adaptado. ........................... 56 
 Tabela 4:Níveis de Certificação Casa Azul Caixa................................................................... 58 
Tabela 5: Diretrizes construtivas para a Zona Bioclimática 8 .................................................. 62 
Tabela 6: Áreas de ventilação da construção............................................................................ 64 
Tabela 7: Característica dos elementos construtivos ................................................................ 67 
Tabela 8: Valores de resistência térmica, transmitância térmica, capacidade térmica, atraso 
térmicoe fator solar das paredes da edificação ....................................................................... 67 
Tabela 9: Valores de transmitância térmica, capacidade térmica, atraso térmico e fator solar da 
cobertura da edificação ............................................................................................................. 68 
Tabela 10: Critérios de desempenho térmico propostos pela NBR 15.575 .............................. 69 
Tabela 11: Perfil de consumo de energia da habitação de interesse social .............................. 72 
 
 
 
file:///E:/TCC2/FINALIZADO%20-%20ESTUDO%20DE%20CASO.docx%23_Toc514938070
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica 
BEN – Balanço energético Nacional. 
CBCS - Comitê Brasileiro de Construção Sustentável 
CRESESB - Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito 
DOU - Diário Oficial da União 
ELETROBRÁS - Centrais Elétricas Brasileiras 
EU - União Europeia 
GBC - Green Building Council 
HIS - Habitações de Interesse Social 
INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial 
LEED - Leadership in energy and environmental design 
MME - Ministério de Minas e Energia 
PBE – Programa Brasileiro de Etiquetagem 
PNEF - Plano Nacional de Eficiência Energética 
PNUMA - Programa das Nações Unidas pelo Meio Ambiente 
PROCEL - Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica 
SSCP - Sistema de Supervisão e Controle Predial 
SUSHI - Sustainable Social Housing Initiative 
UA - Unidade Astronáutica 
 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 15 
1.1 Justificativa .............................................................................................................................. 16 
1.2 Objetivos.................................................................................................................................. 17 
1.2.1 Objetivos gerais .................................................................................................................... 17 
1.2.2 Objetivos específicos ............................................................................................................ 17 
1.3 Metodologia ............................................................................................................................ 17 
2 REFERENCIAL TEÓRICO .......................................................................................... 19 
2.1 Sustentabilidade Energética ..................................................................................................... 19 
2.1.1 Impactos ambientais decorrentes de usinas hidrelétricas ................................................... 20 
2.2 Eficiência energética ................................................................................................................ 22 
2.2.1 Eficiência Energética no Brasil.............................................................................................. 22 
2.2.2 Eficiência Energética nas edificações ................................................................................... 24 
2.2.2.1 Perfil de consumo de energia elétrica em habitações de interesse social ..................... 25 
2.3 Modelo construtivo eficiente ................................................................................................... 26 
2.3.1 Arquitetura Bioclimática ...................................................................................................... 28 
2.3.1.1 Zoneamento Bioclimático Brasileiro............................................................................... 30 
2.3.1.2 Requisitos de desempenho térmico segundo à NBR 15.575 e à NBR 15.220 ................ 32 
2.3.1.3 Estratégias Bioclimáticas conforme a NBR 15.220 ......................................................... 35 
2.3.1.4 Projeto Bioclimático ....................................................................................................... 38 
2.3.2 Energia alternativa ............................................................................................................... 43 
2.3.2.1 Princípios de funcionamento dos painéis solares .......................................................... 45 
2.3.2.2 Etapas preliminares ........................................................................................................ 48 
2.3.2.3 Classificação de sistemas Fotovoltaico de geração de energia ...................................... 51 
 ............................................................................................................................................................ 53 
2.4 Edifícios inteligentes ................................................................................................................ 53 
2.5 Certificações verdes ................................................................................................................. 54 
2.5.1 LEED ..................................................................................................................................... 55 
2.5.2 SUSHI .................................................................................................................................... 56 
2.5.3 Casa Azul Caixa ..................................................................................................................... 57 
 
 
 
2.5.4 PROCEL EDIFICA ................................................................................................................... 57 
 ...................................................................................................................................... 59 
3 ESTUDO DE CASO .................................................................................................. 60 
3.1 Diretrizes construtivas fixadas pela NBR 15.220 X Construção existente .................................. 62 
3.1.1 Áreas de aberturas ............................................................................................................... 63 
3.1.2 Sombreamento das aberturas ............................................................................................. 64 
3.1.3 Adequação das paredes ....................................................................................................... 67 
3.1.4 Adequação da cobertura ...................................................................................................... 67 
3.1.5 Ventilação Cruzada .............................................................................................................. 68 
3.2 Critérios de desempenho fixados pela NBR 15.575 X Construção existente ............................. 69 
3.3 Modelo construtivo eficiente ................................................................................................... 69 
3.3.1 Adequação do perfil de sombreamento .............................................................................. 70 
3.3.2 Adequação das áreas de aberturas ...................................................................................... 71 
3.3.3 Adequação do fator solar das paredes ................................................................................ 71 
3.3.4 Energia alternativa ............................................................................................................... 72 
3.4 Considerações finais................................................................................................................. 73 
4 CONCLUSÃO .......................................................................................................... 74 
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 76 
6 APÊNDICE 1 - MEMORIAL DE CÁLCULO ................................................................. 82 
6.1 Áreasde aberturas ................................................................................................................... 82 
6.1.1 Área total de vãos ................................................................................................................ 82 
6.1.2 Área total de aberturas ........................................................................................................ 82 
6.1.3 Área de abertura em função da área do piso (x) ................................................................. 82 
6.2 Verificação de adequação das paredes externas ...................................................................... 82 
6.2.1 Resistência térmica ((m².K)/W) por seção, conforme a equação 4 ..................................... 83 
6.2.2 Resistência térmica da parede ((m².K)/W ) conforme a equação 3 ..................................... 84 
6.2.3 Resistência térmica total ((m².K)/W), conforme a equação 2 ............................................. 84 
6.2.4 Transmitância térmica (W/(m².K)), conforme a equação 1 ................................................. 84 
 
 
 
6.2.5 Capacidade térmica por seção (KJ/(m².K)), conforme a equação 5 ..................................... 84 
6.2.6 Capacidade térmica total (KJ/(m².K)), conforme a equação 6 ............................................. 85 
6.2.7 Atraso térmico (horas), conforme as equações 7, 8, 9 e 10 ................................................ 85 
6.2.8 Fator solar (%), conforme a equação 11 .............................................................................. 86 
6.3 Verificação de adequação da cobertura ................................................................................... 86 
6.3.1 Fator solar (%), conforme a equação 11 .............................................................................. 86 
6.4 Adequação das áreas de abertura ............................................................................................ 86 
6.5 Adequação do fator solar ......................................................................................................... 87 
15 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
O desenvolvimento econômico está diretamente relacionado à Eficiência Energética de um 
País. Para que haja desenvolvimento sustentável é necessário buscar a Eficiência Energética 
pois o consumo de energia é um forte indicador de crescimento e desenvolvimento. Nota-se 
que países com baixo consumo de energia oferecem condições de vida ruins, com altas taxas 
de analfabetismo, mortalidade infantil, natalidade e baixa expectativa de vida. Consumir 
energia com eficiência, é o mesmo que buscar bom desempenho com mínimo consumo, 
minimizando gastos, ampliando a oferta de recursos renováveis e maximizando o tempo de 
acesso aos recursos não renováveis. 
O setor da construção civil provoca diversos impactos ambientais posto que consome 
excessivamente os recursos naturais e gera resíduos, que por vezes são dispostos de maneira 
inadequada. A produção desse setor tende ainda a demandar fontes energéticas de forma 
ineficiente; as habitações de interesse social, por exemplo, são projetadas de maneira genérica 
sem levar em consideração seu perfil de consumo energético e nem as características do entorno 
em que estão inseridas, resultando em edificações termicamente desconfortáveis e com grande 
necessidade de condicionamento ambiental artificial. 
O conceito de Eficiência Energética não se resume ao uso racional de energia, ele se 
amplia à medida que compreende decisões de projeto, materiais de construção, sistemas e 
tecnologias construtivas que promovam ambientes energeticamente eficientes e confortáveis 
para seus habitantes. Dessa maneira, é essencial projetar considerando como premissas o 
desempenho das térmico das edificações, de forma a minimizar ao máximo a necessidade de 
recursos extras para a climatização dos ambientes. 
O clima é a principal variável ambiental a ser considerada para a concepção de 
edificações confortáveis e eficientes. A adequação do projeto ao clima deve ocorrer por meio 
do estudo das características climáticas do local em que se deseja construir e as interferências 
que elas podem causar no ambiente construído. Posteriormente, com base nesses estudos, 
devem ser aplicadas ao projeto estratégias Bioclimáticas, ou seja, adaptadas ao clima da região 
em que se constrói. 
Nesse contexto, é necessário um modelo construtivo que sugira às habitações de 
interesse social soluções adequadas à promoção de conforto ao usuário, diminuindo o uso de 
recursos energéticos nos sistemas climatização, tornando menores os impactos ambientais e 
fornecendo melhores condições de vida à população de baixa renda. Dessa maneira, conforto 
ambiental e Eficiência Energética são premissas de um modelo construtivo eficiente. 
16 
 
 
 
1.1 Justificativa 
As habitações de interesse social no Brasil têm um perfil de consumo de energia 
tipicamente ineficiente. Tendo em vista que a falta de adequação dos projetos à realidade em 
que as mesmas estarão inseridas resulta em um alto consumo de energia, é necessário 
implementar nos projetos soluções sustentáveis que melhorem esse perfil. Integrar as 
construções às características naturais do entorno, além de torná-las energeticamente mais 
eficientes, ainda garante conforto térmico aos seus habitantes e implica na redução dos gastos 
dos mesmos com energia. 
O Brasil tem enfrentado problemas para a geração de energia hidrelétrica, que é a mais 
consumida no País. Reservatórios de água vazios, que tem como agravante a falta de chuvas, 
fazem as hidrelétricas declinarem em capacidade de abastecimento; esse fator, somado a falta 
de projeção do governo acerca do consumo de energia, resulta na necessidade de utilização das 
centrais termelétricas que além serem poluentes, utilizam fontes não renováveis e ainda geram 
altos custos de produção. Quando isso ocorre o sistema de bandeiras tarifárias, que indica aos 
consumidores o custo real da geração de energia no País, é alterado para a posição “bandeira 
vermelha” e a energia é repassada a um valor maior. Esse cenário mostra a necessidade de 
implementação de ações de eficiência energética nas construções, visto que projetos eficientes 
geram menores consumos futuros de energia elétrica. 
Além do alto consumo de energia pelas edificações, o setor da construção civil está entre 
as atividades produtivas que mais afetam o meio ambiente; 40% dos recursos naturais utilizados 
no mundo são direcionados a ele. Conforme a Figura 1, observa-se que 34% do consumo de 
global de água, 55% do consumo de global madeira são de responsabilidade desse setor e 67% 
do volume de resíduos sólidos urbanos provém de canteiros de obras (MARTINS, 2010). Sendo 
assim, há uma crescente necessidade de adequação da relação entre o ser humano e o meio 
ambiente. (COELHO e CRUZ, 2017). 
Considerando que a produção e o uso das edificações têm demandado uma grande 
quantidade de energia e de matérias-primas, e que esses fatores podem provocar diversos 
desequilíbrios ambientais e ainda altos custos para a população, é absolutamente necessário 
desenvolver nesse setor um modelo construtivo que minimize os impactos do mesmo sobre o 
meio ambiente 
17 
 
 
 
 
1.2 Objetivos 
1.2.1 Objetivos gerais 
Esta pesquisa tem por objetivo levantar o consumo de energia elétrica de uma habitação 
de interesse social, situada no município de Itaguaí, RJ, e propor um modelo construtivo que 
utilize materiais e tecnologias sustentáveis a fim de atingir eficiência energética, e 
consequentemente obter um melhor perfil de consumo. Serão analisados os impactos 
econômicos e ambientais decorrentes desse novo modelo, bem como a exequibilidade do 
mesmo. 
 
1.2.2 Objetivos específicos 
Esta pesquisa tem como objetivos: 
• Levantar o perfil de consumo de energia elétrica da habitação de interesse social; 
• Levantar materiais e tecnologiasque aliem bom desempenho térmico e 
eficiência energética; 
• Desenvolver um modelo construtivo eficiente, que promova melhor perfil de 
consumo de energia elétrica; 
• Determinar a viabilidade de execução do modelo construtivo desenvolvido; 
 
1.3 Metodologia 
Será realizada uma pesquisa bibliográfica como base nas publicações já existentes sobre 
o tema e o material fornecido pelos órgãos que atuam na área energética no Brasil (Ministério 
Figura 1: Insumos e resíduos na construção civil 
Fonte: MARTINS (2010) 
18 
 
 
 
de Minas e Energia, Eletrobras, Procel) a fim de encontrar o perfil de consumo energético das 
edificações. Serão ainda analisadas as Normas Técnicas NBR 15.220 (2005) - Desempenho 
térmico de edificações e a NBR 15.575 (2013) – Edificações habitacionais – Desempenho. 
O consumo de energia elétrica da habitação de interesse social será traçado com base 
nas faturas de luz da mesma e será desenvolvido um modelo construtivo eficiente observando 
os parâmetros impostos pela NBR 15.220 (2005). 
Os impactos provenientes da implantação do modelo construtivo eficiente em questão 
serão estimados de acordo com os potenciais de redução do consumo de energia sugeridos pelas 
bibliografias pesquisadas. 
 
19 
 
 
 
2 REFERENCIAL TEÓRICO 
2.1 Sustentabilidade Energética 
A energia é um fator indispensável ao desenvolvimento das civilizações. Utilizando o 
fogo, a força dos cursos d’água e o vento elas se desenvolveram e passaram a necessitar de 
novas fontes de energia (GOLDEMBERG e LUCON, 2013). 
Na Revolução Industrial, a energia foi determinante para o uso dos tão inovadores 
maquinários da época. Após esse momento, a quantidade de energia produzida passou a ser um 
indicador de competitividade econômica e desenvolvimento dos países. Dessa maneira, o uso 
dos recursos energéticos foi, e ainda é, um fator essencial no processo de provisão das 
necessidades da sociedade (SILVA, 2006). 
Nos países em que o consumo de energia per capita é baixo as taxas analfabetismo, 
mortalidade infantil e fertilidade são altas, enquanto a expectativa de vida é baixa. Conforme o 
consumo de energia per capita aumenta a qualidade de vida da população aumenta 
(GOLDEMBERG, 1998). Nesse contexto, países que almejam desenvolvimento econômico e 
social tem crescente demanda de energia (TOLMASQUIM et al., 2007). 
Este cenário gera diversos impactos ambientais pois, como pode ser observado na Figura 
2, grande parte da energia produzida no mundo ainda provém de fontes fósseis, não renováveis, 
como carvão, petróleo e gás natural, que segundo Goldemberg e Lucon (2007), emitem gases 
poluentes, agravam o efeito estufa e põem em risco a manutenção desses recursos a longo prazo 
no Planeta. A fim de garantir às gerações futuras o acesso esses recursos não renováveis, deve-
se buscar fontes sustentáveis para geração de energia. 
67%
17%
5%
11%
Produção Mundial de energia por fonte
Combustíveis Fósseis Hidrelétrica Outras (renováveis) Nuclear
Figura 2: Gráfico de produção Mundial de energia por fonte 
Fonte: ANUAL ESTATÍSTICO DE ENERGIA ELÉTRICA (2016) 
20 
 
 
 
No Brasil, como pode ser observado na Figura 3, a maior parte da energia elétrica 
provém de usinas hidrelétricas, nas quais ocorre a transformação de energia cinética em elétrica 
a partir do aproveitamento do movimento das águas (BORTOLETO, 2001). 
Embora esse tipo de energia seja renovável, segundo Leite (2005), a implantação de 
hidrelétricas pode gerar impactos ambientais na hidrologia, clima, sismologia, flora, fauna, no 
solo e ainda pode causar alterações de paisagem. 
2.1.1 Impactos ambientais decorrentes de usinas hidrelétricas 
Segundo a Resolução CONAMA 01/86, de 23/1/1986, publicada no DOU (Diário 
Oficial da União) de 17/2/86, é impacto ambiental: 
 
Qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio 
ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades 
humanas que, direta ou indiretamente, afetam: 
I. A saúde, a segurança e o bem-estar da população; 
II. As atividades sociais e econômicas; 
III. A biota; 
IV. As condições estéticas e sanitárias do meio ambiente; 
V. A qualidade dos recursos ambientais. 
 
Um reservatório hidrelétrico é formado a partir do represamento das águas 
de um rio, o que ocorre por meio da construção de uma grande barragem. Nesse 
processo, áreas anteriormente não alagadas são lentamente inundadas, formando um 
imenso lago artificial. Isso faz com que extensas áreas de floresta nativa contínua 
sejam transformadas em ilhas florestais isoladas entre si pela água do lago. A 
inundação mata centenas de milhares de árvores e, com o passar dos anos, é comum 
observar troncos de árvores mortas no lago, formando-se um verdadeiro cemitério 
florestal. A vegetação remanescente das ilhas é impactada mais lentamente ao longo 
do tempo, pois muitas espécies vegetais não conseguem resistir à alta intensidade 
luminosa, às fortes tempestades de ventos e à ausência da barreira de floresta antes 
Eólica 
4%
Hidrelétrica
64%
Biomassa
8%
Carvão e Derivados
4%
Solar
0,01%
Nuclear
2%
Petróleo
5%
Gás natural
13%
Produção Brasileira de energia por fonte
Eólica Hidrelétrica Biomassa
Carvão e Derivados Solar Nuclear
Petróleo Gás natural
Figura 3: Gráfico de produção Brasileira de energia por fonte 
 Fonte: BEN (2016) 
 
21 
 
 
 
existente. Há grande impacto também sobre a fauna. Durante o enchimento do 
reservatório, os animais tentam se refugiar nas ilhas remanescentes para sobreviver. 
Porém, muitos indivíduos são dizimados com a inundação e, por diversos fatores, 
como falta de espaço, carência de recursos alimentares e excesso de competidores, 
grande parte dessa fauna que permanece ou chega até uma ilha não consegue manter 
populações viáveis, resultando em um grau de extinção muito alto (BENCHIMOL e 
PERES, 2016). 
 
Diversos impactos ambientais são causados pela implantação de usinas hidrelétricas. As 
influências da implantação de hidrelétricas nos aquíferos têm reflexos ecológicos e econômicos, 
visto que introduzem mudanças inesperadas na ocupação dos solos, mas nem sempre essas 
alterações provocadas nas camadas freáticas são tão evidentes (MULLER, 1995). Essas 
alterações podem ser percebidas no solo, na fauna, na flora e nas perdas culturais e materiais 
causadas à população. 
Há inúmeros casos de rompimento e extravasamento de lagos e risco disso acontecer 
também em grandes barragens através de infiltrações nos paredões. Essa possibilidade cresce 
ao longo da vida útil da estrutura. 
A elevação do lençol freático da região é um outro fator que causa impacto ambiental 
pois em decorrência dela, pode ocorrer a salinização do solo vizinho (FRACETO e ROSA, 
2012) e a saturação das camadas superficiais do solo que faz com que a capacidade de diluição 
do corpo hídrico diminua. Caso o solo esteja contaminado, pode ocorrer a contaminação do 
aquífero. Segundo Mendes (2005), “a elevação do nível das águas, na formação dos 
reservatórios, promove aumento de pressão hidrostática sobre as nascentes artesianas nas 
margens e no fundo dos rios represados”. Essa situação gera graus de alteração em todo o 
processo natural de alimentação e descarga dos aquíferos, inclusive nos mais profundos. 
Para Muller (1995), a formação dos lagos das usinas hidrelétricas, normalmente atinge 
áreas de solos férteis. Ao inundar as várzeas e as terras agricultáveis, as áreas são 
desapropriadas, causando grandes transtornos para a população que desempenhava atividade 
econômica ou tinha moradia fixada nessas localidades. Nesse contexto, quando a população é 
retirada da área, ocorre impacto social, econômico e cultural. 
Vainer (1993), ressalta que a literatura tem abordado sob as mais diversas óticas os 
impactos sociais e/ou ambientais dos grandes empreendimentos hidrelétricos. Para a construçãodessas usinas, famílias de agricultores são forçadas a abandonar suas atividades agrícolas, 
destruindo comunidades inteiras; propriedades rurais são desestruturadas e pequenos 
estabelecimentos comerciais abrem falência pela perda de seus consumidores. As indenizações 
oferecidas pelos danos causados pela construção das barragens, levam em consideração apenas 
os aspectos materiais, desconsiderando o valor do trabalho investido no manejo da terra, os 
22 
 
 
 
aspectos culturais, as condições sociais e históricas das populações locais, bem como toda a 
complexidade das relações sociais com a área. Em suma, o reordenamento territorial em 
decorrência da construção dos grandes empreendimentos hidrelétricos difunde carências de 
toda ordem. 
É importante ressaltar que nem sempre as usinas hidrelétricas são suficientes em geração 
de energia e muitas vezes não compensam os enormes investimentos financeiros e os altos 
impactos ambientais provocados. Torna-se necessário criar campanhas que conscientizem a 
população sobre o uso responsável de energia e buscar fontes de geração menos agressivas, a 
fim e diminuir os impactos ambientais e consequentemente atingir a eficiência energética. 
 
2.2 Eficiência energética 
Como visto anteriormente, crescimento econômico e desenvolvimento aumentam a 
demanda de energia. Segundo a GBC – Brasil (2015), usualmente existem duas formas de se 
obter mais energia: produzindo-a através das fontes energéticas convencionalmente utilizadas 
(hidrelétricas, termelétricas, usinas nucleares, dentre outras) ou otimizando racionalmente se 
uso. A primeira solução requer tempo e grandes investimentos. Utilizar melhor a energia 
através da execução de projetos de Eficiência Energética é uma forma mais rápida e de custo 
muito menor. 
Eficiência Energética refere-se a diferentes ações que resultam na redução da energia 
necessária para atender às necessidades energéticas da sociedade sob a forma de luz, 
acionamento, transportes e uso em processos (PNEF, 2011). 
 
2.2.1 Eficiência Energética no Brasil 
Em 2001, ocorreu uma severa estiagem que diminuiu a capacidade de geração de energia 
das usinas hidrelétricas, somadas a esse fator, a inexistência de ações governamentais 
detalhadas que promovessem Eficiência Energética e a falta de planejamento com base nos 
índices de consumo de energia, fizeram com que várias regiões do Brasil sofressem cortes de 
energia. Com o objetivo de reduzir o consumo de energia do País em 20%, evitando o aumento 
das taxas e as interrupções no fornecimento de energia elétrica, o Governo brasileiro decidiu 
adotar a Eficiência Energética como fundamento de um conjunto de ações que visavam ajustar 
a demanda a baixa disponibilidade de energia. 
A população foi estimulada a mudar seus hábitos de consumo, utilizando a energia de 
maneira consciente e consumindo produtos mais eficientes. Como resultado dessas ações, em 
23 
 
 
 
um ano, o consumo de eletricidade per capita diminuiu em 13%. Nesse contexto, comprovou-
se que as medidas de Eficiência Energética são muito eficazes. 
Durante a crise do racionamento de energia, foi publicada a Lei de Eficiência Energética 
(nº 10.295/2001), que responsabilizou o Poder Executivo por desenvolver mecanismos que 
promovessem a Eficiência Energética dos produtos fabricados e das edificações construídas no 
país. Essa lei estabeleceu ainda os índices mínimos de Eficiência Energética nos mais variados 
tipos de equipamentos comercializados e regulamentou o Programa Brasileiro de Etiquetagem, 
no qual os índices de Eficiência Energética desses equipamentos eram fixados nos mesmos por 
etiquetas, de forma que os consumidores pudessem fazer escolhas mais conscientes sobre a 
eficiência dos produtos adquiridos 
Essas medidas tiveram grande contribuição na redução do consumo de energia elétrica 
nos primeiros anos da década de 2000. Os programas de Eficiência Energética geraram 
impactos sociais e econômicos positivos, pois foram capazes de proporcionar retornos 
energéticos expressivos (MAGINADOR e GALAN, 2017). 
No Brasil, a responsabilidade pelas ações de Eficiência Energética, é distribuída entre 
algumas instituições tais como Ministério de Minas e Energia; as Centrais Elétricas Brasileiras, 
responsáveis pela execução do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica; a 
Agência Nacional de Energia Elétrica, responsável pela execução do Programa de Eficiência 
Energética das Concessionárias Distribuidoras de Energia Elétrica; e o Instituto Nacional de 
Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial, que é responsável pela execução do 
Programa Brasileiro de Etiquetagem (VIANA, 2012). 
Em 2016 foi sancionada a Lei nº 13.280/2016, que reserva 20% dos recursos das 
empresas de energia elétrica destinados à Eficiência Energética para aplicação no PROCEL, 
programa promove a racionalização do consumo, por meio de ações de combate ao desperdício. 
Essa lei criou o Comitê Gestor de Eficiência Energética, que tem a finalidade de aprovar o 
Plano Anual de Aplicação de Recursos do PROCEL - PAR, acompanhar a execução das ações 
do Plano e avaliar, anualmente, as contas e os resultados alcançados por meio da aplicação dos 
recursos alocados. 
Em 2007, o Ministério de Minas e Energia criou o Plano Nacional de Energia 2030, 
(PNE 2030), no qual é apresentado o potencial de aplicação de medidas de Eficiência 
Energética no Brasil, para diferentes cenários macroeconômicos, com base em estimativas de 
crescimento econômico nacional e internacional nos próximos anos (MME, 2007). 
24 
 
 
 
Figura 4: Eficiência Energética ao longo dos anos no Brasil 
 Fonte: A autora 
O Brasil é o décimo maior consumidor de energia elétrica no mundo e o maior país da 
América do Sul em território e população. Nos dias de hoje, o Governo brasileiro tem apostado 
em iniciativas, programas e políticas públicas que promovem o avanço da produção de energia 
por meio de seus recursos renováveis, o que gera grande impacto nas suas políticas de eficiência 
energética. Dentre essas iniciativas podem ser ressaltadas as políticas de incentivo fiscal às 
empresas que adotam fontes limpas de geração de energia como por exemplo, usinas eólicas ou 
fotovoltaicas. A Figura 4 apresenta a linha do tempo com os principais marcos e políticas de 
Eficiência Energética no Brasil. 
 
 
2.2.2 Eficiência Energética nas edificações 
Basicamente, a função das edificações é oferecer abrigo seguro e confortável para o 
usuário. A palavra conforto abrange as características térmicas, visuais e acústicas. Dessa 
maneira, cabe ao edifício atenuar os climas severos e propiciar boas condições de luminosidade 
ao seu usuário (PNEf, 2011). 
 Eficiência Energética nas edificações pode ser identificada como um conceito que 
expressa o potencial em oferecer conforto térmico, visual e acústico aos usuários com baixo 
consumo de energia. Um edifício é mais eficiente energeticamente que outro, se proporciona 
as mesmas condições ambientais com um consumo de energia menor (DUTRA et al., 2014). 
Coelho e Cruz (2017), definem como Eficiência Energética em edificações, a adaptação do 
edifício ao entorno de forma a diminuir sua demanda energética, bem como a utilização da 
energia solar ou outras fontes limpas para suprir essa demanda, com o objetivo de reduzir o 
consumo energético convencional e consequentemente, diminuir as emissões de gás carbônico 
e de outros agentes de poluição atmosférica. 
1985
PROCEL
1996
ANEEL
1997
Política 
de 
Energia 
Nacional
2001
Lei da 
Eficiência 
Energética
2003
PROCEL 
EDIFICA
2007
Plano 
Nacional 
2030
2011
Plano 
Nacional de 
Eficiência 
Energética
PNEf
2015
Plano 
Nacional 
2050
2016
Comitê 
Gestor de 
Eficiência 
Energética 
CGEE
25 
 
 
 
De acordo com a Figura 5, no ano de 2015 as edificações (setores residencial, industrial 
e serviços) consumiram48% de toda energia elétrica produzida no Brasil. Estima-se que, 
empregados os conceitos de eficiência energética, haja um potencial de redução de consumo de 
energia em 50% para novas edificações e de 30% para aquelas que promoverem reformas 
baseadas nesse conceito (PROCEL, 2014). Esse fator reforça a grande necessidade de aplicação 
de medidas para a Eficiência Energética em edificações, pois dessa maneira, esse setor teria 
menor responsabilidade pelos impactos ambientais decorrentes do uso ineficiente de energia. 
 
2.2.2.1 Perfil de consumo de energia elétrica em habitações de interesse social 
Habitações de interesse social e quaisquer outras habitações têm as mesmas 
necessidades, o que as difere é o poder aquisitivo de seus moradores, que no caso das HIS é de 
até três salários mínimos; em função de minimizar os custos de concepção, os espaços são 
reduzidos e os projetos são simplificados ou inexistentes. A implementação de eficiência 
energética em Habitações de Interesse Social é uma política pública que, quando comparada 
economicamente a outras políticas, deve ser priorizada, pois apresenta potencial de redução do 
consumo e da geração de energia assim preservando os recursos ambientais, protegendo a 
saúde, a qualidade de vida e consequentemente a produtividade da população (MINISTÉRIO 
DAS CIDADES, 2005). 
Avaliações de habitações sociais autoconstruídas ou construídas por programas 
habitacionais situadas em várias partes do país apontam que as mesmas apresentam 
invariavelmente as mesmas intempéries de habitabilidade; essas habitações são acometidas por 
desconforto térmico e luminoso, aumentando o consumo de energia e consequentemente os 
gastos com esse insumo (ASSIS et al., 2008). No caso das habitações construídas por programas 
Figura 5: Utilização de energia elétrica no Brasil por setor 
 Fonte: BEN (2016) 
33%
10%
32%
11%
4%
5%
6%
Utilização de energia elétrica por setor (2015)
Industrial Residencial Transportes Setor energético
Agropecuária Serviços Uso não energético
26 
 
 
 
sociais, o baixo desempenho pode ser justificado pela universalização dos projetos, visto que 
climas diferentes têm necessidades arquitetônicas diferentes. 
De acordo com o Balanço Energético Nacional de 2016, no Brasil o setor residencial 
consome cerca de 10% da quantidade final de energia e 36% do total de eletricidade do país. 
Em média 52% dessa energia é consumida nos sistemas de iluminação artificial e 
condicionamento de ar, conforme a Figura 6. 
De acordo com a ENEL (2016), o horário de 18h às 21h, é classificado como horário de 
ponta, ou seja, horário em que há maior demanda de energia elétrica e consequente aumento 
nas tarifas. Tendo em vista que nesse horário grande parte dessa demanda é requerida pelo setor 
residencial, ressalta-se a necessidade de medidas de Eficiência energética em edificações 
residenciais. 
 
 Figura 6: Perfil de consumo de energia de residências 
 Fonte: PESQUISA DE POSSE DE EQUIPAMENTOS E HÁBITOS DE USO (2008) 
 
2.3 Modelo construtivo eficiente 
O impacto ambiental causado pela produção de habitações de interesse social justifica 
a necessidade do desenvolvimento de propostas para a otimização de desempenho energético, 
conforto, sistemas construtivos, tecnologias e processos de produção inovadores a serem 
aplicados nas mesmas, considerando que atualmente o déficit não é apenas relativo à falta de 
habitações, mas também dos percalços das habitações irregulares (OSELLAME, 2014). 
Assegurar que as edificações ofereçam conforto e segurança ao usuário demandando a 
menor quantidade possível de energia elétrica é um grande desafio a ser vencido pelos 
profissionais da construção civil. 
É imprescindível buscar sustentabilidade nas edificações. Essa já é uma premissa em 
construções no mundo inteiro, e no Brasil tem se popularizado de maneira crescente. Em geral, 
32%
20%
48%
Perfil nacional de consumo de energia 
elétrica em residências
Condicionamento ambiental Iluminação Chuveiro e eletrodomésticos
27 
 
 
 
profissionais da construção civil já demonstram interesse por essa área pois enxergam tanto os 
benefícios ecológicos quanto sociais e econômicos (RODRIGUES e PERENSIN, 2009). 
A Câmara da Indústria da Construção, em seu Guia de Sustentabilidade na Construção 
(2008) define que os princípios das construções sustentáveis devem ser: 
 
• Aproveitamento das condições naturais; 
• Utilizar mínimo de terreno e integrar-se ao ambiente natural; 
• Implantação e análise do retorno; 
• Não provocar ou reduzir impactos no entorno – paisagem, 
temperatura e concentração de calor, sensação de bem-estar; 
• Qualidade ambiental interna e externa; 
• Gestão sustentável da implantação da obra; 
• Adaptar-se às necessidades atuais e futuras dos usuários; 
• Uso de matérias-primas que contribuam com a eco eficiência do 
processo; 
• Redução do consumo energético; 
• Redução do consumo de água; 
• Reduzir, reutilizar, reciclar e dispor corretamente os resíduos 
sólidos; 
• Introduzir inovações tecnológicas sempre que possível e viável; 
• Educação ambiental: conscientização dos envolvidos no 
processo. Estes princípios devem nortear um projeto de edifício 
inteligente. 
 
Estes princípios, são baseados nos três pilares da sustentabilidade mostrados na Figura 
7, devem fundamentar os projetos de edificações. 
 
 
Considerando todos os impactos que o setor da construção civil causa no Meio 
Ambiente, Engenheiros Civis e os demais profissionais dessa área devem estar conscientes de 
Figura 7: Pilares da Sustentabilidade. 
Fonte: MORIOKA E CARVALHO (2017) 
AdaptadO 
 
28 
 
 
 
sua grande responsabilidade no que versa sobre o desenvolvimento de projetos pautados nos 
princípios das construções sustentáveis de forma que retornem economia de recursos 
ambientais, além de rentabilidade econômica, nos empreendimentos. 
O Plano Nacional de Eficiência Energética, criado pelo MME em 2011, salienta a 
necessidade de investir em capacitação técnica dos profissionais da construção civil na área de 
Eficiência Energética para que se torne mais fácil a implantação de conceitos desse gênero nos 
estudos de planejamento urbano e nos códigos de obras dos municípios brasileiros. Além disso, 
o Plano ainda comenta a importância de tornar obrigatória a certificação de Eficiência 
Energética de edifícios (ALTOÉ et al,2016), tratada mais adiante. 
Para Martins, (2010) “as construções devem ser concebidas e planejadas a partir de 
várias premissas”. Premissas estas, que segundo Assiz (2012) são: adequação ambiental, 
viabilidade econômica, justiça social e aceitação cultural. 
Alinhando essas premissas, a seguir serão propostas medidas que, executadas 
integradamente, podem propiciar ótimos resultados no que se refere a Eficiência Energética e 
ao conforto térmico nas edificações. 
 
2.3.1 Arquitetura Bioclimática 
Bioclimatologia é uma ciência que estuda as relações entre o clima e o ser humano. Ter 
conhecimento dos dados climáticos de uma localidade propicia a identificação dos potenciais 
períodos de desconforto e ajuda a definir estratégias a serem incluídas no projeto para equilibrar 
essas condições. 
 De acordo com Dutra et al (2014), existem três escalas de variações climáticas: 
Macroclima: Representa as características gerais de uma região nos quesitos de sol, 
nuvens, temperatura, ventos, umidade e precipitações; não é determinante para descrever a 
situação do entorno imediato do edifício. 
Mesoclima: Representa áreas menores do que as consideradas no macroclima. Nesse 
nicho, o clima pode ser modificado por questões como a vegetação, a topografia, o tipo de solo 
e a presença de obstáculos naturais ou artificiais. 
Microclima: É a área que melhor representa o nível das edificações, podendo ser 
definidas e alteradas pelo projetista. As particularidades climáticas do microclima podemrepresentar benefícios malefícios, que podem não estar sendo consideradas as outras duas áreas 
climáticas. 
 
29 
 
 
 
Segundo Ferrer e Garrido (2013), é possível promover Eficiência Energética tanto nos 
edifícios ainda em fase de projeto, quanto nos que já foram construídos. Para esse fim, torna-se 
indispensável a utilização da Arquitetura Bioclimática na concepção dos projetos; ela tem por 
objetivo utilizar os recursos naturais, como sol, vento e vegetação, disponíveis no entorno do 
edifício para reduzir o consumo energético (CARRÔLO, 2007). 
A partir da observação das características geográficas do entorno de edifícios em fase 
de projeto ou já construídos, é possível determinar por exemplo uma posição estratégica para 
instalação de módulos fotovoltaicos, materiais responsáveis por captar energia solar para 
posterior transformação em energia elétrica, minimizando assim, os gastos com energia. 
As variáveis climáticas mais importantes a serem consideradas na elaboração de 
projetos de edificações pautados em bioclimatologia, propiciando conforto térmico aos 
ocupantes e Eficiência Energética são, segundo Dutra et al (2014) e Maia (2015): 
 
Radiação solar: É a principal fonte de calor do planeta e uma importante fonte de luz. 
É o diferencial de radiação solar recebido por cada hemisfério da terra ao longo do ano, 
determinado pela posição da terra em relação ao sol, que define as estações do ano. Para 
entender esse parâmetro pode-se utilizar a carta solar, onde são dispostos os ângulos utilizados 
para definir a posição do sol na abóbada celeste dependo do período do ano (altitude solar = 
“ϒ” em relação ao horizonte, azimute = “α” em relação ao norte). Ao entrar por uma abertura 
em um edifício, a radiação solar incide nos corpos, causando o aquecimento dos mesmos. Nesse 
sentido deve-se observar as propriedades de materiais como o vidro sendo praticamente que 
não permite a evacuação do calor para o exterior, causando superaquecendo do ambiente 
interno. 
Ação dos ventos: As diferenças entre as temperaturas das massas de ar ocasionam o 
deslocamento das mesmas da área de maior pressão para a área de menor pressão. Os ventos 
partem de onde o ar é mais frio para onde o ar é mais quente; sua velocidade e direção mudam 
dependendo da rugosidade de cada superfície e suas condições podem ser alteradas pela 
presença de vegetação, outras edificações e anteparos naturais ou artificiais no entorno. 
Umidade do ar: É resultado da evaporação da água dos mares, rios, lagos e do solo. 
Locais com alta umidade têm reduzida transmissão de radiação solar, por causa da absorção e 
redistribuição na atmosfera. Em contrapartida, altas umidades relativas do ar podem dificultar 
a perda de calor através da evaporação do suor, aumentando o desconforto térmico da 
edificação. Esse parâmetro pode ser modificado no entorno das edificações com a disposição 
de áreas verdes ou molhadas. 
30 
 
 
 
Características gerais do terreno: A latitude, a longitude, a altitude, a forma, a 
topografia, a vegetação existente e as possíveis interferências do entorno devem ser avaliadas. 
 
2.3.1.1 Zoneamento Bioclimático Brasileiro 
O Zoneamento Bioclimático é uma estratégia que facilita a escolha das tecnologias a 
serem utilizadas nos projetos de edificações levando em consideração as particularidades de 
cada Zona. Alguns países da Europa, como Portugal e França, já fornecem em sua legislação 
os parâmetros bioclimáticos para construções das habitações (MINISTÉRIO DAS CIDADES, 
2005). 
Segundo a ABNT (2005), que através da NBR 15.220-3 criou a normatização de 
zoneamento bioclimático no Brasil, o país é composto por oito Zonas Bioclimáticas, 
identificadas na Figura 8. Para esse zoneamento, embora o Brasil seja formado por 5.570 
municípios (IBGE, 2013), foram utilizados dados de 330 estações climáticas distribuídas de 
forma desigual no território nacional, levando em consideração a temperatura e a umidade 
média do ar. Em sua terceira parte, essa norma apresenta o Zoneamento Bioclimático Brasileiro 
e as recomendações aplicáveis na fase de projeto em habitações unifamiliares de interesse 
social, além do comportamento térmico mínimo requerido nessas edificações, a fim de obter 
condições de conforto térmico interior compatíveis com a Zona Bioclimática 
Caso deseje-se consultar uma localidade que não esteja disposta na norma, será 
necessário usar como referência de uma outra localidade que tenha dados climáticos 
semelhantes (altitude, presença de vegetação e massas d’água, topografia). Deve-se ressaltar 
que proximidade geográfica não caracteriza o mesmo bioclima. A cidade do Rio de Janeiro por 
exemplo está inserida na Zona 8, enquanto Niterói, cidade que fica a aproximadamente 15 km 
de distância, está na Zona 5. Além da consulta direta à NBR 15.220, as Zonas Bioclimáticas 
podem ser definidas através da utilização do programa gratuito ZBBR – Classificação 
Bioclimática dos Municípios Brasileiros, conforme a Figura 9. 
A ABNT (2013) NBR 15.575 recomenda parâmetros de projeto, fundamentados em 
desempenho térmicos mínimos de acordo com cada Zona Bioclimática. Diferente da Norma 
15.220, esta está fundamentada no desempenho do sistema, independentemente do método de 
construção utilizado. No ano de 2013 essa norma passou a ter uso obrigatório em novas 
construções. 
31 
 
 
 
 
Figura 9: Zonas Bioclimáticas brasileiras 
Fonte: ABNT NBR 15.220-3 (2005) 
Figura 8: Interface do programa ZBBR – Classificação Bioclimática dos 
Municípios Brasileiros 
Fonte: A autora 
32 
 
 
 
2.3.1.2 Requisitos de desempenho térmico segundo à NBR 15.575 e à NBR 15.220 
De acordo com Gonçalves et al. (2004) o desempenho térmico de edificações é o retorno 
da habitação ao clima e às demais características do entorno em que a mesma está situada 
tomando como premissas as propriedades termo físicas dos componentes construtivos 
utilizados. 
Ao Engenheiro Civil, cabe especificar nos projetos para construção e reforma de 
edifícios, materiais adequados a Zona Bioclimática da edificação pois, 
 
os materiais de construção têm uma forte influência sobre as condições de 
conforto ambiente interior. A especificação dos materiais exige o entendimento de 
suas propriedades e de sua adequação às características plásticas do projeto. O uso de 
isolamento térmico ou proteção solar em paredes, janelas e telhados, o tipo de telha e 
o tipo de vidro empregado nas janelas devem ser estudados a fim de se evitar ganhos 
térmicos excessivos e obter melhores condições de conforto no interior (DUTRA et 
al., 2014). 
 
Empregar materiais inadequados pode resultar em desconforto térmico e 
consequentemente na utilização de ventilação e condicionamento artificial para atenuar o clima 
tornando as edificações em questão ineficientes energeticamente. Além disso, existem 
tecnologias, que implementadas nos edifícios, auxiliam na geração de energia limpa e 
renovável, diminuindo os gastos com eletricidade e os impactos ambientais decorrentes das 
fontes de energia convencionais. 
A ABNT (2013) na NBR 15.575, determina os critérios mínimos de desempenho 
térmico a serem atendidos em sistemas construtivos eficientes para fachadas, sistemas de 
vedação e coberturas com base nos parâmetros de transmitância térmica e capacidade térmica 
fixados pela ABNT (2005) na NBR 15.220. 
Transmitância térmica (U) é a transmissão de calor, em unidade de tempo através da 
uma área unitária de um elemento ou componente construtivo e é o inverso da resistência 
térmica total (RT). O seu cálculo e realizado através da equação 1: 
 
𝑈 =
1
𝑅𝑇
 
 (1) 
 
O cálculo da resistência térmica de superfície a superfície (RT) é feito considerando a 
soma das resistências superficiais interna (Rsi), externa (Rse), encontradas na NBR 15.220 
(2005) e da resistência de superfície a superfície (Rt), conforme a equação 2: 
 
33 
 
 
 
𝑅𝑇 = 𝑅𝑠𝑖+ 𝑅𝑠𝑒 + 𝑅𝑡 
 
 (2) 
Rt pode ser encontrado a partir da equação 3: 
 
𝑅𝑡 = 
𝐴𝑎 + 𝐴𝑏 + ⋯ + 𝐴𝑛
𝐴𝑎
𝑅𝑎 + 
𝐴𝑏
𝑅𝑏
+ ⋯ + 
𝐴𝑛
𝑅𝑛
 
 (3) 
 
Em que Aa, Ab, ... e An são as áreas de cada seção; Ra, Rb, ... e Rn são as resistências 
térmicas de superfície a superfície para cada seção. 
Embora as resistências térmicas superficiais interna e externa variem em função da 
velocidade do ar sobre a superfície, de suas temperaturas e da emissividade e direção do fluxo 
de calor, a norma de desempenho térmico de edificações sugere no anexo A, valores médios 
para simulação. 
A resistência térmica (R) de um componente formado por de camadas homogêneas 
perpendiculares ao fluxo de calor, pode ser obtida através de medições e mostrada pelo 
quociente da diferença da temperatura verificada entre as superfícies do elemento, pela 
densidade de fluxo de calor, em regime estacionário. Na ausência de ensaios, pode ser obtida 
pela razão entre espessura da camada (e) e condutividade térmica (λ), conforme a equação 4. 
Os valores desses parâmetros podem ser encontrados na NBR 15.220 (2005). 
 
𝑅 =
𝑒
λ
 (4) 
 
 A capacidade térmica (CT) é a quantidade de calor necessária para variar em uma 
unidade a temperatura de um sistema. Ela e obtida pela equação 5: 
 
𝐶𝑇 = ∑ = 1
𝑛
𝑖
λiRiCiρi = ∑ = 1
𝑛
𝑖
𝑒𝑖𝐶𝑖ρi 
 (5) 
 
Em que: 
CT: capacidade térmica; 
λi: condutividade térmica do material na camada i; 
Ri: resistência térmica da camada i; 
Ci: calor especifico do material na camada i; 
34 
 
 
 
ρi: densidade de massa aparente do material da camada i. 
ei: espessura da camada i; 
λ, c e ρ são Tabelados de acordo com o material 
 
Em componentes com câmara de ar, a sua capacidade térmica do ar pode ser desprezada 
visto que o mesmo apresenta uma densidade de massa aparente muito baixa (ρ = 1,2 kg/m³), 
logo, a capacidade térmica de um componente pode ser obtida através da seguinte equação 6: 
 
𝐶𝑇 = 
𝐴𝑎 + 𝐴𝑏 + ⋯ + 𝐴𝑛
𝐴𝑎
𝐶𝑇𝑎 + 
𝐴𝑏
𝐶𝑇𝑏
+ ⋯ + 
𝐴𝑛
𝐶𝑇𝑛
 
 (6) 
 
Em que Aa, Ab, ... e An são as áreas de cada seção e CTa, CTb, ... e CTn são as 
capacidades térmicas do componente para cada seção determinada de acordo com a Equação 5. 
 
Para determinação do atraso térmico (φ) deve-se utilizar a equação 7: 
 
𝜑 = 1,382. 𝑅𝑇. √𝐵1 + 𝐵2 (7) 
Em que: 
RT: resistência térmica de superfície a superfície conforme a equação 2; 
B1: determinado pela equação 8, sendo Bo determinado pela equação 9: 
B2: determinado pela equação 10: 
 
𝐵1 = 0,226.
𝐵𝑜
𝑅𝑇
 
 (8) 
 
𝐵𝑜 = 𝐶𝑇 − 𝐶𝑇𝑒𝑥𝑡 (9) 
 
𝐵2 = 0,205. (
(𝜆. 𝜌. 𝑐)𝑒𝑥𝑡
𝑅𝑇
) . (𝑅𝑒𝑥𝑡 −
𝑅𝑇 − 𝑅𝑒𝑥𝑡
10
) 
 (10) 
 
Em que: 
RT: resistência térmica de superfície a superfície conforme a equação 2; 
CT: Capacidade térmica total; 
CText: Capacidade térmica da camada externa; 
35 
 
 
 
λ, c e ρ: Tabelados de acordo com o material; 
 
Para encontrar o fator solar (FSo), deve-se utilizar a equação 11: 
 
𝐹𝑠𝑜 = 4. 𝑈. 𝑎 (11) 
 
Em que: 
Fso: fator solar de elementos opacos; 
U: Transmitância térmica; 
α: Absortância térmica; 
 
 
2.3.1.3 Estratégias Bioclimáticas conforme a NBR 15.220 
 
“Considerando o recorte do desempenho ambiental da arquitetura atrelado 
ao conforto e à eficiência energética, [...] partindo da fase conceitual [...], o 
projeto de um edifício deve incluir o estudo dos seguintes tópicos: 
(a) orientação solar e aos ventos; 
(b) forma arquitetônica, arranjos espaciais, zoneamento dos usos internos 
do edifício e geometria dos espaços internos; 
(c) características, condicionantes ambientais (vegetação, corpos d'água, 
ruído, etc.) e tratamento do entorno imediato; 
(d) materiais da estrutura, das vedações internas e externas, considerando 
desempenho térmico e cores; 
(e) tratamento das fachadas e coberturas, de acordo com a necessidade de 
proteção solar; 
(f) áreas envidraçadas e de abertura, considerando a proporção quanto à 
área de envoltória, o posicionamento na fachada e o tipo do fechamento, 
seja ele vazado, transparente ou translúcido; 
(g) detalhamento das proteções solares considerando tipo e 
dimensionamento; e 
(h) detalhamento das esquadrias.” (GONÇALVES; DUARTE. 2006). 
 
Implementar medidas pautadas em arquitetura Bioclimática é uma tendência para os 
próximos anos. Diversos estudos já avaliaram a incorporação de iluminação e ventilação natural 
nas edificações de forma a reduzir consumo de energia nas mesmas. 
Em um desses estudos, Rupp e Ghisi (2013) concluíram por exemplo, que o 
dimensionamento do sistema de iluminação artificial em função do aproveitamento da luz 
natural pode resultar em uma redução de 87% da energia gasta no sistema de iluminação e de 
12% a 52% do consumo final de energia elétrica de uma residência; eles constataram também 
que aproveitar a ventilação natural pode gerar uma economia de energia elétrica de 31,9%, 
dependendo do modelo da abertura utilizada, da localização da edificação e da orientação 
36 
 
 
 
O posicionamento das janelas por exemplo, deve ser determinado observando a 
orientação do sol durante o dia; a utilização de cores claras e claraboias, fontes de iluminação 
zenital, definida pela NBR 15215-3 (ABNT, 2005) como porção de luz natural produzida pela 
luz que entra através dos fechamentos superiores dos espaços internos também deve ser 
considerada (DUTRA et al, 2014). 
Todas as alternativas apresentadas acima são estratégias Bioclimáticas com grande 
exequibilidade para habitações de interesse social, pois podem ser utilizadas apenas com 
pequenas alterações nos projetos. 
A NBR 15.220 (ABNT, 2005) apresenta medidas Bioclimáticas, detalhadas abaixo, de 
acordo com Carta Bioclimática de Givoni (1992), observada na Figura 10. 
As Zonas da carta Bioclimática correspondem as seguintes estratégias: 
 
A – Zona de aquecimento artificial (calefação) – Existe a necessidade de aquecimento 
artificial para atenuar eventual sensação de desconforto térmico por frio; 
B – Zona de aquecimento solar da edificação – Características como forma, 
implantação, cores utilizadas na parte externa e orientação da edificação em geral e de 
superfícies envidraçadas, devem ser conscientemente pensadas de maneira a contribuir para 
otimização do aquecimento dos ambientes nos períodos frios através da incidência de radiação 
solar; 
C – Zona de massa térmica para aquecimento – Necessidade de paredes internas 
pesadas a fim de manter o interior da edificação aquecido; 
D – Zona de Conforto Térmico (baixa umidade) – Zona de conforto térmico (a baixas 
umidades); 
E – Zona de Conforto Térmico – Zona de conforto térmico; 
F – Zona de desumidificação (renovação do ar) - A desumidificação pode auxiliar a 
renovação do ar interno por ar externo através da ventilação dos ambientes, ajudando a atenuar 
as sensações térmicas; 
G + H – Zona de resfriamento evaporativo – A evaporação da água em regiões 
quentes e secas pode auxiliar a atenuar a sensação térmica verão. Isso é possível através do 
resfriamento evaporativo, que pode ser obtido através do uso de vegetação, fontes de água ou 
outros recursos que permitam a evaporação da água diretamente no ambiente que se deseja 
resfriar. 
37 
 
 
 
H + I – Zona de massa térmica de refrigeração – Durante a noite (período mais frio) 
a temperatura interna pode ser mantida agradável a partir do uso de paredes e coberturas de 
maior massa térmica pois estas armazenam calor durante o dia e passam para o exterior à noite. 
I + J – Zona de ventilação - A ventilação cruzada é necessária nessas Zonas. Ela pode 
ser obtida através da circulação de ar entre os ambientes da edificação; para isso, os cômodos 
precisam ter janelas em mais de uma fachada, caso contrário, a porta do mesmo deve ser 
mantida aberta. Ressalta-se a necessidade de, em fases de projeto, atentar para os ventos 
predominantes na região e nas possíveis barreiras impostas pelo entorno.K – Zona de refrigeração artificial – Há necessidade de resfriamento artificial para 
atenuar a eventual sensação de desconforto térmico por calor em períodos críticos. 
L – Zona de umidificação do ar – Se a umidade relativa do ar estiver baixa e a 
temperatura estiver entre 21ºC e 30ºC, a umidificar o ar poderá proporcionar sensações térmicas 
mais agradáveis. Isso pode ser feito por meio de recipientes com água dispostos nos ambientes 
e do controle da ventilação, que se torna indesejável por eliminar o vapor fornecido pelas 
plantas e por algumas atividades domésticas. 
 
Figura 10: Carta Bioclimática adaptada 
Fonte: NBR 15.220 (ABNT, 2005) 
38 
 
 
 
2.3.1.4 Projeto Bioclimático 
A implementação de estratégias Bioclimáticas pode ser feita de maneira muito simples, 
algumas pequenas modificações na concepção dos projetos podem trazer grandes benefícios no 
consumo energético das edificações resultante da integração entre iluminação e 
condicionamento térmico naturais. Os conceitos abordados até aqui, devem ser propostos nos 
projetos de maneira consciente integrada. Os projetos bioclimáticos devem ser concebidos com 
base nas etapas propostas na Figura 11. 
 
Abaixo serão detalhadas algumas decisões de projeto cruciais para a implantação de 
conceitos bioclimáticos em habitações de interesse social, na etapa da avaliação de desempenho 
térmico, de acordo com Dutra et al (2014): 
 
Forma da edificação – A forma da edificação é determinante quando o objetivo é 
aproveitar a ventilação natural. No Brasil, as habitações de interesse social construídas pelo 
Governo costumam ter duas configurações: casas térreas ou apartamentos conforme a Figura 
12. 
Figura 11: Etapas de projetos bioclimáticos 
Fonte: DUTRA et al. (2014) 
39 
 
 
 
Na primeira configuração, todas as superfícies externas são expostas a radiação solar e 
à ventilação, na segunda, algumas unidades são mais expostas do que as outras causando 
diferenças no que tange ao desempenho térmico. 
 
Orientação da edificação – A orientação da edificação quanto ao vento atuante no local 
em que a mesma será construída é um parâmetro essencial a ser seguido no sentido de propiciar 
conforto térmico. A direção dos ventos em um determinado local pode ser obtida através da 
rosa-dos-ventos, observada na Figura 13; nela pode-se verificar a direção, a velocidade e a 
frequência dos ventos atuantes no verão, que devem ser aproveitados, e no inverno, que devem 
ser evitados. 
Figura 12: Casas isoladas X edifício residencial 
Fonte: Fonte: DUTRA et al. (2014) 
 
Fonte: A autora 
Figura 13: Rosa dos ventos de velocidades predominantes no Rio de 
Janeiro segundo o programa Analysis SOL-AR 
40 
 
 
 
Projetar as fachadas de maiores dimensões no sentido Norte-Sul minimiza os ganhos 
solares no verão e aumenta no inverno. Por vezes essa orientação é conflitante em relação 
a incidência dos ventos; deve-se então, ponderar qual melhor opção. 
 
Umidificação - Essa medida é indicada para locais com umidade relativa do ar inferior 
a 20%, valor que pode causar desconforto nas mucosas e desidratação. A umidificação do ar 
pode ser feita através da instalação de espelhos d’água a fim de configurar um microclima mais 
confortável. O esquema de umidificação do ar pode ser observado na Figura 14. 
 
 
 Figura 14: Fonte e espelho d'água 
 
Cores utilizadas na parte externa em geral – Utilizar cores claras é interessante pois 
as mesmas refletem melhor a luz para o interior. O contraste entre as cores energeticamente 
mais eficiente pode ser observado na Figura 15. 
 
 Fonte: DUTRA et al. (2014) 
 
Figura 15: Refletâncias para superfícies interiores em função de seu 
posicionamento em relação à janela 
Fonte: DUTRA et al. (2014) 
 
41 
 
 
 
 
Ventilação cruzada – Essa técnica é de fácil implementação nas edificações, basta 
especificar duas aberturas em paredes diferentes que a ventilação cruzada acontece 
naturalmente. Há boas perspectivas de resfriamento em ambientes que seguem esses 
parâmetros, especialmente nas configurações 3 e 4 do modelo observado na Figura 16. 
 
Aquecimento solar passivo – Essa medida consiste em entrada de radiação solar 
diretamente pelas aberturas, ela é sugerida pela NBR 15.220 para Zonas com temperaturas mais 
frias no inverno. 
 
Resfriamento evaporativo – Essa medida, observada na Figura 17, consiste na 
instalação de um tanque d’água ou de um jardim no telhado da edificação para que a evaporação 
da água ou a evapotranspiração retire o calor da cobertura. 
 
Figura 16:Ventilação cruzada em diferentes layouts 
Fonte: DUTRA et al. (2014) 
 
Figura 17: Tanque de água e jardim sobre o telhado 
Fonte: Fonte: DUTRA et al. (2014) 
 
42 
 
 
 
Sombreamento – O sombreamento das aberturas é indicado pela NBR 15.220 para 
edificações que não devem receber radiação solar direta por já serem, em condições normais, 
demasiadamente quentes. 
A carta solar, observada na Figura 18, é uma ferramenta de apoio para o 
dimensionamento de brises (elementos arquitetônicos de sombreamento) e marquises pois 
traçados os pontos, são encontrados os ângulos de incidência solar (α); seu uso retorna o 
sombreamento exato em um determinado período e a máscara de sombreamento necessária para 
diminuir os ganhos térmicos. Incorporar vegetação no entorno da edificação também é uma boa 
alternativa de sombreamento. 
Tamanho das aberturas – A especificação das janelas em projetos de edificações deve 
ser feita levando em consideração a área mínima de aberturas em relação ao piso, determinada 
pela NBR 15.220 para cada Zona Bioclimática. Diferentes tipos de janelas apresentam 
diferentes áreas úteis de ventilação conforme a Figura 20. 
 
 
 
Figura 18: Carta solar do Rio de Janeiro segundo o programa 
Analysis SOL-AR 
Fonte: A autora 
Figura 19: Ângulos de incidência solar e 
dimensionamento de brises 
 Fonte: DUTRA et al. (2014) 
 
43 
 
 
 
 
2.3.2 Energia alternativa 
De acordo com Dutra et al. (2014), um modelo construtivo sustentável e 
energeticamente eficiente deve buscar também fontes de energia renováveis. O sol é uma 
excelente fonte de energia; a energia solar pode ser aproveitada diretamente, como por exemplo 
quando entra pelos vãos da edificação e também indiretamente, quando aquece o ambiente 
através da inércia térmica dos elementos construtivos. A energia solar também pode ser 
aproveitada indiretamente através dos painéis de aquecimento solar, que aquecem a água a ser 
utilizada na edificação. Os painéis fotovoltaicos permitem a conversão de energia solar em 
energia elétrica, que pode ser utilizada como alternativa à energia fornecida pela rede. 
Implementada em habitações de interesse social, a energia solar fotovoltaica além dos 
benefícios ao meio ambiente, reduziria os gastos da população de baixa renda com energia 
elétrica. 
No período de um ano, 1,5 x 10^18 kWh de energia solar são recebidos pela Terra. Esse 
valor corresponde a 10 mil vezes o consumo mundial de energia neste mesmo período. Além 
de ser responsável pela manutenção da vida na Terra, a radiação solar é uma fonte energética 
inesgotável, com grande potencial de utilização por meio de sistemas de captação e conversão 
em outras formas de energia (CRESESB, 2014). 
A radiação solar acima da atmosfera terrestre tem caráter determinístico no que se refere 
ao aproveitamento da energia solar. Essa radiação é muito estável e consiste em 
aproximadamente 1.367 W/m², a uma distância Sol-Terra igual a 1 UA, equivalente a 
149.598.106 km (IEPUC, 2016). 
Figura 20: Área útil de ventilação para diferentes tipos de abertura 
 Fonte: DUTRA et al. (2014) 
 
44 
 
 
 
O Brasil está situado em uma região intertropical, faixa onde a incidência de radiação 
solar é maior que a média mundial. Essa característica