Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios

Gestão Ambiental Aplicada à
Construção de Edifícios
AULA 3
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
1
Introdução
• O desperdício de energia elétrica no Brasil é muito grande. De
acordo com as estatísticas, 44% do consumo dessa energia
originam-se em edificações residenciais (22%), comerciais (14%) e
públicas (8%).
• O potencial elétrico no Brasil tende a se tornar insuficiente no
futuro, o que exigirá a construção de novas usinas e, com elas, o
inevitável impacto ambiental. As reservas combustíveis necessárias
às usinas termelétricas também estão diminuindo. É evidente e
urgente a necessidade de conservação e uso racional de energia
elétrica no país.
• O objetivo desta aula é apresentar as principais premissas de
manejo e controle do consumo de energia nas edificações, visando
à sustentabilidade sem prejuízo do conforto dos usuários.
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
2
1. Conforto ambiental na história
Na antiga Roma, o imperador Ulpiano criou o
Heliocaminus, uma lei para garantir ao povo romano do
século II d.C. o direito ao Sol.
Figura 01: Heliocaminus (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
3
1. Conforto ambiental na história
Nas antigas cidades
romanas:
• Calidarium: sistemas
para aquecimento de
água.
• Ipocausto: túneis
subterrâneos nos
quais uma fornalha
aquecia o ar que, por
sua vez, aquecia os
ambientes.
Figura 02: Calidarium e Ipocausto (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
4
1. Conforto ambiental na história
Mesa Verde – povo do deserto
do Colorado, nos EUA, que
levantou construções nas
encostas de pedra:
•
no verão quente e seco: as
habitações são protegidas
do sol pelas encostas de
pedra, de forma a sombrear
a incidência dos raios
solares;
•
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
edificações à noite,
garantindo o conforto
térmico.
Figura 03: Mesa verde: habitações e Kiwa (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
5
1. Conforto ambiental na história
Norte da China:
• por causa do clima muito
severo, as edificações são
subterrâneas;
• 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);
• são escolas, mercados,
residências, tudo sob a
superfície da terra;
• vista de cima, a cidade
mostra apenas os pátios
das casas.
Figura 04: Casas subterrâneas no norte da China (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
6
1. Conforto ambiental na história
Sul do Brasil:
• há cerca de 1200 anos, alguns grupos indígenas recorreram às
construções subterrâneas para se abrigar da chuva e dos ventos frios
típicos do planalto daquela região;
• as habitações consistiam em um buraco fundo o bastante para que se
pudesse ficar de pé, encimado por um teto que se apoiava em uma ou
mais estacas principais e pilares ao redor, que evitavam que o teto
chegasse até o chão e, portanto, facilitavam a ventilação;
• por serem construídas sempre em grupo, muitas dispunham de
galerias de circulação entre as habitações;
• a denominação desses grupos é bastante acertiva: são conhecidos
como “Casas Subterrâneas”.
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
7
1. Conforto ambiental na história
Figura 05: Casas subterrâneas no sul do Brasil (há 1200 anos)
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
8
1. Conforto ambiental na história
Figura 06: Casas subterrâneas no sul do Brasil (há 1200 anos)
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
9
1. Conforto ambiental na história
The Hole House, na Suíça
• As casas subterrâneas contemporâneas foram concebidas para
oferecer tanto conforto quanto qualquer casa na superfície e ainda
tirar proveito do isolamento térmico e acústico, da pouca poluição
visual e, por incrível que pareça, da iluminação natural.
• É o que fica evidente no projeto conhecido como The Hole House,
executado em Vals, na Suíça, resultado da parceria entre os
escritórios SeARCH e Christian Müller Architects, talvez o mais belo
exemplo de casa subterrânea da atualidade.
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
10
1. Conforto ambiental na história
Figura 07: The Hole House, na Suíça
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
11
1. Conforto ambiental na história
Figura 08: The Hole House, na Suíça
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
12
1. Conforto ambiental na história
Figura 09: The Hole House, na Suíça
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
13
1. Conforto ambiental na história
Figura 10: The Hole House, na Suíça
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
14
1. Conforto ambiental na história
Figura 11: The Hole House, na Suíça
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
15
1. Conforto ambiental na história
Figura 12: The Hole House, na Suíça
Fonte: Arquitetônico (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
16
1. Conforto ambiental na história
Casa de campo subterrânea, na Grã-Bretanha
• De acordo com a Revista Casa e Jardim On Line [200?], o inglês Gary
Neville, estrela do time de futebol Manchester United, estaria
disposto a desembolsar cerca de oito milhões de libras por uma
residência subterrânea que lembra uma flor.
•
A casa de campo, projetada pela Make Architects, surpreende
quando avistada pelo alto: é praticamente invisível, salvo as pétalas,
que são, na verdade, ambientes da área externa.
• Além de possuir uma arquitetura ousada, a construção pretende ser
a primeira casa de carbono neutro em toda a Grã-Bretanha. Sua
energia será produzida a partir de uma turbina eólica e painéis
solares.
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
17
1. Conforto ambiental na história
Figura 13: Casa de campo subterrânea, na Grã-Bretanha: apenas a área externa fica à mostra.
Vista de cima, lembra o desenho de uma flor. Projeto de Make Architects.
Fonte: Revista Casa e Jardim On Line, [200?]
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
18
1. Conforto ambiental na história
Figura 14: Casa de campo subterrânea, na Grã-Bretanha: vista panorâmica
Fonte: Engenharia Civil (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
19
1. Conforto ambiental na história
Figura 15: Casa de campo subterrânea, na Grã-Bretanha: vista aérea
Fonte: Engenharia Civil (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
20
1. Conforto ambiental na história
Figura 16: Casa de campo subterrânea, na Grã-Bretanha: vista noturna.
Fonte: Revista Casa e Jardim On Line, [200?]
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
21
1. Conforto ambiental na história
Figura 17: Casa de campo subterrânea, na Grã-Bretanha: ambiente iluminado com clarabóia
Fonte: Revista Casa e Jardim On Line, [200?]
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
22
1. Conforto ambiental na história
Figura 18: Casa de campo subterrânea, na Grã-Bretanha: ventilação e iluminação naturais
Fonte: Engenharia Civil (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
23
1. Conforto ambiental na história
Edifício “estufa”
• o arquiteto Mies van der Rohe, com suas cortinas de vidro na
segunda metade do século XX, criou um verdadeiro ícone de edifícios
de escritórios;
• seu formalismo clean foi seguido por várias gerações de profissionais
que internacionalizaram o que era distinto para algumas economias
e climas;
• o conseqüente edifício “estufa” foi então exportado como símbolo
de poder, assim como sistemas sofisticados de ar condicionado e
megaestruturas de aço e concreto, sem sofrer readaptações às
características culturais e climáticas do local de destino.
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
24
1. Conforto ambiental na história
Figura 19: Edifício Seagran (escritórios), Nova Iorque, 1958. Projeto de Mies van der Rohe
Fonte: Wikipedia (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
25
1. Conforto ambiental na história
Figura 20: Conjunto Lake Shore Drive (apartamentos), em Chicago. Projeto de Mies van der Rohe
Fonte: Wikipedia (2011)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
26
1. Conforto ambiental na história
Figura 21: Edifício “estufa” (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
27
2. Eficiência energética
• Obter o efeito desejado em termos de conforto térmico, qualidade
do ar, aquecimento de água, iluminação, circulação vertical, com o
menor consumo de energia possível.1
• Um edifício eficiente, para ter baixo consumo, não pode
prejudicar a satisfação de seus usuários. 1
• A eficiência energética pode, então, ser entendida como a obtenção
de um serviço com baixo dispêndio de energia. 2
• Portanto, um edifício é mais eficiente energicamente que outro
quando proporciona as mesmas condições ambientais com menor
consumo de energia. 2
1. Vittorino (2010)
2. Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
28
2. Eficiência energética
Por que se consome energia em edificações?
Utilizam-se equipamentos para suprir necessidades dos usuários:
• necessidades que só podem ser supridas com o consumo de
energia: aquecimento de água para cozimento de alimentos;
• necessidades decorrentes de decisões de projeto: uso de
energia elétrica em sistemas de resfriamento empregados
para climatizar edifícios inadequados ao clima.
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
29
2. Eficiência energética
Índice de Saturação
O uso dos equipamentos eletrodomésticos tem relação direta
com o consumo de energia elétrica. A presença destes pode
ser aferida por dois índices: saturação e posses de
equipamentos.
O primeiro mostra o percentual de residências que possuem
pelo menos um dos equipamentos pesquisados. A partir do
índice de saturação pode-se projetar a possibilidade de
expansão da aquisição do equipamento por mais
consumidores.
Fonte: Tavares e Fritsche (2007)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
30
2. Eficiência energética
Índice de Saturação
Em 2007, o Laboratório de Eficiência Energética em Edificações da Universidade
Federal de Santa Catarina publicou um relatório com alguns índices de saturação:
• 100% das residências têm geladeiras, sendo que 10% duas unidades;
• 33% das geladeiras têm até 3 anos de uso e 26% mais de 10 anos;
• 34% das residências têm freezer;
• 68% têm fornos de microondas;
• 84% têm máquinas lava-roupa;
• 7% têm aquecimento de água a gás, 1% boiler elétrico e 92% chuveiros
elétricos.
• 35% das residências têm ventiladores de teto;
• 60% têm circuladores de ar ou ventiladores;
• 27% têm ar condicionado;
• 11% têm aquecedores de ambiente.
Note-se o aumento significativo em relação aos índices da Figura 21, referentes
ao ano de 1991. O número de residências com ar condicionado, por exemplo,
passou de 6% , em 1991, para 27%, em 2007.
Fonte: Tavares e Fritsche (2007)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
31
2. Eficiência energética
Figura 22: Consumo de energia por uso final em residências (por Luciano Dutra)
Fonte: Jannuzzi e Schipper (1991 apud LAMBERTS, DUTRA e PEREIRA, 1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
32
2. Eficiência energética
IL = iluminação artificial
AC = ar condicionado
Figura 23: Consumo de energia em edificações comerciais e públicas (por Luciano Dutra).
Fonte: Procel (1988 apud LAMBERTS, DUTRA e PEREIRA, 1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
33
2. Eficiência energética
Figura 24: Consumo de energia por uso final em edificações comerciais (por Luciano Dutra)
Fonte: Procel (1988 apud LAMBERTS, DUTRA e PEREIRA, 1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
34
2. Eficiência energética
Quanto se consome de energia em um edifício?
• Depende da potência dos equipamentos e de quanto tempo
eles são utilizados:
– uso no momento de necessidade: chuveiro de alta potência
para aquecer a água do banho em dia frio;
– uso fora do momento de necessidade: lâmpadas acesas
sem que ninguém esteja no ambiente.
• Depende do rendimento energético do equipamento ou
sistema:
– quando novo: Selo Procel; e
– daquele decorrente do programa de manutenção.
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
35
2. Eficiência energética
Elementos que consomem energia em edificações
• iluminação artificial: interiores, exteriores, fachadas;
• transporte vertical: elevadores, monta-cargas e escadas
rolantes;
• transporte horizontal: esteiras rolantes e transportadoras de
materiais;
• bombeamento de água para consumo humano;
• aquecimento de água: higiene e cocção;
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
36
2. Eficiência energética
Elementos que consomem energia em edificações
• climatização artificial: resfriamento, aquecimento, ventilação,
umidificação, desumidificação, bombeamento de água
gelada/aquecida;
• processos
– industriais: usinagem, conformação, eletrodeposição, moldagem,
etc;
– para serviços: geração de vapor, refrigeração alimentar, imagem e
som, etc;
– residenciais: televisores, ferro-de-passar, geladeiras, freezers, etc;
– administrativos: equipamento de informática, centros de
telefonia;
– combinação dos anteriores.
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
37
2. Eficiência energética
Enfocando instalações e equipamentos
• revisão da instalação elétrica em geral, buscando subdimensionamentos e problemas de manutenção;
• verificação do uso de equipamentos com alta eficiência energética
(selo “A” do selo Procel):
– chuveiros;
– geladeiras;
– fogões;
– ventiladores;
– equipamentos de ar-condicionado.
• verificação de níveis de iluminamento em ambientes;
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
38
2. Eficiência energética
Enfocando instalações e equipamentos
• avaliação e substituição de lâmpadas e luminárias;
• avaliação do funcionamento de elevadores (controle
inteligente) e regeneração;
• substituição de monitores de microcomputadores de tubos de
raios catódicos para LCD;
• instalação de sensores de presença em corredores, banheiros,
salas de reunião.
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
39
2. Eficiência energética
Participação do ar condicionado no consumo
de edifícios de escritórios
• variável segundo o clima, a envoltória e o uso do edifício;
• pode chegar a até 75% do consumo total da edificação.
É o “espelho” do sistema construtivo e das práticas de
projeto e operação da edificação.
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
40
2. Eficiência energética
Gráfico 01: Participação do ar condicionado no consumo de edifícios de escritórios
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
41
2. Eficiência energética
Figura 25: Uso indiscriminado de ar condicionado
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
42
3. Uso racional de energia
De um modo geral, é possível racionalizar o uso de energia em um
edifício se conseguir reduzir o consumo para iluminação,
condicionamento do ar e aquecimento de água. Neste cenário,
recomenda-se:
• usar sistemas naturais de condicionamento e iluminação sempre
que possível;1
• usar sistemas artificiais mais eficientes; 1
• buscar a integração entre os dois (artificial e natural); 1
• reduzir a demanda e utilizar equipamentos mais eficientes; 2
• em residências, utilizar coletores solares. 2
1. Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
2. Vittorino (2010)
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
43
3. Uso racional de energia
Edifícios brasileiros
• Até muito recentemente:
– construção rápida e
econômica;
– beleza da fachada;
– pequena preocupação com
eficiência energética da
envoltória;
– preocupação moderada com
eficiência energética de
equipamentos.
• Tendência:
– incorporação do conceito de
eficiência energética visando
certificações ambientais,
como o LEED/USGB;
– aplicação de soluções mais
“ousadas”;
– Selo PROCEL de eficiência
energética de edificações.
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
44
3. Uso racional de energia
Edifícios brasileiros no futuro
• Muito maior atenção à
proteção térmica das
fachadas:
– pinturas refletivas;
– vidros com baixo ganho de
calor solar;
– aumento do isolamento
térmico de coberturas;
– barreiras radiantes.
• Comerciais:
– sistemas de ar condicionado
com acionamento
individualizado (VRV);
– aproveitamento de energia
cinética de elevadores;
– uso de equipamentos e
dispositivos etiquetados.
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
45
3. Uso racional de energia
Tabela 01: Requisitos ambientais e de projeto para São Paulo x edifícios altos de escritórios
Fonte: Marcondes (2008 apud SAYEGH, 2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
46
3. Uso racional de energia
Com quase 50 anos, o
prédio do arquiteto Rino
Levi, hoje do Banco Itaú, na
avenida Paulista, em São
Paulo, é um dos mais
eficientes em conforto
ambiental e consumo de
energia.
Figura 26: Banco Itaú, na Av. Paulista
Fonte: Sayegh at al (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
47
3. Uso racional de energia
O prédio do Banco Itaú é o melhor
exemplo em São Paulo de conforto
térmico e eficiência energética:
• todas as fachadas foram tratadas
de maneira diferenciada com
cálculos e estudos de insolação;
• o resultado é típico da arquitetura
moderna: a incorporação de
sistemas de proteção solar passivos,
como os brises e fachadas cegas,
com massa exposta, com alta
inércia térmica e sombreamento
garantido.
Figura 27: Banco Itaú, na Av. Paulista: brise e fachada cega
Fonte: Sayegh at al (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
48
3. Uso racional de energia
Usar a forma e a orientação:
• maximizar a exposição da
edificação às brisas do
verão orientando
corretamente o projeto e
empregando alguns
recursos aplicáveis à forma
do edifício;
• o estudo da forma e da
orientação da arquitetura
também pode explorar a
iluminação natural e
favorecer ganhos de calor
solar.
Figura 28: A forma e a orientação do edifício (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
49
3. Uso racional de energia
Promover ventilação vertical:
•
•
•
o ar quente tende a se
acumular nas partes mais
elevadas do interior da
edificação;
a retirada deste ar quente
pode criar um fluxo de ar
ascendente gerado por
aberturas em diferentes
níveis;
o processo pode ser feito
através de diversos
dispositivos como
lanternins, aberturas no
telhado, exaustores eólicos
ou aberturas zenitais.
Figura 29: Tipos de ventilação vertical (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
50
3. Uso racional de energia
Figura 30: Espaços fluídos (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Projetar espaços fluidos:
• permitem a circulação do ar entre os ambientes internos e entre os ambientes e o
exterior;
• muitos dispositivos podem ser usados para permitir esse tipo de recurso, mantendo
contudo a privacidade visual do interior (venezianas, elementos vazados);
• em locais com invernos mais frios, estes dispositivos devem ser flexíveis, podendo ser
fechados para evitar infiltrações indesejáveis.
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
51
3. Uso racional de energia
Figura 31: Direcionamento de ar para o interior (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Elementos que direcionam o fluxo de ar para o interior:
• diversos elementos que se salientem da volumetria ou no entorno do edifício
podem ser utilizados para incrementar o volume e a velocidade do fluxo de ar
para o espaço interno;
• alguns elementos podem ser úteis também para o sombreamento de
aberturas.
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
52
3. Uso racional de energia
Figura 32: Resfriamento evaporativo com áreas gramadas ou arborizadas (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
53
3. Uso racional de energia
Figura 33: Evaporação na telha cerâmica e molhagem do telhado (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
54
3. Uso racional de energia
Figura 34: Molhagem de áreas externas (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
55
3. Uso racional de energia
Figura 35: Paredes com trepadeiras (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
56
3. Uso racional de energia
Figura 36: Jardim e tanque de água sobre laje (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
57
3. Uso racional de energia
Figura 37: Fonte e espelho d’água (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
58
3. Uso racional de energia
Figura 38: Ganho solar direto (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
59
3. Uso racional de energia
Parede de
acumulação:
consiste no uso de
paredes com elevada
massa térmica nas
orientações mais
expostas à
insolação. Este
elemento acumula o
calor do sol durante
o dia, devolvendo-o
ao ambiente a noite,
quando as
temperaturas são
mais amenas.
Figura 39: Ganho solar indireto (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
60
3. Uso racional de energia
Figura 40: Ventilação cruzada (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
61
3. Uso racional de energia
Figura 41: Janelas com bandeiras basculantes: ventilação seletiva para
higienização do ar interno em períodos frios (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
62
3. Uso racional de energia
Figura 42: Brises móveis: a versatilidade permite sombrear o sol indesejado através da parte fixa,
reservando à parte móvel a função de controlar a entrada desejável do sol (por Luciano Dutra)
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
63
3. Uso racional de energia
Figura 43: Proteção solar com árvores de folhas caducas
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
64
3. Uso racional de energia
No escritório da
Citroën do Brasil,
projetado pela
Hochheimer
Imperatori
Arquitetura,
aberturas na
cobertura somam-se à
reformulação dos
"sheeds" e
possibilitam, além da
utilização de luz
natural, a criação de
uma paisagem
interna.
Figura 44: Escritório da Citroën do Brasil
Fonte: Gerolla (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
65
3. Uso racional de energia
Figura 45: Ambiente com aproveitamento máximo da iluminação natural
Fonte: Gerolla (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
66
3. Uso racional de energia
Figura 46: Iluminação natural mesclada com artificial automatizada
Fonte: Gerolla (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
O projeto dessa
residência mescla
iluminação natural
com vários circuitos
elétricos, que
permitem a criação de
usos diversos e
consumo de
eletricidade
em cada situação.
Alternando-se a
utilização das fontes
de luz, formam-se
também novos
cenários
67
Tabela 02: Lâmpadas e vida útil
Fonte: Copel e Osram (apud GEROLLA, 2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
68
3. Uso racional de energia
LEDs são fortes
candidatos a
substitutos
das lâmpadas
fluorescentes
compactas devido à
sua qualidade de
emissão luminosa e
alta potência
Figura 47: Luminária com LED
Fonte: Gerolla (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
69
3. Uso racional de energia
Integração de luz
natural e
artificial, com
sensores de
luminosidade ligados
às luminárias que
medem a incidência
de luz natural no
ambiente e regulam a
iluminância, mantida
sempre em 500 lux.
Figura 48: Projeto do Banco Pactual, em São Paulo, de Neide Sanzi
Fonte: Gerolla (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
70
3. Uso racional de energia
Fachada ventilada: primeiramente,
o termo foi conferido às soluções com
painéis opacos fixados afastados do
paramento. A função da segunda pele
nas fachadas ventiladas opacas é de
promover um sombreamento na
fachada, além da ventilação retirar
carga térmica. Nesse tipo, já utilizada
no Brasil desde a década de 90, são
usados como revestimentos da
segunda camada produtos como
pedras, cerâmica e alumínio compósito,
na maioria das vezes com juntas
seladas, com distância entre camadas
de no mínimo 10 cm.
Figura 49: Esquema de fachada ventilada com
revestimento pétreo ou cerâmico
Fonte: Sayegh at al (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
71
3. Uso racional de energia
Tabela 03: Desempenho de uma fachada dupla ventilada em relação a diferentes critérios ambientais
em São Paulo e em cidades européias
Fonte: Marcondes (2008 apud SAYEGH, 2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
72
3. Uso racional de energia
Fachada ventilada dupla de
vidro: criação de espaço entre
as superfícies atuando como
elemento de circulação e
renovação de ar. Dentre suas
vantagens está o aumento na
eficiência energética e no
conforto dos usuários, a
diminuição da transmissão
sonora, pois barra ruídos
externos, e a redução
dos ganhos solares, aliada a
uma maximização da
transparência. Além
dessas características, esse
sistema permite a ventilação
natural em andares mais altos.
Figura 50: Esquema de fachada ventilada dupla de vidro
Fonte: Sayegh at al (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
73
3. Uso racional de energia
O Centro Empresarial Nações
Unidas é exemplo de uso de
fachada dupla de vidro na cidade
de São Paulo.
Figura 51: Centro Empresarial Nações Unidas
Fonte: Sayegh at al (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
74
3. Uso racional de energia
O projeto de Norman
Foster é um dos primeiros
modelos de edifícios
ecológicos de Londres.
As fachadas são
formadas de vidro duplo
com metalização e
cavidade de 15cm
ventilada.
Figura 52: Edifício ecológico em Londres
Fonte: Sayegh at al (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
75
3. Uso racional de energia
O edifício Debis, em
Berlim, Alemanha,
apresenta fachada dupla
ventilada com camada
exterior com aletas de
vidro passíveis de abertura
automatizada. É a última
geração em fachadas
duplas ventiladas. O
projeto é de Renzo Piano.
Figura 53: Edifício Debis, em Berlim
Fonte: Sayegh at al (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
76
3. Uso racional de energia
O edifício do Commerzbank,
projetado por Norman Foster,
é um ícone de conforto
ambiental e eficiência
energética na Europa.
Possui modo misto de
condicionamento de ar, que
alia a ventilação natural de
estratégicas aberturas e a
ventilação mecânica do
sistema radiante de forros
gelados.
Figura 54: Edifício do Commerzbank
Fonte: Sayegh at al (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
77
3. Uso racional de energia
Figura 55: Uso de coletores solares em habitações
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
78
3. Uso racional de energia
Figura 56: Uso de aquecimento solar em escala industrial
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
79
3. Uso racional de energia
Figura 57: Sistema de captação solar instalado em talude para atender indústria
Fonte: Vittorino (2010)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
80
3. Uso racional de energia
Este edifício
construído em
região quase
desértica, na
Espanha, conta com
ar refrigerado
produzido a partir
de radiação solar. O
protótipo pretende
oferecer conforto
térmico com pouca
energia elétrica.
Figura 58: Segundo edifício bioclimático da Plataforma Solar
de Almería, na Espanha
Fonte: Faria (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
81
3. Uso racional de energia
Repleto de
painéis
fotovoltaicos e
coletores de
água, o edifício
deve produzir
quase
toda a energia
necessária para
seu pleno
funcionamento.
Figura 59: Segundo edifício bioclimático da Plataforma Solar
de Almería, na Espanha
Fonte: Faria (2008)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
82
3. Uso racional de energia
Figura 60: Sala comercial energicamente eficiente
Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (1997)
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
83
Considerações Finais
• O uso racional de energia é obrigação de todo cidadão, seja
pela economia nas despesas pessoais, seja pela contribuição
com o meio ambiente e gerações futuras.
• Verificou-se que toda construção com eficiência energética
deve considerar, desde o estudo preliminar, duas condições
básicas:
- integração entre condicionamento térmico e iluminação;
- integração entre sistemas naturais e artificiais.
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
84
Referências
ARQUITETÔNICO. Casas subterrâneas. Disponível em:
<http://www.arquitetonico.ufsc.br/casas-subterraneas>. Acesso em: 07 abr. 2011.
ENGENHARIA CIVIL. Casas subterrâneas. Disponível em:
<http://www.engenhariacivil.com/forum/casas-subterraneas-805.html>. Acesso em:
07 abr. 2011.
FARIA, R. Técnica e ambiente: frio solar. Revista Téchne, São Paulo, n. 133, p.30-31,
abr. 2008.
GEROLLA, G. Luminotecnia: menos luz, mais eficiência. Revista Téchne, São Paulo, n.
133, p.32-35, abr. 2008.
LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F.O.R. Eficiência energética na arquitetura. São
Paulo: PW Editores, 1997. 188p.
REVISTA CASA E JARDIM ON LINE. Casa subterrânea é puro luxo. São Paulo, [200?].
Disponível em http://revistacasaejardim.globo.com/Revista/Common/0,,EMI12254016938,00-CASA+SUBTERRANEA+E+PURO+LUXO.html. Acesso em: 07 abr. 2011.
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
85
Referências
SAYEGH, S. at al. Fachadas: alto desempenho, baixo impacto. Revista Téchne, São
Paulo, n. 133, p.38-43, abr. 2008.
TAVARES, S.F.; FRITSCHE, I.D. AET N° 01/04 - Desenvolvimento de uma metodologia
para criação de uma base nacional de dados sobre o consumo específico de energia.
Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, Santa Catarina, 2007. Disponível em:
<www.labeee.ufsc.br/sites/default/files/projetos/etiquetagem/RT_AET01_Banco_de_
Dados.pdf>. Acesso em: 11 abr. 2011.
VITTORINO, F. Eficiência Energética em Edificações. Mestrado Profissional em
Habitação, Instituto de Pesquisas Tecnológicas, São Paulo, 2010. (Aula da disciplina
Sustentabilidade do Ambiente Construído ministrada em 29 nov. 2010).
WIKIPEDIA.
Ludwig
Mies
van
der
Rohe.
Disponível
em:
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Ludwig_Mies_van_der_Rohe>. Acesso em: 07 abr.
2011.
Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios
Prof. Roberta Vendramini - www.construir.arq.br
86