TDH 29 (10)

A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
CAPÍTULO 6
6.1. - Da Arquitectura Vernácula/Popular à Bioclimática.
A Arquitectura Bioclimática não é um conceito moderno, uma vez que os nossos
antepassados já construíam edifícios que respeitavam e obedeciam às restrições que o clima e
o local impunham.
Neste capítulo é apresentado o enquadramento da habitação e o modo de habitar relativo às
construções dos nossos antepassados assim como à nova construção de diferente sistema
construtivo e tecnologias modernas, tendo ambas um conjunto de técnicas e sistemas, para o
conforto ambiental. É feita uma especial incidência sobre as orientações das fachadas, que
aqui se apresentam sob a expressão mais lata e os diferentes entendimentos que a sua
materialização tem tido, não só no decorrer das diversas épocas, mas também na diferente
adequação aos climas, modos de habitar e sistemas construtivos. É também feita uma
classificação de tipologias habitacionais e dos sistemas construtivos, nomeadamente tipos de
construção vernácula e, em particular, dois casos onde a nova tecnologia de construção está
presente, mais precisamente em duas habitações na zona da grande Lisboa.
Desde as primeiras construções documentadas no território nacional até há pelo menos 50
anos atrás, os sistemas construtivos utilizados na habitação, em Portugal, eram
predominantemente mistos, em termos de peso, relativamente ao material usado para as
paredes (pedra) com uma espessura de 0.50m aproximadamente. Era utilizado tijolo ou adobe
em zonas onde a pedra não estava disponível. As coberturas eram feitas de madeira.
Nas construções antigas, as paredes exteriores e interiores que desempenhavam funções
resistentes, designavam-se por paredes mestras, pois tinham capacidade para mobilizar forças
estabilizantes, resultantes do seu elevado peso, uma vez que equilibravam forças horizontais
derrubastes e deslizantes, devidas por exemplo a impulsos de terras ou de elementos
estruturais como asnas ou pisos, choques acidentais, vento ou sismos. No caso das paredes
exteriores, a protecção isolante em relação aos agentes atmosféricos, como a água da chuva
ou o vento, está associada à elevada espessura. Esta, cria uma barreira para a água e para o ar
proveniente do exterior impedindo as perdas de calor durante o Inverno. No Verão, aqueles
agentes, principalmente a água, inverterão o sentido do seu percurso, dando-se então a
secagem das paredes, lenta e progressivamente que, em paredes com grande espessura ou
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enterradas, se mantém mesmo até à chegada do Inverno seguinte, altura em que se reiniciará o
ciclo.
Um elemento importante na caracterização das paredes das habitações tradicionais, muito
especialmente nas urbanas, era a abertura de vãos (portas e janelas) que obedeciam a
tipologias muito características, estando limitadas pela capacidade resistente das peças que
aos confinavam. Do século XVI até aos meados do século XX, as soleiras, ombreiras e verga
eram construídas com pedras de lancil ver figura 75.
Figura 75: Vãos de porta tradicional em alvenaria.
Como já foi referido, nas zonas onde não existia pedra, as paredes, pelo menos as exteriores,
eram construídas com terra (tabique). Em Portugal, as primeiras casas de terra (normalmente
em taipa) surgiram há cerca de 2.500 anos (Pinho, Fernando F. S.). A construção em terra
manteve-se entre nós até meados do século XX, na construção de edificações rurais. Era
característica de populações de baixos recursos económicos e em zonas de abundante terra
argilosa. A localização deste tipo de construções é, principalmente, no Algarve e Alentejo,
mas também em algumas zonas de Aveiro, Bairrada e Mira, Estremadura e em localidades
próximas de Castelo Branco (Revista 1996, Casas de Portugal). Actualmente, retomou-se o
interesse por este tipo de construções, nomeadamente no Algarve, associado ao turismo e no
Alentejo surgiram experiências no domínio da habitação social.
Com excepção das fundações, a construção tradicional leve implica sempre uma construção
inteiramente em madeira na maior parte dos casos em pedra, tendo como exemplo Portugal.
Um problema relacionado com os edifícios totalmente construídos com materiais leves, no
clima de Portugal, é a sua pequena inércia térmica, o que resulta numa excessiva oscilação
térmica diurna da temperatura interior. Tornam-se, por essa razão, mais apropriadas para
climas invariavelmente frios ou quentes, com poucas oscilações térmicas diurnas e anuais,
sendo por isso características dos países do Norte da Europa, onde a capacidade de isolamento
é mais importante que a inércia. Nos países tropicais a protecção destina-se essencialmente a
abrigar da chuva e da radiação solar excessiva.
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A partir de meados do século XX, com a generalização das estruturas porticadas de betão
armado e do tijolo furado industrializado, este último passou a ter o papel preponderante na
construção das paredes exteriores e mesmo interiores, substituindo os materiais tradicionais
locais – pedra, tijolo maciço ou perfurado e dobe ou taipa – nas paredes exteriores. A
introdução das lajes aligeiradas com abobadilhas de tijolo ou com betão nas lajes, veio
igualmente substituir a madeira nas lajes trazendo uma alteração radical dos sistemas
construtivos das habitações, deixando de ser mistos (pedra ou outro material pesado /
madeira), para serem essencialmente pesados ou médios (com lajes de betão aligeiradas com
abobadilhas de tijolo e paredes duplas de tijolo furado).
Ext
Int
Figuras 76: Tijolo de furado.
6.2. - Habitações tradicionais
O período mais aperfeiçoado das habitações ocorreu quando as construções de paredes
pesadas e cobertura em materiais adquiriram a forma de planta rectangular.
Posteriormente, evoluiu para formas compostas e ganhou maior dimensão, compartimentação
interior, postigos e janelas. É a partir deste período que começam a surgir as habitações
tradicionais e a definir, de uma forma mais relevante, diferenças tipológicas ao longo do
território nacional. Estas evoluções e adaptações, serão condicionadas pela especificidade do
clima, da topografia e do solo onde se localizam.
Um aspecto que parece ser uma preocupação fundamental, quando se introduzem divisões
interiores, é a definição de áreas de maior intimidade e melhor gestão do conforto térmico.
Uma estratégia de compartimentação térmica era característica de alguns exemplos de casas
antigas portuguesas, com compartimentos de pequena dimensão, destinados apenas a dormir,
(alcovas) conseguindo uma menor oscilação térmica em comparação com os restantes
compartimentos da casa.
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4 5
3
2
3
1
3
3
2
1 - Salão
2 - Sala
3 - Alcova
4 - Saída para a Cozinha
5 - Adega
Figuras 77: Casa típica da Região Centro de Portugal alçado Sul.
Nas casas da região do Minho também aparecem alcovas com abertura para a sala e
localizadas no meio da habitação, com o nome de Camaretas. Constata-se que um dos quarto
tem comunicação pela zona da varanda fechada como se apresenta na seguinte planta da
figura 78.
Figuras 78: Casa típica da Região do Minho de Portugal.
As alcovas ligadas à Sala, aparecem também nas casas tipo da Tocha (figura 79). Nestas casas
é característica a existência de um celeiro sobradado sobre a habitação. Este compartimento
tinha a função de secagem dos cereais, mas ao mesmo tempo permitia uma regulação térmica
dos compartimentos habitáveis, já que se tratava de um desvão ventilado.
Figuras 79: Casas tipo da Tocha, Portugal.
Nas zonas serranas do Nordeste, as casas apresentam rés-do-chão e 1º andar, aproveitando o
declive do terreno e, nalguns casos, os afloramentos rochosos como base ou parede. Podem
ter uma entrada directa para cada piso, ou então uma escada exterior de pedra, encostada à
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fachada frontal. Telhados em colmo também são frequentes, utilizados nestas zonas pela sua
boa capacidade isolante, como no exemplo de uma casa em Boticas, apresentada na Figura 80.
Figuras 80: Casa e planta típica da Região de Boticas, Portugal .
Na região Centro as casas típicas eram construídas em pedra, muitas vezes em granito, um
material abundante na região; devido às suas características e à espessura da pedra, esta
permitia um isolamento térmico; as casas eram construídas com 2 pisos, sendo o piso térreo
usado, normalmente, para animais. O calor libertado por estes, ajudava a aquecer o piso
superior, no Inverno. (Moutinho, Mário) a referir ainda, que muitas não dispunham de
chaminé para que o calor emitido pela lareira fosse todo ele aproveitado para aquecimento.
Figuras 81: Casa típica da Região Centro de Portugal.
Como se pode verificar pelas figuras escolhidas, fotografadas e posteriormente trabalhadas,
esta casa típica demonstra que já existia um cuidado relativamente ao sistema construtivo.
Salienta-se que as paredes de pedra, boas condutoras do calor externo, ajudam a manter uma
certa humidificação dos interiores. E, à medida que o clima esfria, dificultam que o calor
interno se esvaia rapidamente.
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Figuras 82: Casa típica da Região Centro.
Apesar das exigências de conforto e dos materiais e técnicas construtivas serem diferentes dos
de hoje, a Arquitectura Popular Portuguesa, bem como toda a Arquitectura Vernácula, fornece
bons exemplos de adaptação da Arquitectura ao clima. Estes edifícios construídos com base
em conhecimentos empíricos, sedimentados ao longo de muitos anos pelos seus construtores,
apresentam sempre importantes traços de adaptação ao clima, apesar dos escassos materiais e
tecnologias disponíveis.
Pode verificar-se, através da imagem, que a acessibilidade através de escadas de pedra onde
existe um patim coberto por um alpendre serve para proteger a entrada da casa, no Verão, do
excesso de calor, e no Inverno, do mau tempo.
Figuras 83: Casa típica da Região Centro alçado Norte.
Esta imagem demonstra que a construção foi tratada com cuidado, relativamente à posição
solar. Este alçado posterior (figura 83 ) está virado a norte. No piso 0 existe uma entrada para
a recolha dos animais e no piso superior uma janela para a incidência de luz no espaço interior
que, também ajuda a um arrefecimento eficaz, na estação quente de Verão, uma vez que o Sol
deixará de incidir nesta zona a partir do meio-dia.
Na casa térrea do Alentejo, o material usado na construção é, predominantemente, de tijolo e
taipa. No caso da taipa, esta permite uma maior resistência térmica das paredes exteriores
associada a uma boa capacidade de armazenamento térmico, o que se adequa ao clima quente
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e seco. A construção é térrea e geralmente simples divergindo da forma das do resto do país.
Em aglomerados habitacionais, as casa são preferencialmente construídas em banda, sendo de
pequena dimensão, apresentando poucas janelas, com uma só porta na frontaria e raros
postigos.
Figuras 84: Planta da casa típica da Região Sul de Portugal.
Nas casas das herdades rurais de maior dimensão, os Montes, os quartos aparecem
frequentemente no meio da construção, como se pode ver nas figuras 84, sem janelas e
rodeados de outros compartimentos, o que lhes confere naturalmente uma menor flutuação
térmica relativamente aos compartimentos periféricos.
Figuras 85: Casa típica da Região Sul de Portugal
Nesta região as casas são caiadas de branco para aproveitar a boa reflectividade desta cor.
Sendo a energia solar menos absorvida, as paredes são
menos aquecidas, atenuando-se, desta forma, a condução
de calor tanto do interior e vice versa. As janelas são
pequenas e quase sempre recuadas em relação às paredes
de forma a estarem sombreadas no Verão.
Figuras 86: Casa típica da Região Sul de Portugal.
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Com características singulares em relação ao resto do país, na arquitectura tradicional do
Algarve, predominam as chaminés decoradas, as platibandas coloridas, as frescas açoteias.
Comum em todos os edifícios, é a brancura das habitações, eficaz reflectora da quente luz do
sol, com a cal a ser frequentemente renovada. A cortar a pureza do branco, surgem as barras
verdes, azuis ou ocres que emolduram as portas e as janelas.
Figuras 87: Pormenor da chaminé algarvia.
Figuras 88: Casa típica da Região da Algarve.
As características arquitectónicas variam, no entanto, consoante as regiões, distinguindo-se a
casa das serras, a da planura e a do litoral. Na Serra do Caldeirão: as casas tradicionais eram
feitas de pedra ou terras barrentas e de formato circular, com tecto cónico de colmo. As de
construção mais moderna seguem um formato quadrangular e são feitas em xisto e pedra de
grés vermelha.
Figuras 89: Casa típica da Região Sul de Portugal.
Figuras 90: Planta da casa típica da Região Sul de Portugal.
Na Serra de Monchique, as casas são construídas em pedra granítica talhada, de um tom
escuro acinzentado. Já na planura, a casa típica do centro algarvio tem pequenas dimensões e
é levantada com pedra e cal, apresentando telhados de telha moura ou portuguesa, com
chaminés estreitas, mas bem trabalhadas. Na faixa litoral, as habitações são construídas em
andares e terraços sobrepostos, com acesso por escadas exteriores, terminando com um
mirante no ponto mais alto. São também características do litoral, de influência muçulmana,
as açoteias ou terraços que servem de telhado. De utilidade particularmente decorativa, as
platibandas protegem as açoteias e rematam as fachadas principais, assumindo diferentes
formas geométricas, enfeitadas com múltiplas cores.
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Outra particularidade Algarvia são os telhados de quatro águas. Adequados ao clima do Sul de
Portugal, este tipo de telhados permitem aumentar a circulação de ar nas habitações, tornandoas mais frescas de Verão e isolando o frio no Inverno. Apresentam-se em forma de pirâmide
quadrangular, com uma inclinação bastante acentuada, cobertos de telha de canudo e beiral
revirado. São também chamados telhados de tesoura, nome inspirado na armação de madeira
em que assentam, que se abre em ângulo, como uma tesoura, sobre as paredes-mestras de
alvenaria.
São constituídos por pequenos telhados de quatro águas, justapostos e alinhados ao longo da
fachada, correspondendo cada um a uma divisão da casa. Uma curiosidade que permite saber,
a quem está do lado de fora, quantas dependências tem a habitação, bastando, para isso, contar
as pirâmides.
Figuras 91: Casa com telhado de quatro águas.
A Arquitectura popular portuguesa possui um elevado número de excelentes exemplos de
utilização de tecnologias tradicionais em edifícios bem adaptados ao clima. Os habitantes,
destas regiões, aprenderam a viver relativamente ao clima em que estavam inseridos,
desenvolvendo uma relação de harmonia com a severidade do ambiente.
Constata-se que os nossos antepassados aprenderam sentindo na própria pele, literalmente,
como construir, aproveitando os materiais disponíveis na região e desenvolvendo técnicas
para melhor os adequar ao meio-ambiente local.
A análise das principais características de construções antigas, de várias regiões de Portugal,
demonstra que esse empirismo gerou resultados bastante eficientes que, teorizados e
sistematizados, hoje, integram os conceitos da chamada “Arquitectura Bioclimática”.
Infelizmente, andaram esquecidos durante muitos anos, preteridos por concepções
arquitectónicas ou empresariais, que privilegiavam mais a forma e o lucro, que a
funcionalidade e o conforto ambiental. O resultado foi a produção, em larga escala e por
vários anos, de torres, “caixotes”, cuja preocupação alternava entre o mais barato e discreto, e
o mais caro possível. Ao mesmo tempo, ocorreu um distanciamento técnico progressivo entre
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os principais actores do processo: arquitectos e engenheiros, agravado pela inflação de
empreendedores leigos no mercado da construção civil. Os projectos passaram a ser
importados ou, simplesmente, copiados. A única semelhança entre esses extremos consistia na
falta de conforto ambiental, compensada por quem podia pagar um elevado e progressivo
consumo de energia.
Só que um conceito não invalida, em absoluto, o outro. Por isso, hoje, a evolução tecnológica,
tanto a nível de materiais quanto de sistemas, aliada às preocupações ambientais, tende a
aproximar técnicos e empreendedores. A nova meta é conciliar estética, funcionalidade e
eficiência energética e, principalmente, custos de produção e manutenção racionalizados.
Novas tecnologias e novos materiais surgiram, mas são usados, actualmente, com a mesma
filosofia.
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6.3. - Quinta Verde
6.3.1 - Localização
Em Nafarros (Sintra) encontra-se inserido o aldeamento, Quinta Verde, numa zona
privilegiada, no perímetro sul da aldeia, com uma vista sobre a serra de Sintra.
Este aldeamento ocupa 57130m2, tem 90 casas Bioclimáticas, em lotes individuais de 300m2
a 800m2 e um lote destinado a equipamentos comuns: os recintos desportivos ocupam uma
área de 13.607m2.
Figura 92: Planta ilustrada da localização da Quinta Verde.
As 90 casas usufruem, devido à aplicação de tecnologias solares passivas, de um elevado grau
de conforto térmico durante todo o ano e beneficiam de uma redução de 80% do consumo de
energias convencionais.
As moradias do aldeamento foram construídas de tipo unifamiliar, onde foram aplicados
conceitos que segundo o seu autor têm como finalidade principal a aplicação de uma forma
tão rigorosa quanto possível, das tecnologias solares passivas. (Tirone Arqª)
Estes projectos obedecem a dois princípios fundamentais:
implantação de medidas de conservação de energia nos edifícios de forma a reduzir as
necessidades energéticas como pressuposto básico à obtenção de condições de conforto com
custos reduzidos de energia.
utilização de sistemas solares passivos como via natural de promover os ganhos e reduzir
ainda mais os custos em energia auxiliar.
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Tais princípios ditam a metodologia seguida neste projecto.
Em primeiro lugar cuidou-se da orientação dos edifícios e do arranjo dos espaços no seu
interior. Em segundo lugar, definiram-se as condições de isolamento térmico. Em terceiro
lugar, conceberam-se os sistemas solares passivos adequados às necessidades energéticas e
aos ditames de conforto. Por fim, fixaram-se as condições de sombreamento para, face aos
envidraçados existentes, se criarem as necessárias condições de conforto no verão.
O objectivo da qualidade térmica, que assume, eventualmente, a primeira prioridade no
Inverno, no caso das nossas condições climatológicas, deverá ser extensivo aos demais
períodos do ano.
Efectivamente, o conforto humano é tão problemático em períodos frios como em períodos
quentes, pelo que as moradias na sua concepção deverão ter em conta este aspecto, pois a
finalidade do edifício será a concretização de um espaço onde os seus utilizadores atinjam,
tanto quanto possível, condições de pleno conforto e bem-estar.
6.4. - Tipologia e distribuição dos espaços
A figura 94 apresenta a fachada de uma moradia unifamiliar do tipo T3 de dois pisos.
A sua orientação e a distribuição dos espaços interiores tiveram como objectivo garantir uma
grande exposição solar nas divisões correspondente aos espaços mais nobres. Surgiu assim,
um lote de moradias com a sala e os quartos orientados a sul.
As restantes divisões (espaços de arrumos, escadas e casas de banho) com menos exigências
em termos de conforto ambiente situam-se do lado norte, constituindo uma zona de tampão
entre a zona nobre e a fachada norte, normalmente, mais fria no nosso clima.
Figura 93: Planta do Piso 0 (moradia da Quinta Verde).
Figura 94: Alçado Sul (moradia da Quinta Verde).
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No rés-do-chão verifica-se a existência de um corpo avançado (sala de estar) completamente
envidraçada a sul, que comunica com a sala de jantar, com um pé direito duplo a fim de
facilitar e tirar vantagem da convecção natural dos espaços mais favorecidos pelo sol para os
mais recuados.
Q2
Q1
.
Figuras 95: Planta do piso 1 com indicação dos quartos.
Os restantes espaços no piso 0 a norte e a poente. No piso 1 os dois quartos, Q1 a Poente e Q
2 a Nascente (figura 95).
Q3
Q3
Figuras 96: Planta do piso 0 com indicação dos quartos
No lado nascente da sala de jantar encontra-se um quarto Q 3 (figura 96) que dispõe de uma
janela exposta a nascente. Procura-se, assim, criar neste espaço um ambiente privilegiado nas
primeiras horas do dia.
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Figura 97: Corte transversal.
Figuras 99: Lanço de escadas.
Figura 98: Corte pelas escadas.
Figuras 100: Garagem no exterior.
6.5. - Medidas de sustentabilidade de construção
Tendo em consideração as características climáticas dos solos, houve uma grande
preocupação em dar continuidade à estratégia de arborização da região, para isso foram
aproveitados os materiais locais nos espaços exteriores para elementos de vedação e de abrigo
do vento.
As casas em questão são construídas com dois pisos e uma garagem aberta em anexo, a norte
da mesma. (figura 100).
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6.6. - A orientação dos alçados
Figura 101: Alçado Sul.
Figura 102: Alçado Sul.
A imagem demonstra que houve o cuidado em orientar os alçados principais todos virados a
sul e evitar qualquer sombreamento neles, especialmente durante o período frio do ano.
A grande importância, no que respeita à definição da localização das fachadas envidraçadas
neste edifício, é a sua dimensão e o tipo de vidro escolhido. Apresentam-se algumas linhas de
orientação relativamente à utilização das fachadas envidraçadas para as latitudes de Portugal.
Em termos anuais verifica-se que uma fachada envidraçada orientada a Sul, receberá um
maior nível de radiação solar do que fachadas noutras orientações, sendo que no Verão é uma
fachada mais facilmente protegida dessa mesma radiação.
No Inverno, sendo necessário aquecer o edifício, a estratégia correcta será a de captar a
radiação solar disponível.
É a orientação a sul a que propicia maiores ganhos solares na moradia. O percurso do sol no
Inverno é vantajoso para esta orientação, uma vez que o seu percurso se efectua para azimutes
muito próximos do Sul geográfico.
No Verão, torna-se necessário minimizar os ganhos solares, uma vez que, no seu percurso de
nordeste (onde nasce) até noroeste (onde se põe), o sol “vê” todas as orientações, sendo a
horizontal (coberturas) a que maior nível de radiação recebe, figura 104. Assim, verifica-se
que o percurso do Sol, sendo próximo, apresenta um ângulo de incidência com a normal de
valor mais elevado. Carrega menos ganhos solares, facilmente atenuáveis se existir uma pala
sombreadora sobre o vidro, no caso de uma fachada orientada a sul.
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Figura 103: Alçado Este.
Figura 104: Alçado Este.
A fotografia tirada do local do alçado virado à nascente (Este) figura 103 e 104, apresenta o
dimensionamento dos vãos envidraçados a Este e deverá ter em conta, no Inverno, esta
orientação pois recebe pouca radiação. A Sudeste, o sol incide na fachada durante poucas
horas, no período da manhã, e com um pequeno ângulo de incidência.
No Verão, a radiação solar incide em abundância na fachada com esta orientação, durante
longas horas da manhã, desde o nascer do Sol. Os ângulos de incidência são próximos da
perpendicular à fachada, o que maximiza a captação de energia solar que, nesta estação, é
indesejável.
Figura 105: Alçado Oeste
.
Figura 106: Alçado Oeste.
6.7. - O aquecimento solar
Como os alçados principais estão todos orientados a sul, (figura 105 e 106) recebem mais
radiação solar no Inverno e menos no Verão, em comparação com os alçados que estão
orientados a Leste ou Oeste. As condições de radiação solar estão, pois, em razoável
consonância com as necessidades de aquecimento.
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A evolução da Arquitectura Bioclimática
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Durante todo o ano os ganhos solares nas fachadas orientadas a Oeste e a Sudoeste têm uma
grande semelhança com os ganhos solares envidraçados orientados para Leste e a Sudeste.
As janelas que estão orientadas para Oeste, no Verão, poderão ocasionar sobreaquecimento se
não estiverem protegidas dos raios solares.
Os raios solares incidem sobre os materiais, e por sua vez parte dessa energia é absorvida,
transformada em calor e armazenada na massa do material que possui grande capacidade de
armazenamento térmico, aquecendo e arrefecendo lentamente (como o Betão, tijolo e a água).
Os materiais de isolamento térmico devido à sua estrutura aberta são pobres como massa
térmica e difundem mal o calor (a lã de rocha e a espuma).
As paredes exteriores devem ser bem isoladas para evitar a difusão do calor.
6.8. - O arrefecimento
Para que haja um arrefecimento mais eficaz no edifício com incidência da luz solar directa é
necessário sombrear as janelas e outras aberturas. Dependerá da posição do Sol e da sua
geometria a escolha do tipo de sombreamento necessário.
Figura 107: Janela com guarda de estores.
Os toldos, os estores e as persianas, são exemplos de dispositivos ajustáveis que
proporcionam sombra (figura 107). Alguns deles podem também ser usados no Inverno para
aumentar o isolamento térmico, por isso será necessário que estes dispositivos estejam
colocados sempre do lado exterior das janelas.
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A evolução da Arquitectura Bioclimática
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6.9. - A iluminação natural
Este aldeamento foi pensado para que a iluminação natural chegasse de uma forma eficaz (luz
solar do dia), ao interior do edifício de forma a reduzir a utilização da luz eléctrica durante o
dia, contribuindo assim para uma substancial redução no consumo de energia e nos
consequentes danos ambientais. Caso seja projectado cuidadosamente, poderá oferecer
condições de vida mais saudáveis e agradáveis.
Figura 108: Janela vista do interior
A boa iluminação nesta moradia, sobretudo com luz natural, é essencial ao seu bom
funcionamento energético e ao conforto dos seus ocupantes. Aproximadamente 25% do
consumo energético é utilizado no sistema de iluminação e equipamentos.
Estima-se aliás que a energia poupada em iluminação, na estação quente, possa contribuír
para uma poupança. Deste modo, deve ter-se sempre em consideração o arranjo das aberturas
e distribuição das superfícies internas para garantir uma distribuição de luz adequada. O
objectivo é portanto maximizar a área da moradia para que as pessoas tenham acesso à
iluminação natural, dando prioridade a locais onde se desempenhem tarefas com maior
exigência visual. Áreas de ocupação secundária ou pouco prolongada devem ser remetidas
para as zonas mais interiores do edifício. Deve, todavia, ser tido em conta que um aumento da
radiação no edifício leva também a um aumento do efeito de estufa aquecendo toda a
moradia.
A outra forma para solucionar, de certa forma o problema do sobreaquecimento da moradia
com elevada área envidraçada (figura 108), por isso sujeita a grande radiação solar, foi jogar
com a ventilação. Existiam inúmeras hipóteses para aberturas de iluminação que, ao mesmo
tempo, permitiriam encontrar soluções de ventilação. As aberturas para iluminação natural
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A evolução da Arquitectura Bioclimática
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foram subdivididas em: iluminação lateral, iluminação de cobertura na casa de banho,
iluminação indirecta (luz reflectida), iluminação com luz directa do sol, átrios com diversas
combinações. Importa sublinhar que, sobretudo em climas como o de Portugal, a iluminação
tem sempre de ser prevista tendo em atenção o factor de sobreaquecimento. Por esta razão, é
importante nunca esquecer de prever sombreamentos eficientes e ventilação adequada e bem
projectada para que um bom efeito estético não se transforme num forno, no período de
Verão.
6.10. - Isolamento
Nesta construção, para que não houvesse uma redução de troca de calor através da redução do
coeficiente de transmissão térmica e para se protegerem os elementos construtivos face às
variações da temperatura, o isolamento tornou-se fundamental, uma vez que uma boa
utilização relativa ao conforto térmico em coberturas, paredes ou pavimentos, possibilita um
nível de conforto com menor consumo de energia.
Figura 109: Isolamento das paredes pelo exterior com poliestireno
expandido, tipo Dryvit com 6 cm de espessura.
6.11. - Janelas/Vidros
As janelas são o principal elemento do sistema de iluminação natural e de aquecimento da
própria habitação, uma vez que têm como função permitir a interacção entre os meios exterior
e interior na envolvente da moradia. São, portanto, estas que mais directamente estão
relacionadas com a iluminação, temperatura, acústica, contacto visual com o exterior e
ventilação dos espaços envolventes.
Por outro lado, desempenham também um papel importante na estética do edifício, nas
operações de salvamento, no caso de incêndios e de salvaguarda contra o efeito nocivo para a
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A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
saúde, relativamente a efeitos de claustrofobia dos ocupantes. No entanto a função principal é
a admissão de luz natural.
Figura 110: Janela do piso 0 - vista do interior.
Como já foi referido, as janelas são as responsáveis por uma larga fatia de energia térmica
consumida no interior. Para aumentar a sua eficiência energética, outro elemento fundamental
é, na verdade, o caixilho utilizado na construção da mesma. É relevante o tipo de material
utilizado na sua construção, pois é importante que este tenha baixa condutância térmica. Para
isso devem utilizar-se alumínios com corte térmico.
As janelas contribuem, praticamente em cerca de 30% das perdas totais de calor. Assim,
podem ser usadas para aquecimento solar passivo nos meses frios, e ajudar a reduzir os custos
de aquecimentos.
Os vidros são outro elemento importante na taxa de perda ou ganhos de calor não solar. A
taxa da perda é feita através de um material, medida pelo factor U32. Este factor pode ser
expresso somente para o vidro ou para as janelas completas, incluindo o efeito da estrutura e
dos materiais. Quanto menor for o valor U, menores serão as perdas para o exterior do
edifício.
Com as técnicas existentes actualmente, uma janela é considerada eficiente em termos
energéticos se o seu factor U for menor que 0.40. Para conseguir este padrão da energiaeficiência, o vidro é revestido por uma camada muito fina de material que é projectado para
32
- O coeficiente solar do ganho de calor (SHGC, solar heat gain coefficient) mede a transmissão de calor traves do vidro, isto é, a fracção da
radiação solar admitida por uma janela. O SHGC, é um número décimal entre zero e um. O valor de .060 significa que 60 por cento da
radiação solar passa para o interior do edifício e 40 por cento é reflectido para o ambiente. O aquecimento solar passivo requer um SHGC
elevado, ou seja, uma janela que deixe passar radiação solar.
142
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
transmitir ou rejeitar determinadas frequências de radiação, chamado vidro de baixa
emissividade.
Figura111: exemplo do factor U.
6.12. - Ventilação natural
A ventilação natural, nesta moradia, foi estudada para que houvesse uma boa qualidade de ar
interior. Este facto é cada vez mais reconhecido, não só devido à tendência para menores
níveis de ventilação como resultado da alteração nos estilos e técnicas de construção, mas
também a uma acção deliberada com o objectivo de reduzir as perdas de calor.
6.13. - Organização e características dos elementos construtivos
No contexto do País, tendo em conta as situações de Verão e Inverno, enumeram-se e
comentam-se, a seguir, algumas medidas de carácter geral relativas à organização e
características dos elementos construtivos dos edifícios, com vista a tirar o melhor partido da
massa, isolamentos e insolação.
Nestas moradias da “Quinta Verde”, as paredes exteriores e coberturas são pesadas, e
incorporadas de camadas de isolamento térmico junto à face externa. As paredes interiores,
possuem uma massa elevada.
Esta concepção conduz a um bom contributo para a Inércia Térmica, visto que o isolamento
impede o aquecimento pela face externa, aumentando o potencial da absorção de calor
interior, especialmente nas coberturas e nas fachadas a Sul, Nascente e Poente, onde a
incidência da radiação solar no Verão é especialmente intensa. No Inverno, para situações em
que a habitação é de ocupação permanente, a localização das camadas de isolante não têm
relevância em termos da quantificação das perdas térmicas33.
33
- Só em situações de construção de utilização esporádica em zonas climáticas de Invernos rigorosos e Verões suaves (I3; V1) como é o
caso, por exemplo, de uma habitação de fim de semana, a adopção de isolamentos junto à face interna, poderá justificar-se, como forma de
potenciar a eficácia e rapidez no aquecimento ambiente interior. Deste modo, evitar-se-á despender energia no aquecimento das massas dos
elementos exteriores de que não se tira partido, dado a utilização sem continuidade.
143
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Chama-se ainda a atenção para a localização das camadas isolantes, junto à face externa, pois
minimizam, também, o risco de condensações internas que deve ser considerado,
especialmente, nas soluções de cobertura em terraço onde a camada impermeabilizante se
localiza sobre o isolamento.
Quanto aos elementos interiores, será desejável que tenham massa elevada e não disponham
de camadas com boas características de isolamento térmico nos seus revestimentos, de forma
a potenciar ao máximo a sua capacidade de absorção de calor interior.
O facto de se tratar de elementos preservados do aquecimento pelo exterior, permite que toda
a sua massa possa ser considerada como capaz de absorver calor interior.
6.14. - Ventilação dos elementos da envolvente e adopção de cores claras nos
revestimentos exteriores, com especial relevância para a cobertura
Figura 113: Pormenor da janela da casa de banho
Figura 112: vista da cobertura.
Figura 114: Pormenor da janela da casa de banho.
A cobertura do edifício e os elementos da envolvente exterior, no Verão, em que a insolação é
mais intensa e persistente, são especialmente responsáveis, a par dos vãos envidraçados, pelo
sobreaquecimento do ambiente interior dos edifícios, durante a estação de arrefecimento.
144
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura 115: Planta de cobertura, com o Painel Solar.
Acentua-se neste contexto, a sua especial importância neste edifício, com dois pisos, em que,
a cobertura afecta toda ou uma grande percentagem da área utilizável, como é o caso das
construções unifamiliares e, de um modo particular, os edifícios escolares, onde as actividades
se desenvolvem em período diurno e há necessidade de uma boa iluminação natural, só
possível, de um modo geral, com a adopção de protecções solares nos envidraçados pouco
eficazes. Daqui, toda a vantagem na adopção desta cobertura com ventilação acentuada e
revestimentos de cores claras. Esta atitude, contribuirá também, no caso de coberturas em
terraço, para diminuir os gradientes térmicos nas telas de impermeabilização e assim aumentar
a sua durabilidade.
6.15. - Soluções técnicas passivas por recurso à optimização massa/insolação/ventilação
Apresentam-se a seguir, algumas soluções práticas, cuja utilização conduz à melhoria da
qualidade térmica do edifício, tirando partido da massa dos elementos, da orientação dos
envidraçados, da adopção de dispositivos e técnicas de ventilação natural e da utilização da
parede de massa térmica34 (Paredes de Trombe).
Figura 116: Alçado Sul, onde indica as Paredes de Trombe
34
- Parede Térmica consiste na colocação de um vidro duplo do lado exterior, numa parede maciça (podendo ser pintada a negro no lado
exterior), permitindo um espaço compreendido entre estes dois elementos. Poderão também existir aberturas na parte superior e inferior da
parede permitindo a circulação de calor, por convecção, entre o espaço compreendido entre o vidro e a parede e o espaço a aquecer. Estas
aberturas também permitirão uma maior rapidez de aquecimento dos espaços adjacentes a estas paredes.
145
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura 117: Paredes de Trombe.
Figura 118: Paredes de Trombe.
6.16. - Pormenor da parede de Trombe
MASSA
TÉRMICA
VIDRO DUPLO OFERECE
UM MELHOR
ISOLAMENTO TÉRMICO
ACÚSTICO
PAREDE DE TROMBE NÃO
VENTILADA GARANTE
GANHOS SOLARES
INDIRECTOS ADEQUADOS
DURANTE O INVERNO
CAMADA ISOLANTE
PARA REDUÇÃO
DO RUÍDO
ISOLAMENTO TÉRMICO
CONTINUO ALPICADO PELO
EXTERIOR.
Figura 119: Pormenor da Janela e Parede de trombe.
146
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.17. - Materiais e técnicas da construção
O isolamento térmico
é contínuo e aplicado
pelo exterior
A especificação de
materiais com baixo
grau de toxicidade
aumenta a quantidade
do ar interior
As palas ou beirados
sombreiam o alçado
Sul, permitindo captar
o sol de Inverno e
excluir os ganhos
excessivos de verão
Os estores exteriores
contribuem para a
exclusão de ganhos
solares excessivos
durante a Primavera
Outono.
O vidro duplo oferece
maior isolamento
térmico e acústico.
A proporção correcta
das áreas
envidraçadas,
mediante as suas
orientações, garante
ganhos solares
adequados
O recuperador de
calor serve de fonte de
calor durante o inverno
As paredes de Trombe
(não envidraçadas)
garantem ganhos
solares adequados
durante todo o ano
O conforto visual é
aumentado pelo alto
nível de luz natural
Figura 120: Imagem ilustrada de pormenores tratada e trabalhada.
Paredes de Trombe
Vidro duplo
Isolamento exterior
Figura 121: Imagem ilustrada de pormenor tratada e trabalhada.
147
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.18. - Concepção/tipologia da construção
Q3
Q1
Q2
SALÃO
Figura 122: Planta do piso 0 tratada e trabalhada.
Figura 123: Planta do piso 1 tratada e trabalhada.
Tendo em conta o bom conforto térmico, esta moradia Bioclimática está dividida do seguinte
modo:
Uma sala de jantar, 3 quartos, cozinha e 2 casas de banho conforme consta nas plantas.
Figura125: Salão e Sala de estar.
Figura 124: Imagem do duplo pé direito.
Apresenta um duplo pé-direito, para ajudar ao arrefecimento e aquecimento natural. Estas
duas imagens exemplificam como o duplo pé direito foi construído para que existisse um bom
aquecimento passivo e arrefecimento rápido e saudável entre os dois pisos.
148
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura 126: Quarto Q 1 Visto do interior (moradia da Quinta Verde).
Figura128: Quarto Q 2 Visto do interior para 0 exterior.
Figura 127: Quarto Q 1 Visto do interior.
Figura 129: Casa de banho piso 1.
149
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.19. - Pormenores ilustrativos do arrefecimento passivo do interior da moradia
Pormenor ilustrativo de aquecimento e arrefecimento passivo.
A cor vermelha localiza a casa de banho no piso superior, também com entrada de luz natural
sendo esta uma mais valia para a estação quente, para um melhor arrefecimento.
Figura 130: Corte ilustrado do pormenor ilustrado de entrada de luz na casa de banho piso 1.
Pormenor ilustrado que indica a casa de banho no piso superior no período quente com a
restrição (protecção) de entrada de sol directo pelas janelas viradas a Sul.
Figura 131: Corte ilustrativo do promenor com a demomstração do arrefecimento.
Esta imagem demonstra como a circulação no interior da moradia é feita através do sistema de
circulação interna.
150
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura 132: Corte ilustrativo com a demomstração do arrefecimento (moradia da Quinta Verde).
Na imagem apercebe-se de que o ar quente concentrado no interior da moradia é expulso para
o exterior pelos ventos dominantes do Norte, através da parede de Trombe vertical.
Figura 133: Corte ilustrado aquecimento piso 0 e piso 1
Este pormenor indica a casa de banho no piso superior, no período quente, com a restrição
(protecção) de entrada de sol directo pelas janelas viradas a Sul.
151
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.20. - Edifício Torre Verde/ Localização
Este projecto foi desenvolvido pela mesma Arquitecta, em 1998, localizando-se no Parque das
Nações, na zona Oriental de Lisboa. Foi o primeiro edifício Bioclimático habitacional
construído em Portugal.
Figura 134: Alçado Poente.
Figura 135: Alçado Norte.
Figura 136: Localização do edifício do Edifício Torre Verde.
152
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.21. - Tipo de Edifício/Andar Tipo
Segundo a Arquitecta, a Torre Verde é um edifício em que foram consideradas e utilizadas
técnicas solares passivas que permitem a obtenção do desempenho térmico de base de cada
habitação, de modo a tornar desnecessário o arrefecimento mecânico, minimizando o recurso
ao aquecimento. Em todo o caso, foi instalado um sistema centralizado de produção de
energia térmica, apoiado por uma caldeira a gás baseada num conjunto de colectores solares
térmicos, com vista a dar prioridade ao sol sem prejuízo da satisfação plena das condições de
conforto em situação de optimização da eficiência energética do edifício no seu todo.
O edifício é composto por 12 pisos, 41 habitações de tipologias T2, T3 e T4 no Parque das
Nações, inserido num terreno com 1225 m² tendo um polígono de implantação de 900 m² e
uma área bruta de construção de 7.200 m², com dois parques de estacionamento nos pisos -1
e -2.
N
Figura 137: Planta do piso 1 do edifício.
Figura 138: Planta de organização da distribuição dos espaços.
153
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura 139: Corte do edifício do Edifício Torre Verde.
Os apartamentos T2 e T3 apresentam uma favorável orientação permitindo que todos os seus
espaços tenham as janelas a Sul, beneficiando de mais iluminação natural e de ganhos solares
equilibrados durante todo o ano. Resulta um compacto, na sua configuração, com a seguinte
filosofia: exploração das várias intensidades de luz, sendo os seus contrastes mais atenuados
pela exposição, principalmente, a Sul, com uma janela a nascente, no caso do T2, com uma
área bruta de 131m2 e uma janela a nascente no caso do T3, com uma área bruta de 155m2;
na sua organização interior, o hall de entrada tem a função de separar a sala de estar/jantar e a
cozinha, dos dois quartos. (localizado nos pisos 1 a 9).
N
Figura140: Planta do apartamentos T2 do Edifício Torre Verde.
154
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
N
Figura 141: Planta do piso 1 do apartamento T 3A do Edifício Torre Verde.
Os apartamentos T3B com uma área bruta de 181m2, ocupam os últimos pisos da Torre e
estão orientados a Sul.
N
Figura 142: Planta do piso 1 do apartamento T3 B do Edifício Torre Verde.
Os apartamentos T4 apresentam uma área bruta de 200m2 e estão orientados para Poente,
embora a sala de jantar disponha de um alçado extenso a Sul. O hall de entrada separa as
zonas sociais das mais privadas do apartamento, através da intensidade da luminosidade
natural contrastante. Segue-se para a ampla sala de jantar, na qual existe o máximo
aproveitamento de luz natural através da grande janela que dá acesso à varanda, orientada a
Sul. (localizado nos pisos 1 a 7)
155
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
N
Figura 143: Planta do piso 1 do apartamento T4 do Edifício Torre Verde.
6.22. - Concepção de construção
Na concepção e construção deste edifício foram consideradas e utilizadas técnicas solares
passivas que permitem a obtenção do desempenho térmico de base de cada habitação de modo
a tornar desnecessário o arrefecimento mecânico, minimizando o recurso ao aquecimento. Em
todo o caso, foi instalado um sistema centralizado, de produção de energia térmica, apoiado
por uma caldeira a gás, baseada num conjunto de colectores solares térmicos, com vista a dar
prioridade ao sol sem prejuízo da satisfação plena das condições de conforto, em situação de
optimização da eficiência energética, do edifício no seu todo.
O grau de inovação inerente à adopção das técnicas solares passivas e activas e à opção por
um sistema de produção de energia térmica centralizado faz com que se espere um elevado
nível de eficiência energética resultante destas opções que conferem ao edifício características
únicas sendo no entanto necessário verificar e garantir essa eficiência através de
monitorização e manutenção adequadas. Do sucesso global deste projecto resultará um
elevado potencial como catalisador da integração destas técnicas noutras intervenções
imobiliárias do género.
É de realçar que, para se poder explorar aquele potencial, é necessário ter informação
objectiva e comprovada sobre os benefícios económico-ambientais resultantes da adopção das
técnicas e sistema referidos. Neste contexto, é necessário controlar o consumo para permitir e
156
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
dispor de informação sobre os consumos energéticos e os níveis de conforto térmico
atingidos, pois ele surge como ferramenta indispensável.
6.23. - Sistema construtivo
No sistema construtivo do edifício todos os apartamentos usufruem de uma orientação
privilegiada a sul, com uma proporção correcta das áreas envidraçadas (com vidros duplos e
de grande espessura) em função de cada orientação. Também foi necessária a colocação de
palas solares e estores no exterior para protecção solar na época de verão.
Figura 144: Alçado Sul do Edifício Torre Verde
O isolamento térmico foi feito no exterior, com 6cm de espessura e, depois de isolada, a
cobertura foi ajardinada para que na época de verão as lajes não aqueçam em excesso.
Para uma maior redução de consumo de energia foram aplicadas paredes de Trombe não
ventiladas em todo o alçado sul.
O pavimento é flutuante para diminuir a transmissão do ruído.
Na construção do edifício foram também utilizadas mais algumas técnicas solares passivas, a
saber:
Implantação do edifício no lote de terreno disponível, definida de forma a tirar o máximo
partido da orientação e optimizando as características de insolação da fachada sul como a
imagem descreve; (figura 145)
157
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Optimização da distribuição dos espaços interiores tirando o máximo partido das
características de orientação do edifício;
Adopção de uma forma compacta para o edifício, reduzindo a sua sensibilidade ao clima
exterior;
Figura 145: Alçado Sul do Edifício Torre Verde.
Rigoroso dimensionamento dos vãos envidraçados tendo em atenção as características
térmicas de cada fachada e as necessidades de iluminação natural dos espaços contíguos;
Adopção generalizada de vidros duplos e de caixilharias de boa qualidade térmica;
Optimização dos ganhos solares através de um rigoroso dimensionamento dos
envidraçados orientados a sul – ganho directo – e da instalação de uma área adequada de
paredes de armazenamento térmico – ganhos indirectos;
Optimização das características de sombreamento dos envidraçados, nomeadamente
através do recurso a dispositivos de sombreamento fixos e da instalação de estores
exteriores de lâminas; As varandas não carecem de manutenção específica porque
funcionam como sombreamento das janelas no alçado Sul quando o Sol sobe de ângulo
nos meses mais quentes do ano. Os estores exteriores existem em todas as janelas salvo
nas das cozinhas e em janelas muito pequenas. Os estores são manuais e reguláveis
(sobem e descem). O ângulo regula-se entre horizontal e vertical para permitir a entrada de
mais ou menos luz natural.
158
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura 146: Janela com dispositivo de sombreamento (estores) do Edifício Torre Verde.
Optimização das características de isolamento térmico
A envolvente do edifício tem a seguinte composição: (de dentro para fora) começa com
uma camada de reboco/estuque, uma camada de tijolo que varia entre os 0,20 m e os 0,30
m de espessura, sendo aplicado o isolamento térmico de forma contínua pelo exterior,
constituído por uma camada de poliestireno expandido (esferovite), tipo Dryvit com 6cm
de espessura, sendo as paredes permeáveis ao vapor, mas impermeáveis à água, o que
significa que a casa respira, mas não deixa entrar humidade.
Figura 147 e 148: Janela com dispositivo de sombreamento e cobertura ajardinada.
As coberturas não visitáveis têm a seguinte composição: (de cima para baixo): brita, servindo
para proteger mecanicamente o isolamento térmico que se encontra por debaixo desta; uma
camada contínua de poliestireno expandido ou extrudido, com a densidade adequada que faz
parte do isolamento térmico que envolve o edifício; uma camada contínua de tela de
impermeabilização sobre a laje de betão maciça da cobertura.
159
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura149: Características relevantes de cobertura e terraço, piso 10 do Edifício Torre Verde.
As coberturas visitáveis têm a seguinte composição: (de cima para baixo); jardim ou
pavimentos em pedra apresentam uma camada contínua de poliestireno extrudido com 8cm de
espessura; uma camada contínua de tela de impermeabilização sobre a laje.
Optimização das características de inércia térmica das habitações – redução das flutuações
de temperatura interiores – devido ao recurso a materiais de construção pesados e da
aplicação de isolamento térmico pelo exterior;
Adopção de caixilharias do tipo oscilobatente que permitem uma abertura segura e
confortável para efeitos de ventilação durante o Verão e um fecho estanque à ventilação
não desejada.
6.24. - Sistemas energéticos
O edifício Torre Verde está equipado com um sistema centralizado de produção de energia
térmica, instalado numa área técnica situada no 10.º piso do edifício sendo ele responsável
pela produção de toda a água quente necessária às 41 habitações existentes (água quente
sanitária e aquecimento ambiente).
160
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura 150: Painéis solares do Edifício Torre Verde.
O sistema de água quente sanitário é baseado numa bateria de colectores solares – cerca de
150 m2 de área de captação – apoiada por uma caldeira a gás natural. A mesma caldeira é
também responsável pela produção de água quente para o aquecimento ambiente.
6.24.1. - Sistema de aquecimento de Água Quente Solar (AQS)
O edifício está equipado com um sistema de água fria proveniente da rede que entra no
primeiro depósito de acumulação onde recebe um pré-aquecimento utilizando a energia
captada pelos colectores solares. Em seguida, a água pré-aquecida passa para o segundo
depósito onde, se for necessário, sofre o aquecimento final utilizando a energia proveniente da
caldeira.
Figura 151: Painéis solares do Edifício Torre Verde.
6.24.2. - Sistema de aquecimento ambiente
O edifício tem a necessidade de um apoio de caldeira para assegurar o aquecimento ambiente
caso seja necessário. A água quente produzida na caldeira circula através de um permutador
de placas que aquece a água que é depois distribuída pelos radiadores existentes nas diferentes
habitações.
161
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.25. - Condições climáticas exteriores
A informação sobre as condições climáticas exteriores foi obtida com a colaboração da
estação meteorológica do Centro de Monitorização Ambiental do Parque Expo.( LíviaTirone
Arquitecta)
Temperatura de bolbo seco, isto é, a temperatura do ar parado com sensores não afectados
pelo impacto de radiação solar ou corrente de ar;
Humidade relativa;
Radiação solar global horizontal;
6.26. - Características relevantes do edifício
Foram analisadas várias amostras representativas existentes no edificado das quais se
apresenta a seguinte tabela:
Tipologias
T2
T3
T4
Área
(m2)
90
110
140
pisos
4
5
7
Ocupação
(pessoas)
2
4
4
Orientação das fachadas principais
Sul
Sul
Sul/Poente/Norte
Formas de energias consumidas e respectivas utilizações
Electricidade
Iluminação e equipamentos
Iluminação, equipamentos e fogão
Gás
Fogão
---
Agua quente
Aquecimento ambiente e AQS
AQS
Figura 152: Tabela de características relevantes do Edifício Torre Verde
As condições de funcionamento específicas do edifício seleccionado foram obtidas com
recurso ao conjunto de contadores que integram o edifício. A opção por um sistema
centralizado de produção e distribuição de energia térmica é duplamente vantajosa já que,
para além das vantagens óbvias ao nível de eficiência energética decorrentes das economias
de escala, obriga também à monitorização desagregada dos consumos individuais de cada
habitação que contribui para o “good housekeeping”, que pode, por si só, potenciar economias
até cerca de 20 %).
6.27. - Indicadores de desempenho energético-ambiental
Tal como já foi referido, os consumos energéticos e os níveis de conforto térmico atingidos,
surgem como uma ferramenta de grande importância no contexto da disseminação dos
conceitos e dos objectivos energético-ambientais subjacentes ao edifício. No entanto, para que
162
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
esta disseminação seja efectiva é importante enquadrar os resultados agora obtidos com
indicadores de desempenho energético-ambiental já existentes.
Fonte
Parâmetros
Valor(kWh/m2.ano)
Consumo total de energia
80
Consumo total de energia eléctrica
35
Consumo total de energia para aquecimento
18
INETI36
Consumo total de energia para aquecimento
06
EC(SAVE)37
Consumo total de energia eléctrica
43
Consumo total de energia
38
Consumo total de energia eléctrica
13
Consumo total de energias comerciais
21
DGE35
FGT38
Figura 153: Tabela de indicadores de desempenho energético-ambiemtal
Estes indicadores de consumo de energia acima apontados e indicados pela Direcção Geral
de Energia, referem-se apenas a habitações da classe média-alta e alta, atendendo a que as
exigências de conforto têm vindo a aumentar e são, hoje em dia, muito superiores aos de há
20 anos. Assim, será de esperar que as mesmas famílias sejam agora responsáveis por
consumos específicos para aquecimento muito superiores aos indicados;
O indicador do INETI referente a habitações solares passivas (de grande eficiência energética)
relativo ao aquecimento ambiente corresponde às necessidades energéticas de aquecimento
calculadas de acordo com a metodologia do RCCTE (índice Nic). Embora esta metodologia
não permita uma estimativa rigorosa das necessidades energéticas para aquecimento constitui,
ainda assim, uma boa indicação da respectiva ordem de grandeza. É de referir que as
necessidades de aquecimento estimadas correspondem a uma situação de conforto térmico,
sendo por isso distintas das indicadas pela DGE as quais, tal como já foi referido,
correspondem ao levantamento da situação real.
35
36
- Direcção Geral de Energia, “Consumo de Energia no sector Doméstico”.
- INETI, “Edifícios Solares Passivos em Portugal”.
37
-European Community, SAVE Programme (Contract. N.º 4.1031/93.58) “Demand-Side Management End-Use Metering Campaing in the
Residential Sector”.
38
-Fundação Gomes Teixeira, “Energia e Conforto em dois Blocos de Habitação Social com o Uso de Tecnologias Solares Passivas e
Activas”.
163
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.28. - Ventilação natural para um bom arrefecimento
A ventilação natural tem duas funções principais:
Garantir a qualidade do ar interior no apartamento e arrefecê-lo quando necessário através da
abertura de janelas em alçados opostos.
Figura 154: Características relevantes de ventilação.
Figura 155: Características relevantes de ventilação
Para ambas as funções é importante o facto da volumetria do edifício permitir o fluxo do ar e
a abertura de vãos a norte e sul do apartamento ou a nascente e poente para que o contraste de
temperaturas no exterior (à sombra ou ao sol) garanta um bom fluxo do ar, que se movimenta
sempre em direcção ao ar mais quente. Isto significa que, sempre que haja demasiado calor
no apartamento se deva abrir uma janela no alçado Norte/Nascente e uma janela no alçado
Sul/Poente, e o fluxo de ar irá, em poucos minutos, reduzir a temperatura do ar interior do
apartamento.
Naturalmente, outras medidas de senso comum, como baixar os estores exteriores,
contribuirão também para este arrefecimento.
Algumas janelas são basculantes e servem para com alguma segurança, deixar a casa a
ventilar enquanto se está fora durante o dia.
164
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.28.1. - Ventilação artificial
Nas casas de banho existe um exaustor mecânico extremamente silencioso que garante a
evacuação do ar usado e da humidade.
6.28.2. - Sistemas de sombreamento exterior
As varandas funcionam como sombreamento das janelas no alçado Sul quando o Sol sobe de
ângulo nos meses mais quentes do ano.
Figura 156: Janelas com os estores de sombreamento.
Figura 157: Janelas com os estores de sombreamento.
6.29. - Paredes de Trombe
Funcionam como radiadores grátis e servem para aquecer o espaço interior da casa durante a
noite, no Inverno. As paredes de Trombe nunca aquecem ao ponto de queimar alguém que
nelas toque.
Figura 158, 159 e 160: Localização das Paredes de Trombe.
Estas imagens localizam a colocação das paredes de Trombe no alçado Sul do edifício.
165
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
As paredes de Trombe são constituídas por elementos “passivos”, o vidro exterior é duplo e a
parede de betão tem 20 cm de espessura, como demonstram as figuras 158, 159 e 160. As
paredes de Trombe encontram-se aplicadas na fachada Sul em ambas as laterais, como
demonstra o pormenor da figura 161.
MASSA TÉRMICA
VIDRO DUPLO
OFERECE UM MELHOR
ISOLAMENTO
TÉRMICO ACÚSTICO
CAMADA ISOLANTE
PARA REDUÇÃO DO
RUÍDO
Figura 161: Parede de Trombe vista do pelo interior.
PAREDE DE TROMBE NÃO
VENTILADA GARANTE
GANHOS SOLARES
INDIRECTOS ADEQUADOS
DURANTE O INVERNO
Figura 162: Pormenor da Janela com Paredes de Trombe.
Figura 163: Alçado Sul com Paredes de Trombe
Figura 165: Janela com Paredes de Trombe
Figura 164: Janela com Paredes de Trombe.
F
Figura 166: Janela com Paredes de Trombe.
166
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
É aconselhável, muito ocasionalmente, desmontar pelo exterior o painel de vidro duplo e
limpar o espaço no interior da caixa-de-ar.
6.30. - Espaços comuns do estacionamento
O estacionamento na Torre Verde situa-se nos pisos 0 e -1. Cada morador tem o seu espaço
próprio para estacionar dois carros com toda a segurança e privacidade.
A circulação para os pisos 0 e –1 é efectuada num só sentido, existindo para isso duas rampas,
uma de entrada e outra de saída, sendo o acesso ao estacionamento efectuado pelo exterior.
A cave, para além de ter alguma ventilação natural, tem ainda ventilação mecânica que
garante níveis aceitáveis de CO² no ar.
Figura 167: Vistas da garagem.
6.31. - Coberturas horizontais
Estas coberturas têm apenas uma diferença das não visitáveis: sobre o isolamento térmico
estão colocadas placas com apoios plásticos. A manutenção dos pontos de drenagem das
águas pluviais será mais fácil nestas coberturas, pois são visitáveis.
6.32. - Paredes interiores
Todas as paredes interiores são revestidas por uma camada de estuque projectado em cada
face. As zonas húmidas das casas de banho são revestidas com pedra Brecha do Algarve e as
cozinhas têm o espaço de parede, entre a bancada e os armários superiores, revestida com
mosaicos cerâmicos.
167
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura 168: :Vista do interior do piso 1
6.33. - Paredes exteriores
O edifício tem uma “envolvente” especial – apenas uma camada de tijolo com 20 cm de
espessura, coberta, pelo exterior e de forma contínua, por uma camada de poliestireno
expandido (esferovite), com 6 cm de espessura, revestida com o sistema Dryvit.
Em certos espaços comuns e nos apartamentos T4 existem paredes revestidas com tijoleira de
burro.
Figura 169 : Características relevantes
6.34. - Janelas
As janelas são compostas por um aro fixo e por um aro de abrir que suporta um painel de
vidro duplo. As espessuras de vidro aqui aplicadas são do exterior para o interior,
respectivamente, 8 e 6 mm mais espessas do que é normal na construção civil porque se
pretende garantir um nível muito alto de conforto acústico no interior dos apartamentos.
168
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Figura: 170: Vista do interior.
6.35. - Tectos
Os tectos são em placa de gesso cartonado, suportados por uma estrutura em alumínio
suspensa da laje de cobertura e englobam as armaduras dos focos luminosos.
Figura 171: Vista do interior.
169
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.36. - Análise dos casos apresentados
Após a descrição das construções sustentáveis (Bioclimáticas), verificou-se que existem
vantagens para a construção, tais como, a redução do consumo das energias convencionais,
favorecendo as energias renováveis e racionalizando a utilização de energia (com reduções
entre 50% e 85% no consumo de energia), e na redução de emissão de CO2.
Uma outra vantagem encontra-se na melhoria das condições de conforto, no interior das
edifícios, sendo a temperatura no seu interior agradável, durante todo ano.
Contudo, a construção destes edifícios apresenta vários obstáculos devido à relutância dos
promotores em relação à aplicação de medidas inovadoras; no entanto, a receptividade do
mercado revelou-se positiva analisando as vendas, pelo que este aspecto não deve ser tomado
como uma limitação. Apesar das vendas se terem revelado positivas verifica-se que, de uma
forma geral, existe uma falta de consciencialização da população.
Torna-se necessário, deste modo, a intervenção do Estado na divulgação de informação,
nomeadamente nas alternativas existentes à utilização de energias renováveis. Uma medida
aplicável, por parte do governo, seria o incentivo à construção deste tipo de habitações, na
atribuição de um selo de qualidade ambiental.
O custo de produção dos edifícios Sustentáveis é superior ao dos edifícios convencionais
como consequência do aumento de qualidade do edifício. Contudo, o melhoramento no
comportamento térmico está essencialmente relacionado com a aplicação de medidas solares
passivas, tais como: orientação, tamanho e orientação das áreas envidraçadas, inércia térmica,
ventilação natural, organização espacial interna com espaços abertos e fachadas opacas.
Todas estas medidas não significam um aumento directo e implícito dos custos durante a
construção e, certamente, significam uma redução dos custos de operação e de manutenção na
sua utilização depois de construídos. Este aumento encontra-se directamente relacionado com
a aplicação de outras medidas solares activas (painéis solares) e especiais passivas (chaminés
solares), e também com a instalação de sistemas que visam reduzir o consumo energético, tais
como a implementação de sistemas de gestão energética e caldeiras centrais de gás natural.
Outro obstáculo verificado é a falta de planeamento urbano, dado que é importante
estabelecer uma certa distância entre os edifícios, de modo a optimizar as medidas solares
passivas.
170
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
As tecnologias solares passivas constituem aplicações muito interessantes nos edifícios, como
técnicas de captação dos ganhos solares, reduzindo, assim, as necessidades de aquecimento e
melhorando significativamente as condições de conforto no interior. Estas tecnologias podem
também ter um contributo importante na estratégia de arrefecimento natural dos edifícios no
período de verão. (Hélder Gonçalves)
Por vezes estas tecnologias são apoiadas através de cálculos com software apropriados, com
objectivo de facilitar o projectista na quantificação de alguns destes sistemas na estação de
aquecimento e especialmente dirigidas às nossas características climáticas e construtivas.
Neste contexto, houve a necessidade de introduzir um programa de cálculo para análise
energética de edifícios solares passivos.
A introdução do método de cálculo é muito simplificada e constitui uma importante
ferramenta de análise térmica.
6.37. - O programa SLR-P
O programa SLR-P consiste na obtenção de parâmetros de modo a caracterizar o edifício em
termos de ganhos e perdas térmicas em função do tipo edifício (inércia), sistema de captação
(ganhos directos, indirectos e tipo de vidro) e do regime de funcionamento.
Este software dispõe actualmente de uma base de dados climáticos que inclui todos os
distritos do continente onde se encontra representada, pelo menos, uma estação climatológica,
pertencente à rede nacional de estações do Instituto de Meteorologia.
O Programa que se apresenta, materializa um método de Análise Térmica Simplificada de
Edifícios, particularmente para os que utilizem os denominados Sistemas Solares Passivos;
Sistemas de Ganho Directo, de Ganho Indirecto ou da combinação de ambos, podendo no
entanto ser utilizado para qualquer tipo de edifício mesmo que não apresente esses sistemas.
É um método capaz de quantificar as necessidades energéticas de um edifício na estação de
aquecimento, assim como o seu balanço térmico e avaliar a qualidade dos diferentes
elementos da envolvente. Aplica-se em edifícios de construções típicas do nosso país, ou seja,
de inércia média e forte, alvenaria de tijolo e blocos de betão. É particularmente interessante
171
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
na fase de projecto do edifício, onde as várias soluções construtivas podem ser testadas e
comparadas, sendo pois uma ferramenta de cálculo muito interessante e de utilização muito
simples. O utilizador recorrerá a menus do próprio programa, para escolher as diversas
soluções construtivas, e só terá que descrever o edifício em termos geométricos.
A sua denominação de SLR_P, advém do facto de se utilizarem correlações do tipo SLR
(Solar Load Ratio ou relação de carga solar), mas aplicadas e obtidas para as condições
específicas da construção portuguesa.
A caracterização do edifício é feita através de um único parâmetro (SLR), que quantifica a
relação entre os ganhos e as perdas térmicas do mesmo.
SLR = Qsol / Qref
Qsol - Energias solar absorvida pelo edifício;
Qref – Carga Térmica (função dos graus por dia de aquecimento e do coeficiente global de perdas).
Qaux – Energia necessária a fornecer ao edifício para compensar a diferença entre as perdas
térmicas e os ganhos solares úteis.
Para o cálculo do parâmetro Qsol é necessário determinar as fenestrações (ganhos directos e
indirectos), bem como a orientação, tipo de vidro e radiação solar incidente na fachada.
O valor Qref corresponde ao cálculo das perdas, considerando o edifício em regime
permanente, pelo que necessita somente das áreas da envolvente, do tipo de construção, áreas
de fenestração e do tipo de vidro.
Em termos de ganhos, apenas se contabilizaram os ganhos solares através da envolvente
translúcida, os vulgares envidraçados (sistemas de ganho directo) ou mesmo as denominadas
paredes de armazenamento térmico (sistemas de ganho directo).
O programa contém ainda uma base de dados de várias soluções construtivas caracterizadas
em termos dos valores dos coeficientes de transmissão térmica. Utiliza as correlações obtidas
para os vários tipos de sistemas e tipologias construtivas, com base nas quais é possível
efectuar os cálculos térmicos e obter o balanço energético que o edifício tem, tais como as
necessidades de aquecimento, numa base mensal para o regime de funcionamento
termoestático (15 ou 18 °C).
172
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.38. - Estudo de duas habitações através do programa SLR.
Edifício Torre Verde - construção com armazenamento térmico (paredes de Trombe )
Edifício Zambeze - construção convencional (sem armazenamento térmico).
Fez-se um estudo de dois apartamentos na zona Oriental de Lisboa (Parque das Nações),
situados na mesma zona climática (I1- V1 conforme RCCTE de 04ABR06), com as
características similares.
As áreas dos edificados diferem nos espaços e nos ganhos solares passivos uma vez que a
primeira é construída com paredes de armazenamento (paredes de Trombe), e a segunda não
contempla as respectivas paredes.
No edifício Torre Verde a fracção escolhida está orientada a sul e corresponde a um
apartamento T3 no piso 1.
Apresenta as seguintes dimensões:
- Área A+G orientada a Sul = 18.40 m2;
- Área B orientada a Sul = 11.90 m2;
- Área C orientada a Sul = 10.70 m2;
- Área D orientada a Sul = 36.6 m2;
- Área E = 3.60 m2;
- Área F = 4.4 m2;
- Área H = 3.75 m2;
- Área I = 10.50 m2;
3.39. - Características construtivas do edifício para cálculo (Torre Verde).
- Área total de envidraçados orientados a Sul = 12.10 m2;
- Área total de envidraçados orientados a Poente = 12.10 m2;
- Área total de parede opacas a Sul = 33.20 m2;
- Área total de parede opacas a Poente = 10.50 m2;
- Parede Térmicas (Trombe) = 3.00 m2;
- Alvenaria de tijolo simples de 20 mm e isolamento de poliestireno expandido de 60 mm.
- As janelas têm vidro duplo de 8 mm de espessura e os aros de alumínio com corte térmico
- Área de pavimento = 118.00 m2
- Área útil = 110.00 m2
173
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
E
F
D
N
H
I
G
A
B
C
S
Figura 172: Planta do apartamento da Torre Verde)
Figura 173: Foto do edifício Torre Verde Torre Verde)
No Edifício Zambeze, situado na rua Zambeze nº 4.51, a fracção escolhida está também
orientada a sul e corresponde a um apartamento T3 no piso 1.
Apresenta as seguintes dimensões:
- Área A orientada a Sul = 14.00 m2;
- Área B orientada a sul = 10.70 m2;
- Área C orientada a sul = 16.50 m2;
- Área D orientada a sul = 29.00 m2;
- Área E = 6.90 m2;
- Área F = 7.20 m2;
- Área H = 4.20 m2;
- Área I = 4.20 m2;
6.40. - Características construtivas do edifício para cálculo (Zambeze).
- Área total de envidraçados orientados a Sul = 11.82 m2;
- Área total de envidraçados orientados a Norte = 14.66 m2;
- Área total de parede opacas a Sul = 18.78m2;
- Área total de parede opacas a Norte = 11.82 m2;
- Alvenaria de tijolo duplo com caixa de ar de 80 mm e isolamento de poliestireno expandido
de 60 mm.
- As janelas têm vidro duplo de 8 mm de espessura e os aros de alumínio
- Área de pavimento = 110.00 m2;
- Área útil = 109.00 m2;
174
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
G
D
N
F
A
H
I
E
S
A
B
C
Figura 174: Planta do apartamento do edifício Zambeze.
Figura 175: Foto do edifício Zambeze.
Os dados apresentados foram inseridos no programa SLR-P, já descrito, obtendo-se os
seguintes resultados.
175
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.41. - Torre Verde calculado com o programa SLR
INFORMAÇÃO RELATIVA AO EDIFICIO
Localização: LISBOA
Tipo de edifício: construção com alvenaria de tijolo
Temperatura de preferência: 18 ºC
GD
VD
12.10
0.00
2.40
0.00
Orientação
SUL
SE/SW
E/W
HORIZONTAL
GI
VD 20
3.00
0.00
0.00
Área de pavimento: 118.00m2, Volume: 318.60m3
Coeficiente global de perdas (com infiltração) 250.27 W/ ºC
(sem infiltração) 141.95 W/ ºC
BALANÇO DE PERDAS
COBERTURAS
23.9%
INFILTRAÇÕES
43.3%
ENVIDRAÇADOS
17.4%
PAREDE DE TROMBE
1.7%
PAREDES
7.8%
PAVIMENTO
5.90%
TOTAL DE PERDAS
100%
CALCULOS TÉRMICOS
Mês
Qref (KWh)
Qsol (KWh)
Out
Nov
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
372.4
858.9
1279.4
1447.6
1153.3
1129.2
810.9
612.7
1525.2
1171.4
1176.8
1298.7
1089.7
1413.8
946.5
793.0
Ano
7664.4
9414.7
SLR
4.096
1.364
0.920
0.897
0.945
1.252
1.167
1.294
12.007
FS (%)
Qaux (KWh)
96.9
68.5
54.0
53.1
55.0
65.4
67.5
79.7
11.5
270.5
588.5
679.0
519.2
391.2
302.0
204.7
65.3
2966.4
Figura 176: Cálculos do apartamento da Torre Verde)
176
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.42. - Edifício Zambeze calculado com o programa SLR
INFORMAÇÃO RELATIVA AO EDIFICIO
Localização: LISBOA
Tipo de edifício: construção com alvenaria de tijolo
Temperatura de preferência: 18 ºC
GD
VD
11.82
0.00
0.00
0.00
Orientação
SUL
SE/SW
E/W
HORIZONTAL
GI
VD
0.00
0.00
0.00
Área de pavimento: 110.00m2, Volume: 297.00m3
Coeficiente global de perdas (com infiltração) 276.80 W/ ºC
(sem infiltração) 175.82 W/ ºC
BALANÇO DE PERDAS
COBERTURAS
20.3%
INFILTRAÇÕES
36.5%
ENVIDRAÇADOS
28.7%
PAREDE DE TROMBE
0.0%
PAREDES
9.5%
PAVIMENTO
5.0%
TOTAL DE PERDAS
100%
CALCULOS TÉRMICOS
Mês
Qref (KWh)
Qsol (KWh)
SLR
FS (%)
Qaux (KWh)
Out
Nov
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
411.9
950.0
1415.0
1601.0
1275.5
1248.9
896.8
677.6
1096.5
856.3
865.6
952.5
787.5
996.4
643.6
514.5
2.662
0.901
0.612
0.595
0.617
0.798
0.718
0.759
96.6
54.8
41.5
40.6
41.8
50.4
46.8
48.7
38.8
429.3
827.8
950.7
742.5
619.0
477.4
347.6
Ano
8476.7
6712.8
0.791
51.9
4433.1
Figura 177: Cálculos do apartamento do edifício Zambeze.
177
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
A diferença do cálculo das necessidades energéticas necessárias a fornecer ao edifício para
compensar a diferença entre as perdas térmicas e os ganhos solares úteis apresenta-se no
seguinte quadro.
CÁLCULOS DA ENERGIA AUXILIAR (Qaux)
Qref (KWh)
Qsol (KWh) Qaux (KWh)
Edifício
Zambeze
8476.7
6712.8
4433.1
Torre
Verde
7664.4
9414.7
- 2966.4
SLR
0.791
12.007
FS
51.9
65.3
= 1466.7
Figura 178: Resultado dos cálculos dos apartamentos.
6.43. - Análise dos resultados obtidos
Depois dos cálculos obtidos pelo programa SLR-P, verificou-se que:
a) No edifício Torre verde, a energia captada pelo vidro durante o período de um ano
(Out. a Mai.) foi de 9414.4 Kwh e no edifício Zambeze foi de 6712.8 Kwh. (esta
diferença de ganhos consiste no número de metros quadrados dos vãos das janelas).
b) Conforme os resultados do programa, a energia necessária para manter o edifício
Torre Verde a uma temperatura constante de 18º C, durante um ano, é de 7664.4 Kwh
e no edifício Zambeze é de 8476.7 Kwh.
c) A energia necessária (Qaux) a fornecer ao edifício para compensar a diferença entre as
perdas térmicas e os ganhos úteis para manter uma temperatura de 18º C, no período
de um ano, no edifício Torre Verde é de 2966.4 Kwh, no edifício Zambeze é de
4433.1 Kwh, logo, (Qaux do edifício Zambeze - Qaux do edifício Torre Verde é =
1466.7 Kwh).
Durante o período de um ano (Out a Mai), entre os dois edifícios há uma diferença
relativamente às necessidades auxiliares (Qaux) de 1466.7 Kwh uma aproximação de 50% de
energia eléctrica para do edifício Zambeze em relação ao edifício Torre Verde.
178
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Através dos resultados obtidos nos dois cálculos térmicos conclui-se que:
Depois da análise dos resultados das duas habitações, verificou-se que a diferença de energia
obtida entre um apartamento sem parede de Trombe e outro com esse tipo de parede é de
aproximadamente 50%, num ano. Deste modo é possível afirmar-se que o apartamento com
paredes de armazenamento de massa térmica (paredes de Trombe) necessita de menos auxílio
energético interno.
Esta análise merece, desde logo, que tenhamos em atenção:
•
A entrada em vigor do Regulamento das Características do comportamento Térmico dos
Edifícios, que irá, forçosamente, fazer alterar na concepção Arquitectónica e Construtiva,
principalmente naqueles de qualidade muito fraca, o que implicará consideráveis
melhorias nas condições do conforto mínimo.
•
Cada vez mais o utente dos Edifícios modernos espera padrões de conforto diferentes
daqueles a que os nossos antepassados se sujeitavam, exigindo que sejam adequados ao
exercício saudável e equilibrado às diversas actividades humanas, sendo, portanto
futuramente, de prever sucessivos acréscimos nos graus de exigências regulamentares.
•
Melhores padrões de conforto nos edifícios não exigem necessariamente maiores
consumos de energia, desde que a Arquitectura contemple o respeito pela tecnologia Solar
Passiva e pelos princípios de integração climática, factor que é, aliás, subjacente à
filosofia do próprio regulamento.
•
O nosso clima oferece excelentes condições para o pleno aproveitamento Solar Passivo,
favorecendo em muitos casos a construção de edifícios quase energeticamente autónomos
e de excelentes níveis de conforto. Falhar este desafio seria a negação da própria
inteligência Humana.
179
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
6.44. - Conclusão
A caracterização térmica dos edifícios em Portugal poderá ser feita de forma sucinta tendo em
consideração um conjunto de factores decisivos, a saber: o clima; as tecnologias construtivas
e a qualidade térmica das construções; o nível do conforto nos edifícios, em especial nas
habitações; o uso de equipamentos ou sistemas energéticos para o conforto; as necessidades e
os custos da construção.
As débeis condições sócio-económicas, por um lado, e a falsa exploração da suavidade do
clima levaram a que as construções se fizessem, na generalidade, sem a mínima qualidade
térmica. Esta situação assumiu particular relevância com a industrialização da construção.
Curiosamente, encontram-se conceitos correctos na Arquitectura tradicional onde, sem a
ambição de satisfazer plenamente as condições de conforto e de bem estar tais como as
entendemos hoje, as diferenciações regionais nas tipologias dos edifícios e das tecnologias da
construção, procuram responder a objectivos de diálogo com o clima. Tais valores,
decorrentes da sabedoria milenar, acabariam por ser desprezados com a industrialização da
construção. Não bastará aqui invocar que menos de 10% dos edifícios têm uma eufemística de
integração de enquadramento e de diálogo com o ambiente ou com o lugar, se alguns foram
construídos por considerações estético-formais.
A tendência foi passar a instalar sistemas sempre que as condições económicas e/ou o nível
de exigências ambientais o pediam, não já para complementar o que a Arquitectura e a
construção não puderam fazer, mas, literalmente, para corrigir, no que ao conforto térmico diz
respeito. É óbvio que o recurso a sistemas, do modo a que se assiste agora em Portugal,
inserindo-se maioritariamente neste contexto, corresponde ao uso indevido de recursos, seja
da energia, importada ou convertida entre nós, seja do ambiente, sempre afectado de uma
forma ou de outra, pelo usa da energia. Há, neste particular, um aspecto social de
descriminação que urge acautelar: apenas uns quantos podem usar os recursos que deveriam
ser de todos.
São conhecidas as enormes necessidades entre nós de novas tecnologias, em particular de
custos controlados, para além da pressão em favor de novos edifícios de serviços e industriais.
As considerações de natureza económica, parecem, assim, constituir uma barreira a qualquer
melhoria das construções no domínio térmico. Pelo menos, assim é frequentemente invocado.
180
A evolução da Arquitectura Bioclimática
Contributo para a Sustentabilidade Arquitectónica e Urbana
Essa barreira, que pode ser muito mais psicológica que real, isto é, o custo marginal inerente à
melhoria de qualidade térmica poderá estar, simples e genericamente, associado à melhoria da
qualidade da construção e não necessariamente a mais materiais ou a mais componentes.
Noutros países, as medidas de conservação de energia ao nível da própria construção foram
justificadas com base numa análise custo-benefício em que as novas medidas encontravam
compensação no menor investimento devido a equipamentos, porventura mais pequenos e,
por certo, no menor consumo de energia e exploração. Essa situação é praticamente
inexistente, em Portugal, abrangendo apenas um limitado número de edifícios de serviços. Daí
que qualquer iniciativa de conservação de energia nos edifícios, no nosso país, deva partir de
tais pressupostos: primeiro, para a generalidade das casas, nomeadamente nos edifícios de
habitação, o que está em causa não é a energia, mas sim a qualidade da construção incluindo
nesta, a consideração do critério conforto térmico; segundo, o de que ao procurar conservar a
energia se visa não consumir fazendo dessa energia "conservada", isto é, não consumida, uma
autêntica nova forma de energia, limpa, particularmente, benigna para o ambiente.
181