Pranchas Projeto 32

CONCEITO GERAL
Para além do conceito formal, o projeto teve o compromisso com a
técnica aplicada e a real eficiência dos sistemas. As soluções foram
avaliadas através de softwares específicos que resultaram, inclusive, em
adequações do partido arquitetônico para responder coerentemente às
condições climáticas do sítio.
E PERMEABILIDADE também são elementos
importantes dessa proposta, em que o edifício harmoniza-se com o
conceito de PARQUE URBANO e democrático por natureza. Há a
possibilidade de se contornar livremente o edifício, ou caminhar através
dele e acessar sua cobertura através da rampa verde que é como uma
continuidade do terreno natural.
Além da aplicação dos conceitos de sustentabilidade por todo o
projeto, a Casa será igualmente capaz de demonstrar didaticamente o
modo de aplicação dessas soluções, de maneira a fomentar sua utilização
e educar seus visitantes. Com os espaços de exposições interno e
externo, o edifício poderá ser uma referência em
AMBIENTAL, tanto para técnicos do setor, como para usuários do parque
e para visitas guiadas de escolas da cidade e da região.
Embora utópica, a sustentabilidade deve ser buscada principalmente
através da
E DA
DAS FUTURAS
que devem incorporar o conceito em seu cotidiano e
perceber o quanto ele está intrínseco em todas as ações humanas,
inclusive no ato de se projetar e edificar suas residências, escritórios,
fábricas e demais edifícios.
Como guia da concepção do edifício, a
se deu
com base na movimentação solar e dos ventos. Por isso a forma
semicircular que sugere o caminho do sol e a abertura para sudoeste,
visando à captação dos ventos que são dominantes durante o dia. O
centro do semicírculo que gera os raios da malha estrutural da edificação
dá forma a um
de grandes dimensões demarcando o
centro da praça de convívio.
A FORMA ASCENDENTE do edifício foi uma resposta natural à
intenção de democratizar a cobertura e garantir vista para o PARQUE
PORTUGAL, que compõe o entorno imediato. A leste foi projetada uma
generosa RAMPA VERDE que busca ser uma continuidade da colina,
levando naturalmente ao centro edifício. Ela é um espaço de
contemplação e passeio integrando-se às atividades do parque. No topo
da rampa, um pergolado com vegetação trepadeira sobre o terraço
convida o visitante a sentar, descansar e desfrutar da paisagem local a
partir do edifício.
O terraço conecta-se ao grande CILINDRO CENTRAL que abriga as
áreas de exposição. Ele é o elemento central do edifício e maior atrativo
do programa. A face voltada predominantemente para sul estendendo-se
a leste e oeste é em vidro, permitindo a entrada da iluminação natural
abundante com vista desobstruída para a praça, para o relógio de sol e
para o parque. Em contrapartida, a face oposta do cilindro é construída
com paredes espessas que funcionam como MASSA
a fim de
minimizar o desconforto da amplitude das temperaturas no interior do
edifício.
32
A COBERTURA AFUNILADA do cilindro abriga o átrio e capta a
água de chuva deslizando até o reservatório do edifício em um tubo
transparente. Ele se torna um elemento cênico que representa a
importância da captação e do reuso da água enquanto recurso essencial
para a manutenção da vida no planeta.
Ao redor do funil, desenvolve-se a RAMPA HELICOIDAL de
inclinação suave onde será disposta parte da exposição permanente do
acervo, e por onde se poderão vislumbrar as soluções sustentáveis do
edifício como as turbinas eólicas, a rampa verde, os brises, as placas
fotovoltaicas e a cobertura afunilada.
O nível térreo do cilindro complementa a
PERMANENTE e abriga a recepção que articula e controla os fluxos,
orientando os visitantes do edifício. A recepção nesse espaço amplo e
democrático visa estimular o visitante a explorar o resto do edifício e suas
exposições. Nesse ponto ele poderá ser convidado a subir a rampa e dar
continuidade à exposição, usufruir de áreas de estar como bistrô, livraria,
loja, varanda, acessar à casa de máquinas, além de adentrar as salas de
aula e ao grande auditório. No nível superior do edifício, encontram-se as
dependências de acesso restrito: as instalações do Conselho de Meio
Ambiente - CODEMA e também outros espaços de exposição temporária.
A FACHADA NORTE do edifício foi projetada de modo a receber
diferentes materiais de acordo com a necessidade de proteção nos
períodos da manhã, ao meio dia e à tarde: aplicação de placas
fotovoltaicas, brises, paredes com massa térmica em concreto armado,
parede verde, muro trombe além do uso da própria vegetação local.
Equipamentos para a geração de ENERGIA ALTERNATIVA também
são elementos de composição importantes. Os SISTEMAS
FOTOVOLTAICOS voltados para o norte geram energia elétrica, ao
mesmo tempo em que protegem a fachada da insolação. Já as
TURBINAS
situam-se no ponto mais alto do edifício formando
um colchão de ar que protege as áreas da administração, o auditório e as
salas de aula que eventualmente precisam ser climatizadas. A posição
elevada das turbinas garante o desempenho sem barreiras que reduzam
a velocidade das massas de vento. Elas foram posicionadas para
sudoeste e sudeste, a fim de garantir o seu funcionamento durante todo o
dia, gerando energia para a edificação e podendo ser observada pelos
visitantes em qualquer horário.
O projeto utiliza um SISTEMA ESTRUTURAL MODULAR E
RADIAL que permite a flexibilidade e a reversibilidade dos espaços
possibilitando mudanças, adaptações e ampliações ao longo do tempo. A
solução modular também reduz custos na obra e evita desperdícios,
porque permite repetição de elementos pré-fabricados.
A ESCOLHA DOS MATERIAS do projeto seguiu critérios de
sustentabilidade, fácil manutenção, rapidez e limpeza na obra. Neste
sentido optou-se pela utilização do sistema estrutural metálico, com
variação de fechamentos leves tipo drywall ou em paredes maciças de
acordo com a necessidade de performance. É sugerido ISOLANTE
para casos específicos.
28
05
27
06
08
09
14
26
59
11
03
45
46
47
16
02
21
12
10
01
58
17
ÁRVORE PROJETADA
42
49
29
ÁRVORE EXISTENTE
40
51
07
13
ACESSO
SERVIÇO
50
60
04
62
61
39
ÁRVORE RELOCADA
ACESSO
4443
A
RU
53
52
54
ÁREA DE INTERVENÇÃO (11.050,33m²)
I - HORTA FOTOVOLTAICA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA
ENVOLTÓRIA (8.721,95 m²)
48
18
41
0
5 10
20
50m
19
AC
15
20
ES
23
24
25
N
52
SO
56
55
22
34
V
35
ÁREA = 1.020m²
PAVIMENTO
SUPERIOR
33
N
N
5
10
0
20
5
10
P
S
U
R
U
ÁREA = 480m²
M
O
L
N
M
50 - REPROGRAFIA E IMPRESSÃO
ACESSO LIVRE
ACESSO RESTRITO
01 - FOYER E EXPOSIÇÃO PERMANENTE (360m²)
17/18 - VESTIÁRIOS FUNCIONÁRIOS (25m²)
02 - RECEPÇÃO E BILHETERIA (8m²)
19 - REFEITÓRIO DE FUNCIONÁRIOS (10m²)
03 - LIVRARIA E LOJA DE SOUVENIRS (14m²)
ACESSO CONTROLADO
20 - CONTROLE DE ACESSO
04/05 - SANITÁRIOS PÚBLICO (40m²)
40 - EXPOSIÇÃO TEMPORÁRIA (170m²)
21 - CIRCULAÇÃO DE SERVIÇO (25m²)
41 - SALA TÉCNICA EXPOSIÇÃO DE SISTEMAS (80m²)
06 - SEGURANÇA (3m²)
Q
ACESSO
ACESSO LIVRE
08/09 - VESTIÁRIOS PARA CICLISTAS (25m²)
M
R
T
20
36
07 - BISTRÔ E APOIO EVENTOS / RECEPÇÕES (15m²)
X
57
TÉRREO
0
H
RUA
A questão do DESENVOLVIMENTO
tem sido
assunto em várias instituições privadas, públicas e, inclusive, em âmbito
internacional, devido à importância na criação de projetos que visam à
sustentabilidade, ancorada no conceito do TRIPLE BOTTON LINE para
avaliar e obter resultados satisfatórios em suas dimensões econômica,
social e ambiental. A construção civil é responsável pela maior parte do
consumo de recursos naturais em nosso planeta, o que evidencia a
importância do papel dos arquitetos na busca de soluções sustentáveis e
da definição de critérios para certificação dos edifícios.
A CIDADE DE CAMPINAS é reconhecida como a cidade da ciência
e da inovação. O concurso Casa da Sustentabilidade faz parte de um
conjunto de iniciativas do município no sentido de promover o debate em
torno de novos conceitos e soluções que permitam o
DESENVOLVIMENTO URBANO
. Entre as soluções
adotadas pelo município que caminham neste sentido, podemos destacar
a utilização do sistema de Ônibus - BRT movido a energia elétrica menos
poluente, a interligação dos modais viário e ciclo viário, além da instituição
do Conselho Municipal de Meio Ambiente de Campinas - CODEMA, que
tem assegurado recursos financeiros para seu pleno funcionamento com
o objetivo de promover a discussão, análise e proposição das diretrizes
das políticas públicas ambientais de Campinas.
O projeto Casa da Sustentabilidade foi concebido para ser um
espaço que favoreça esta discussão, a pesquisa, o aprendizado e a
inovação, com a finalidade de agregar um conjunto de
AMBIENTALMENTE CORRETAS como parte permanente da arquitetura.
Há espaço para experimentações e descobertas e tudo está à disposição
de quem trabalha ou visita o espaço. O projeto foi pensado para
estimular fabricantes de produtos e tecnologias a exporem seus produtos,
instalarem seus sistemas como protótipos, ensinando outros profissionais
e divulgando novas ideias. A Casa da Sustentabilidade passa a ser um
CATALIZADOR PARA
QUE DESENVOLVEM
PROJETOS
e que podem através deste espaço
interagir com a sociedade de um modo geral, concretizando ações de
educação ambiental.
O espaço foi inteiramente concebido para ser lúdico e atraente por si
só, usando os elementos formais para induzir e esclarecer intuitivamente
os conceitos de sustentabilidade aplicados à arquitetura: A
COM A
DOS VENTOS, A
DA
DO SOL, A
DE
DE CHUVA E A
39 - HALL DE DISTRIBUIÇÃO (100m²)
FACHADAS
51 - COPA E DESPENSA
J
52 - PRISMA DE VENTILAÇÃO E CLARABOIA
FACHADAS
53 - TERRAÇO E MIRANTE
54 - PERGOLA DE MADEIRA COM TREPADEIRA
55 - CORTINA DE VIDRO DUPLO
I
56 - BRISES VERTICAIS AUTOMÁTICOS
22 - BRISES HORIZONTAIS AUTOMÁTICOS
42 - RECEPÇÃO E ESPERA
23 - FACHADA CAPTADORA DE ILUMINAÇÃO NATURAL
43 / 44 - SANITÁRIOS ADMINISTRAÇÃO E APOIO
57 - MALHA EM BAMBU COM TREPADEIRA
58 - PAREDE VERDE
ACESSO CONTROLADO
24 - BRISES VERTICAIS DE ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA
45 - PRESIDÊNCIA
59 - FACHADA VENTILADA COM BRISES VERTICAIS AUTOMÁTICOS
10 - SALA TÉCNICA EXPOSIÇÃO DE SISTEMAS (125m²)
25 - CORTINA INCLINADA DE MADEIRA COM TREPADEIRA
46 - SECRETARIA EXECUTIVA
60 - MURO TROMBE
11/12 - SALAS MULTIUSO (80m²)
26 - PAREDE VERDE - PROTEÇÃO SOLAR E TÉRMICA
47 - COORDENAÇÃO GERAL
61 - FACHADA VENTILADA COM BRISES VERTICAIS AUTOMÁTICOS
13/14 - SALAS REUNIÃO (70m²)
27 - FACHADA VENTILADA E BRISES VERTICAIS AUTOMÁTICOS
48 - ARQUIVO CORRENTE E BIBLIOTECA TÉCNICA
62 - PAREDE EM CONCRETO ECOLÓGICO (MASSA TÉRMICA)
15 - AUDITÓRIO E PLENÁRIA (220m²)
28 - VARANDA CON BRISES HORIZONTAIS AUTOMÁTICOS
49 - EXPEDIENTE
63 - HORTA FOTOVOLTAICA EM PERGOLADO
29 - FACHADA C/ VENEZIANAS / BRISES / MASSA TÉRMICA
50 - REPROGRAFIA E IMPRESSÃO
Os diversos brise-soleils projetados são propostos em madeira de
reflorestamento certificada, bambu e alumínio de acordo com a proposta
de cada fachada. Essas são soluções ecológica apresentam bom
desempenho e durabilidade. O vidro do cilindro central é para as será
com VIDRO TEMPERADO DUPLO COM CAMADAS DE AR INTERNO
visando reduzir a troca de calor entre o interior e o exterior do edifício.
O TETO VERDE adotado para o módulo de exposição temporária do
2º pavimento funciona como isolante térmico acústico. Para as demais
lajes adota-se o concreto armado com STEELDECK e isolante térmico de
F
ACESSO
ACESSO
G
L - ESPELHO D'ÁGUA
F - ESTAÇÃO BONDE EXISTENTE
M - BICICLETÁRIOS
R - CÉLULAS FOTOVOLTAICAS EM SUPERFÍCIE DE VIDRO
S - ELEMENTO DE CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS
G - PISTA DE PATINAÇÃO EXISTENTE
N - HORTA DE FITODEPURAÇÃO (EFLUENTES)
T - LAJE DE MASSA TÉRMICA COM PINTURA REFLEXIVA
H - EDIFÍCIO GUARDA MUNICIPAL EXISTENTE
O - RAMPA VERDE
U - PLACAS SOLARES TÉRMICAS
I - COBERTURA FOTOVOLTAICA
P - PÉRGOLA DE MADEIRA TREPADEIRA
V - DOCA CARGA E DESCARGA - APOIO A EXPOSIÇÃO
J - RELÓGIO DE SOL PROJETADO
Q - TETO VERDE
X - ESTACIONAMENTO DE APOIO - 6 VAGAS
O conceito
do projeto foi concebido de modo a
integrar o edifício ao parque, evitando ao máximo fazer cortes de árvores,
preservando os exemplares arbóreos do local. Não há cercas ou muros,
de modo que em horários normais de funcionamento o usuário poderá
transitar entre os espaços externos e internos de acesso livre.
A
DA
mescla soluções que permitem a
permeabilidade das águas pluviais como concregrama, piso drenante e
piso intertravado que juntos compõem o desenho do círculo central. Nas
áreas de canteiro e forração vegetal, serão utilizadas espécies vegetais
que consumam pouca água.
CAMINHOS RADIAIS partindo do centro da praça com o relógio de
sol foi a resposta natural para garantir a unidade do conjunto. Os
caminhos que apontam para o edifício também despertam a curiosidade e
atraem o passante a explorar o edifício. Contigo a eles foram dispostas as
CICLOVIAS que viabilizarão, juntamente com o
e o
DEDICADO, a motivação ao uso da bicicleta enquanto meio
de transporte e lazer já incentivado na cidade de Campinas.
Ao longo dos caminhos foram dispostos equipamentos e vegetação,
de maneira a criar ambientações periféricas. Até mesmo nestas áreas é
possível encontrar elementos, como o PERGOLADO FOTOVOLTAICO
semicircular ao sul do relógio de sol, que tem dupla função de captação
de energia e de permanência e contemplação.
O parque Taquaral já contempla ESTACIONAMENTO farto no portão
de acesso ao edifício. No entanto, o projeto prevê estacionamento
exclusivo para Pessoas com Deficiência e para carga e descarga de
materiais em área independente. Para o estacionamento existente,
sugere-se a implementação de vagas exclusivas para carros híbridos, e
carros com maior quantidade de pessoas.
CONCURSO PÚBLICO NACIONAL DE ARQUITETURA
"CASA DA SUSTENTABILIDADE" PARQUE TAQUARAL - CAMPINAS - SP
1
Longitude: -47.1
Altitude: 640m
Como estudo prévio à elaboração do projeto
da Casa da Sustentabilidade, foi elaborada
uma análise climática da cidade de Campinas
para definição das principais estratégias de
DESENHO PASSIVO.
As informações
climáticas foram obtidas através de dados
fornecidos no portal virtual do LabEEE
(Laboratório de Eficiência Energética em
Edificações) da Universidade Federal de
Santa Catarina, dados esses captados por
estações meteorológicas do INMET (Instituto
Nacional de Meteorologia) entre os anos 2000
e 2010. Esses dados foram compilados em
software
para
geração
de
gráficos,
possibilitando uma melhor interpretação do
clima da região.
TEMPERATURAS
Analisando o gráfico de temperaturas, é
possível identificar uma grande AMPLITUDE
durante todo o ano, tendo maior
variação no mês de setembro. Todos os
meses possuem noites e manhãs frias e dias
quentes, podendo chegar a ter uma amplitude
térmica de 25,7°C com 5,4°C nas horas mais
frias e 31,1°C nas horas mais quentes no mês
de setembro. Considerando que a zona de
conforto de uma pessoa utilizando roupas
leves seria entre 18°C e 24°C, a cidade de
Campinas oferece poucas horas de conforto
ambiental ao dia.
Temperaturas
UMIDADE RELATIVA
Os níveis ideais para a umidade relativa seria
entre 40% e 60%, porém, por conta da cidade
de campinas estar a uma altitude de 640m,
esta margem pode chegar entre os 20% e
80%, o que é considerado bom mesmo com
alguns picos muito úmidos e muito secos em
janeiro e setembro, a umidade relativa média
mantem-se sempre dentro desta ZONA DE
CONFORTO.
Umidade Relativa
A
SOLAR na cidade de
Campinas varia elevando-se no período do
verão, nos meses de novembro a janeiro, e
reduzindo-se nos períodos mais frios entre os
meses de maio a julho, que possuem maior
nebulosidade.
Radiação
Diagrama Psicrométrico
Para garantir o conforto dentro da edificação, a MASSA
é um
dos principais elementos a serem utilizados no projeto onde, por conta da
amplitude térmica, protege o edifício da radiação solar recebida, armazenando-a
em sua massa durante o dia e liberando-a apenas à noite em forma de calor,
mantendo o interior do edifício sempre em condições de CONFORTO.
Outra estratégia, não menos importante, porém para ser utilzada em
situações em que as temperaturas são mais altas, é a
NATURAL. Para isso é necessário o aproveitamento da
CRUZADA dos ventos de SUDOESTE predominantes durante o dia. Em
momentos de pouca incidência de ventos, a utilização de pé-direitos altos e
desenho arquitetônico interno
são estratégias importantes no
desenho passivo, favorecendo o
pelo "TIRO
sendo otimizado pelo "EFEITO VENTURI".
Como, geralmente, à noite as temperaturas são mais frias, a ventilação
natural nesse período deve ser evitada, mantendo o edifício
fechado para que possa manter internamente todo calor
absorvido durante o dia e permitir um maior conforto
Nas fachadas voltadas para o norte, sem os brises, as
superfícies expostas dos vãos e janelas teriam níveis elevados
de radiação chegando a ter cerca de 2000Wh/m². Nas áreas
onde serão implantadas celulas fotovoltáicas, os níveis são
bem elevados chegando a ter 3000Wh/m².
Já com os brises, as aberturas de vãos e janelas estarão bem
protegidas chegando a ter radiação muito baixas. Já onde
haverá massa térmica continuando com a exposição de
3000Wh/m².
Nas fachadas Sul, sem os brises as superfícies expostas
teriam níveis elevados chegando a 1200Wh/m² no primeiro
módulo, 1800Wh/m² no segundo módulo central e
2000Wh/m² no terceiro módulo.
O gráfico mostra a incidência dos vetores de
vento chegando ortogonalmente ao primeiro
módulo da edificação, onde optamos por se
trabalhar a ventilação cruzada.
Pelo gráfico de linhas de corrente, pode-se
comprovar a eficácia da aerodinâmica, onde
nenhum elemento do projeto é prejudicado pelas
sombras de vento ou turbulências gerados pelo
próprio volume do edifício.
O gráfico demonstra que a incidência do vento
sobre o módulo mais baixo da edificação será de
1,55m/s devido a influencia dos módulos mais
altos, o que garante a velocidade adequada de
conforto no interior da edificação (entre 0,5 e
2,0m/s).
FACHADAS NORTE
Nas fachadas voltadas ao NORTE optou-se pela adoção da MASSA
com aberturas de vãos e janelas, necessários ao funcionamento do edifício,
protegidos por brises, sendo verticais para proteção do sol nascente e poente, e
horizontais quando o sol estiver mais vertical ao redor do meio dia. Outras
estratégias adotadas se somam ao conjunto:
a) PAREDE VERDE como ISOLANTE
do interior da edificação
tanto para condições exteriores mais frias quanto mais quentes, permitindo
temperaturas agradáveis e proporcionando diálogos com o paisagismo das
áreas externas.
b) FACHADA VENTILADA funciona com a criação de uma CAMADA DE AR
entre a parede de massa térmica e o ambiente externo. Com aberturas em
sua parte inferior e superior, a circulação do ar permitirá menos aquecimento
dos elementos existentes, proporcionando maior CONFORTO INTERNO.
c) MURO TROMBRE funcionando de acordo com as condições climáticas do
dia e para a noite. Caracteriza-se por uma parede de massa térmica, com
aberturas inferiores e superiores, separada do ambiente externo com uma
camada de ar e uma superfície acristalada, tambéedm com aberturas
inferiores e superiores. O muro trombe proporciona excelentes condições de
conforto para as condições de clima dos dias e noites tanto frias quanto
quentes.
d) Como estratégia para momentos mais quentes, a utilização de marquises,
balanços, cheios e vazios para proporcionar SOMBRAS, trasnformam o
próprio como um elemento de proteção.
e) Para proporcionar uma melhor ventilação natural nessas fechadas voltadas
para norte, a utilização de VENEZIANAS para os vãos de circulação de
ventos protege totalmente o interior da radiação solar direta.
Com os brises, os níveis de incidência solar caem
drásticamente, chegando a ter radiação muito baixa, deixando
algumas partes na fachada do módulo central expostas para a
necessidade de promover o aquecimento do interior do edifício
em momentos mais frios.
Analisando o gráfico dessa exposição solar, é possível
comprovar que a incidência não é muito alta chegando
apenas a 50Wh/m², ajudando na climatização de
aquecimento do edifício sem os incovenientes da
radiação solar direta muito fortes.
e
k
f
a
h
k d
i
j
g
b c
i
a
Proporcionado pelo desenho do elemento afunilado central. Pelo gráfico de
vetores vemos o perfeito funcionamento desta estratégia, onde o ar circula
verticalmente em direção as saídas de ventilação superiores.
A partir da análise do módulo central, onde se encontra o foyer principal,
pode-se comprovar a eficácia do efeito chaminé que ocorre por tiro térmico e é
potencializado pelo “Efeito Venturi”.
A partir do estudo de iluminação natural, pode-se ver os nível de
iluminância (lux) no interior do foyer principal onde possui uma variação
entre 450lux e 950lux em seu interior, níveis muito confortáveis para a
realização de atividades neste espaço.
Pelos níveis do Fator de Iluminação Natural FIN (“Day Light Factor”),
pode-se analisar e comprovar a eficiência da iluminação natural no que
diz respeito a falta de iluminação, excesso de brilho nas zonas mais
iluminadas e risco de deslumbramento. Onde FINmin = 7.5%, FINmedio =
18%, FINmax = 28.5%
com placas dispostas na cobertura da edificação para sua
melhor eficiência. Este sistema funciona a partir do aquecimento
da água pela radiação solar em um sistema primário fechado
com canalização em forma de serpentina a uma armazenagem
da água de um sistema secundário aberto, sendo a água deste
segundo aquecida pela do primeiro e utilizada pela edificação.
Para todo sistema solar térmico é necessário um auxiliar de
apoio pela menor eficiência energética em dias de maior
nebulosidade. Neste caso optou-se pela CALDEIRA DE
BIOMASSA que não depende de derivados de pretróleo não
renováveis.
Insolação
ELEMENTO CAPTADOR DE ÁGUAS PLUVIAIS
i)
VENTOS
Dentro de um gráfico anual de ventos é
possível perceber que sua maior frequência é
proveniente de SUDESTE com mais de 634
horas durante o ano a uma velocidade de
aproximadamente de 15km/h ou 4,16m/s.
Porém, por conta da amplitude térmica, fez-se
necessária uma análise de ventos ao longo
das 24 horas do dia em uma média anual.Em
todos os momentos do dia os ventos
predominantes possuem velocidade de
15km/h porém com direções distintas. O
gráfico de ventos pela manhã também nos
sugere ventos predominantes provenientes de
sudeste. Porém ao meio-dia e a tarde, esses
ventos tomam direções diferentes ficando
mais provenientes de SUDOESTE. À noite os
ventos voltam a ser predominantes de
sudeste.
Manhã
Meio-dia
Noite
Tarde
32
TETO VERDE funciona como um grande ISOLANTE
para os
compartimentos internos, proporcionando boas condições de temperatura do
ar interno tanto em momentos frios quanto quentes. Além de proporcionar
maior integração com a natureza e do paisagismo das áreas externas.
j)
DE AR é muito eficaz para dias muito quentes, onde o ar quente
proporcionado pela cobertura superior é removido pela
NATURAL, protegendo a cobertura inferior do calor. Esses colchões de ar
devem ter desenho aerodinâmico para que a expulsão do ar quente
dacamada de ar ocorra de forma OTIMIZADA.
k) MATERIAL REFLEXIVO foram utilizados para o acabamento de coberturas,
pois absorvem menos a radiação solar. Melhorando em alto grau o
funcionamento do colchão de ar.
Outras formas de se atingir a sustentabilidade pelo desenho passivo foram
através de questões ESTRUTURAIS. A estrutura como elemento construtivo
deve ser implementada de forma a melhorar as condições internas do edifício e
otimizar as etapas de produção e execução do mesmo.
l) Elementos estruturais promovem grandes perdas ou ganhos de calor pelo
efeito de
. Para isso, propõe-se que a estrutura esteja
completamente ISOLADA do ambiente externo, através do envelopamento
do edifício com os tratamentos das fachadas com isolantes térmicos, para
que não ocorra este evento.
m) Outra questão a ser considerada estruturalmente é a
.
Esta estratégia permite a pré-fabricação e, em consequência, melhor
controle de produção no que diz respeito às emissões de gases poluentes e
utilização de matéria prima. Além disso, otimiza os processos construtivos,
tendo menor impacto no ambiente a ser construído e gerando grandes
economias no custo geral da edificação.
n) A partir dessas estratégias, o DESENHO
vem a
proporcionar, além da exemplificação aos usuários, situações de conforto
em grande percentual de horas do ano, minimizando as DEMANDAS de
calefação e refrigeração e, consequentemente, menor CONSUMO
.
ABERTURAS PARA VENTILAÇÃO
EFEITO CHAMINÉ
MÓDULO 1
ABERTURAS PARA PERMITIR A
VENTILAÇÃO CRUZADA
CALDEIRA DE BIOMASSA
A caldeira de biomassa funciona a partir da transformação de
resíduos de MATERIA
(Biomassa) em energia
térmica sem emissões de gases poluentes pelo seu sistema de
filtragem. Assim, optou-se pela utilização deste sistema ao invés
dos auxiliares convencionais a gás. A Biomassa caracteriza-se
por ser uma matéria orgânica utilizada como
e pode ser conseguida através da
fração biodegradável de resíduos produzidos em atividades
agrárias, industriais e municipais, relacionando as questões de
reuso de recursos com o aproveitamento da geração de
resíduos. Sugere-se a utilização de PELLETES como Biomassa,
pois se caracteriza por ser um resíduo derivado de madeira
gerado a partir de produção de serralherias com madeiras de
replantio.
INTERCAMBIADOR DE CALOR
BRISE VERTICAL PROTEÇÃO
RADIAÇÃO SOLAR POENTE DIRETA
BRISES HORIZONTAIS ORIENTAÇÃO
AUTOMÁTICA PROTEÇÃO RADIAÇÃO
SOLAR POENTE DIRETA
CORTINA DE VIDRO ILUMINAÇÃO
NATURAL ABERTURAS
PARA PERMITIR A
VENTILAÇÃO CRUZADA
SUL
N 10,00
MASSA TÉRMICA
EXAUSTÃO PARA OTIMIZAÇÃO
EFEITO CHAMINÉ
N 4,00
com utilização de fossa séptica em FLUXO HORIZONTAL como
sistema de tratamento de efluentes. Este sistema caracteriza-se
pela filtragem do efluente pela vegetação característica de
pântanos em
, localizada na parte externa do
edifício, proporcionando plenas condições para dispersão da
água limpa ao ecosistema. Suas vantagens: baixa necessidade
de manutenção, matéria biológica como nutriente para
vegetação otimizando seu crescimento e cuidado, produção de
materiais derivados da madeira como forma de replantio,
consumo energético reduzido, alta qualidade sanitária do
efluente, fertilidade do terreno, mais valor paisagístico.
COLETA SELETIVA
por sistema interno
e oficina de reciclagem. A
partir de pontos estratégicos dentro do edifício, os resíduos
serão levados por circuito de tubos subterrâneos a vácuo à
OFICINA DE RECICLAGEM, para seu tratamento e destinação.
Suas vantagens: redução do mau odor, mais higiênico, reduzida
emissão de partículas, permitie a coleta seletiva, eliminam-se
lixeiras, mais cômodo e simples para os usuários, e de fácil
manutenção das instalações.
para garantir que a Casa da Sustentabilidade seja um
INTELIGENTE. Essa estratégia proporciona controles de
diversos sistemas aumentando sua
, sendo estes
acionados de acordo com a necessidade através de sensores
incorporados por todo o edifício.
LÂMINAS DE TECIDO PARA PROTEÇÃO DA RADIAÇÃO
SOLAR E PERMITIR ILUMINAÇÃO NATURAL
MÓDULO 3
CÉLULAS FOTOVOLTAICAS APLICADAS A
SUPERFÍCIE DE VIDRO
PAINÉIS SOLARES TÉRMICOS APLICADOS
NA COBERTURA
BÁSCULAS PARA VENTILAÇÃO
ABERTAS PARA EFEITO CHAMINÉ
MASSA TÉRMICA
BÁSCULAS PARA VENTILAÇÃO
ABERTAS PARA EFEITO CHAMINÉ
MASSA TÉRMICA
N 10,40
TETO VERDE PROTEÇÃO TÉRMICA
CÉLULAS FOTOVOLTAICAS APLICADAS
A SUPERFÍCIE DE VIDRO
LÂMINAS DE TECIDO PARA PROTEÇÃO DA RADIAÇÃO
SOLAR E PERMITIR ILUMINAÇÃO NATURAL
N 4,00
COLCHÃO DE AR COM EFEITO VENTURI PARA A
ACELERAÇÃO DO VENTO E OTIMIZAR O SISTEMA EÓLICO
VENEZIANA PARA VENTILAÇÃO
SISTEMA EÓLICO
MASSA TÉRMICA
JANELAS DE VENTILAÇÃO C/ BRISE HORIZONTAL
PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR DIRETA
MASSA TÉRMICA
N 8,00
INTERCAMBIADOR DE CALOR
BRISE VERTICAL ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA
PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR NASCENTE DIRETA
BRISES HORIZONTAIS ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA
PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR DIRETA
CORTINA DE VIDRO DUPLO COM CAMADA DE AR INTERNA
ILUMINAÇÃO NATURAL ABERTA PARA EFEITO CHAMINÉ
MURO TROMBE HORAS QUENTES ABERTURAS EXTERNAS
ABERTAS PARA PRINCÍPIOS DE FACHADA VENTILADA
INTERCAMBIADOR DE CALOR
N 4,00
INTERCAMBIADOR DE CALOR
VENEZIANAS PARA PERMITIR MAIOR
VENTILAÇÃO NATURAL
BRISE VERTICAL PROTEÇÃO RADIAÇÃO
SOLAR NASCENTE DIRETA
CORTINA DE VIDRO DUPLO COM CAMADA
DE AR INTERNA ILUMINAÇÃO NATURAL
ABERTA PARA EFEITO CHAMINÉ
MASSA TÉRMICA
NORTE
BRISE HORIZONTAL ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA
PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR DIRETA
MASSA TÉRMICA
N 0,00
ESPELHO DÁGUA
NORTE
SUL
ELEMENTO CAPTADOR DE ÁGUAS PLUVIAIS
BÁSCULAS PARA VENTILAÇÃO
FECHADA PARA ISOLAMENTO TÉRMICO
INTERCAMBIADOR DE CALOR
N 4,00
COLCHÃO DE AR - PROTEÇÃO TÉRMICA
RESERVATÓRIO
CÉLULAS FOTOVOLTAICAS APLICADAS A
SUPERFÍCIE DE VIDRO
PAINÉIS SOLARES TÉRMICOS APLICADOS
NA COBERTURA
BÁSCULAS PARA VENTILAÇÃO
FECHADA PARA ISOLAMENTO TÉRMICO
BÁSCULAS PARA VENTILAÇÃO
FECHADA PARA ISOLAMENTO TÉRMICO
MASSA TÉRMICA
MASSA TÉRMICA
TETO VERDE PROTEÇÃO TÉRMICA
JANELAS DE VENTILAÇÃO C/ BRISE HORIZONTAL
PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR DIRETA
MASSA TÉRMICA
BRISE HORIZONTAL ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA
PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR DIRETA
MASSA TÉRMICA
N 0,00
SUL
MÓDULO 3
LÂMINAS DE TECIDO PARA PROTEÇÃO DA RADIAÇÃO
SOLAR E PERMITIR ILUMINAÇÃO NATURAL
COLCHÃO DE AR COM EFEITO VENTURI PARA A
ACELERAÇÃO DO VENTO E OTIMIZAR O SISTEMA EÓLICO
LÂMINAS DE TECIDO PARA PROTEÇÃO DA RADIAÇÃO
SOLAR E PERMITIR ILUMINAÇÃO NATURAL
CORTINA DE VIDRO DUPLO COM CAMADA
DE AR INTERNA
ILUMINAÇÃO NATURAL
FECHADA ISOLAMENTO TÉRMICO
ESPELHO DÁGUA
NORTE
MASSA TÉRMICA
CÉLULAS FOTOVOLTAICAS APLICADAS A
SUPERFÍCIE DE VIDRO
N 4,00
MASSA TÉRMICA
NORTE
N 8,00
CORTINA DE VIDRO DUPLO COM CAMADA
DE AR INTERNA
ILUMINAÇÃO NATURAL
FECHADA ISOLAMENTO TÉRMICO
INTERCAMBIADOR DE CALOR
BRISE VERTICAL PROTEÇÃO RADIAÇÃO
SOLAR NASCENTE DIRETA
BRISES HORIZONTAIS ORIENTAÇÃO
AUTOMÁTICA PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR
N 0,00
N 10,40
N 10,00
MASSA TÉRMICA
TETO VERDE PROTEÇÃO TÉRMICA
FACHADA VENTILADA SUPERFÍCIE DE VIDRO DUPLO C/ CAMADA
DE AR INTERNA - ABERTA PARA SEU FUNCIONAMENTO
MASSA TÉRMICA
PAINÉIS SOLARES TÉRMICOS APLICADOS
NA COBERTURA
N 12,70
PÉRGOLA DE MADEIRA COM COBERTURA
VEGETAL DO TIPO TREPADEIRA
CORTINA DE VIDRO DUPLO COM CAMADA DE AR INTERNA
ILUMINAÇÃO NATURAL ABERTA PARA EFEITO CHAMINÉ
SUL
MÓDULO 2
MÓDULO 1
BRISE VERTICAL ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA PROTEÇÃO
RADIAÇÃO SOLAR POENTE DIRETA
BRISE VERTICAL ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA
PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR NASCENTE DIRETA
SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA
BÁSCULAS PARA VENTILAÇÃO
FECHADA PARA ISOLAMENTO TÉRMICO
CORTINA DE VIDRO
ILUMINAÇÃO NATURAL ABERTURAS
FECHADAS PARA ISOLAMENTO TÉRMICO
SUL
para suprir a grande demanda da atividade de hidratação de
AJARDINADAS. O conjunto de coberturas servirão
como áreas de coleta de água para reserva e posterior utilização
em jardins. A cobertura afunilada que compoem parte do
sistema também tem a função de demonstrar conceitualmente o
funcionamento do sistema além de concientizar sobre a
importancia do recurso natural.
TURBINA SISTEMA EÓLICO
INTERCAMBIADOR DE CALOR
CORTES DE ESTRATÉGIAS
EM HORAS FRIAS
BRISE VERTICAL PROTEÇÃO RADIAÇÃO
SOLAR POENTE DIRETA
caracteriza-se pela reutilização da água utilizada em chuveiros e
lavatórios em vasos sanitários. A
CAPTADA é
condicionada ao reuso por um sistema primário de tratamento e
estocada em um sistema secundário de armazanamento, para
assim ser direcionada ao reuso.
MASSA TÉRMICA
N 8,00
CORTINA DE VIDRO DUPLO COM CAMADA
DE AR INTERNA ILUMINAÇÃO NATURAL
ABERTA PARA EFEITO CHAMINÉ
RESERVATÓRIO
BRISES HORIZONTAIS ORIENTAÇÃO
AUTOMÁTICA PROTEÇÃO RADIAÇÃO
SOLAR POENTE DIRETA
como sistema principal de calefação. O sistema consiste no
acondicionamento de ambientes por radiadores de água que,
por sua vez, é aquecida ou esfriada pela temperatura por
debaixo da superfície terrestre em um sistema fechado de
coletores subterrâneos. Para o tipo de coletor, optou-se na
utilização de captação subterrânea HORIZONTAL, pela
facilidade e menores custos de implantação, e pela
disponibilidade de superfície de terreno existente na área
abrangida da proposta. Os radiadores seriam incorporados à
arquitetura em pisos, paredes e divisórias, vistos em algumas
partes para exposição, proporcionando maior conforto com
relação à temperatura do ar dentro dos ambientes. Para todo
sistema geotérmico também é necessário um auxiliar de apoio.
Neste caso, optou-se pela CALDEIRA DE BIOMASSA utilizada
no sistema solar térmico.
SISTEMA EMERGENCIAL
Para ocasiões em nível emergencial optou-se pela utilização de
geração de energia elétrica e térmica através do sistema de
e
. Este sistema, por mais que se
utilize de combustíveis fósseis, tem uma
extremamente elevada, ocasionando baixo índice de consumo.
Sua eficiência, comparada a um sistema de gerador
convencional, chega a praticamente 90% do rendimento de uso
do combustível, já em um sistema convencional, pelas perdas na
geração, esse rendimento chega apenas em torno dos 50%.
PAINÉIS SOLARES TÉRMICOS APLICADOS NA
COBERTURA
N 12,70
COLCHÃO DE AR - PROTEÇÃO TÉRMICA
PÉRGOLA DE MADEIRA COM COBERTURA
VEGETAL DO TIPO TREPADEIRA
TETO VERDE PROTEÇÃO TÉRMICA
MÓDULO 2
BÁSCULAS PARA VENTILAÇÃO
ABERTAS PARA EFEITO CHAMINÉ
BÁSCULAS PARA VENTILAÇÃO
ABERTAS PARA EFEITO CHAMINÉ
COBERTURAS
Nas COBERTURAS, algumas estratégias de desenho passivo também foram
consideradas para melhorar o conforto ambiental da edificação, principalmente
por ser a superfície onde a radiação solar é mais direta e é necessário o seu
devido tratamento:
Já no solstício de verão, com o sol mais vertical, a incidência de
sombras é menor deixando a praça mais exposta. Porém as
fachadas voltadas para sul permanecem protegidas possibilitando
ampla iluminação natural sem incidência solar direta no interior da
edificação.
No solstício de inverno, quando o sol é menos inclinado gerando
mais sombras extensas, podemos verificar boas condições na praça
central. As sombras amenizarão a amplitude térmica ao longo do
ano sem prejudicar o funcionamento do relógio de sol.
CORTES DE ESTRATÉGIAS
EM HORAS QUENTES
reunidos e extra dimensionados, aplicados em estrutura de
pergolado (HORTA FOTOVOLTAICA) na parte externa, para
uma maior geração de energia e distribuição direta para a rede
pública.
as turbinas são incorporadas na arquitetura e posicionadas para
a direção dos ventos predominantes de sudeste para sua melhor
eficiência, e também para sudoeste, onde são mais
predominantes durante o dia, possibilitando aos usuários assistir
ao seu funcionamento durante todo o dia como complemento ao
circuito de exposições.
Nas fachadas voltadas ao SUL, são necessárias aberturas e grandes
superfícies acristaladas para o aproveitamento da
e
NATURAL, protegidas quando necessário do sol sem prejudicar
a hermeticidade do edifício como um todo. Assim, optou-se por implementar as
seguintes estratégias:
f) Utilização de BRISES verticais para a proteção do sol nascente e poente,
pois pela posição da cidade de Campinas perante o sol, no início e final dos
dias dos meses considerados de verão, ocorre incidência de radiação direta
g) Para as grandes superfícies acristaladas, elas devem possuir VIDRO
DUPLO com CAMADA DE AR interna, para minimizar as possíveis entradas
de calor por transmitância da radiação solar durante o dia e aumentar a
hermeticidade do edifício durante a noite, evitando perdas de temperatura.
h) Permitir aberturas de vãos e janelas que possam otimizar a
CRUZADA pelos ventos predominantes diurnos provenientes de sudoeste, e
permitir o
em zonas carentes deste tipo de estratégia.
funciona na troca de ar quando o edifício ou salas específicas
possuem a necessidade de permanecerem herméticos. Em
situações de inverno, o ar quente interno que sai pelo sistema
troca calor com o ar frio que entra, possibilitando sua renovação
sem diminuir a temperatura. Esse sistema também funciona para
o verão, porém de maneira inversa onde o ar quente que entra
troca calor com o ar que está mais frio saindo. Este sistema é
considerado passivo, pois não consome energia, porém para
sua otimização e como exemplo de possibilidades, optou-se na
escolha desse sistema com BOMBA DE FRIO E CALOR
incorporada.
aplicadas em superfícies acristaladas orientadas para uma
melhor eficiência do sistema, incorporadas na arquitetura. Este
sistema se utiliza de baterias para o armazenamento e utilização
das demandas da edificação em si. Como a localidade possui
acesso à rede pública de energia elétrica, a energia poderia ser
direcionada para a rede e recaptada de forma equivalente
evitando o custo da implantação de um sistemas de baterias.
Porém, a nível de exemplificação aos visitantes, optou-se pelo
SISTEMA DE BATERIAS incorporado.
FACHADAS SUL
No
DE
(21 de
dezembro), a posição solar é bastante vertical
chegando a uma inclinação de praticamente
90° ao meio dia. Já no
DE
INVERNO (21 de junho), essa inclinação é
mais baixa chegando aos 45° ao meio dia.
Nos meses de outubro e novembro, onde as
temperaturas são mais elevadas, a inclinação
do sol chega estar entre os 70° e 80°, e nos
meses de junho e julho, onde as temperaturas
são mais baixas, o sol atinge a altura de 45°.
Para suprir as DEMANDAS
do edifício, as
estratégias ativas possuem grande impacto dentro de uma
proposta sustentável. O consumo, de uma forma geral, reflete
em diversos problemas ambientais, como as emissões de CO2
geradores do “Efeito Estufa” e o descontrolado consumo de
recursos naturais não renováveis.
A sua utilização visa minimizar os impactos com a
utilização de RECURSOS
e por técnicas para
geração de energia limpa, abundante e
. As
estratégias propostas fornecerão energia para a rede pública
além se suprir as demandas da própria edificação, e de servirem
exemplares para a exposição e divulgação para os visitantes,
que poderão acessar as áreas técnicas e conhecer os sistemas
e equipamentos necessários.
INTERCAMBIADOR DE CALOR
SOMBRAS ILUMINAÇÃO NATURAL
Latitude: -22.8
AERODINÂMICA RADIAÇÃO
Campinas/SP:
A cidade de Campinas possui um clima bastante peculiar por conta da
sua amplitude térmica com TEMPERATURAS baixas e altas durante
praticamente todo o ano. Por mais que a UMIDADE RELATIVA esteja dentro da
zona de conforto, poucos momentos se encontram em condições favoráveis.
Sua ALTURA SOLAR é bastante vertical nos meses de verão e menos
inclinada nos de inverno, tendo maior incidência de
nos meses de
verão por ser uma radiação mais direta. Os VENTOS predominantes são
provenientes de sudeste em horas do dia em que a temperatura está mais fria,
tendo os de sudoeste como importante direção para as horas mais quentes.
A partir do DIAGRAMA
, fez-se a análise das
principais estratégias para o desenho arquitetônico passivo a serem
implementadas.
NORTE
TURBINA SISTEMA EÓLICO
VENEZIANA PARA VENTILAÇÃO
SISTEMA EÓLICO
MASSA TÉRMICA
N 8,00
INTERCAMBIADOR DE CALOR
BRISE VERTICAL ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA
PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR NASCENTE DIRETA
CORTINA DE VIDRO DUPLO COM CAMADA
DE AR INTERNA ILUMINAÇÃO NATURAL
FECHADA ISOLAMENTO TÉRMICO
BRISES HORIZONTAIS ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA PROTEÇÃO
RADIAÇÃO SOLAR DIRETA
MURO TROMBE HORAS FRIAS ABERTURAS EXTERNAS
FECHADAS AQUECIMENTO DO AR FRIO PELO SOL
INTERCAMBIADOR DE CALOR
N 4,00
INTERCAMBIADOR DE CALOR
BRISE VERTICAL ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA PROTEÇÃO RADIAÇÃO
SOLAR POENTE DIRETA
BRISE VERTICAL ORIENTAÇÃO AUTOMÁTICA
PROTEÇÃO RADIAÇÃO SOLAR NASCENTE DIRETA
CORTINA DE VIDRO DUPLO COM CAMADA DE
AR INTERNA ILUMINAÇÃO NATURAL
FECHADA ISOLAMENTO TÉRMICO
FACHADA VENTILADA SUPERFÍCIE DE VIDRO DUPLO C/ CAMADA
DE AR INTERNA - FECHADA PARA ISOLAMENTO TÉRMICO
MASSA TÉRMICA
N 0,00
SUL
NORTE
SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA
CONCURSO PÚBLICO NACIONAL DE ARQUITETURA
"CASA DA SUSTENTABILIDADE" PARQUE TAQUARAL - CAMPINAS - SP
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