Conforto Térmico nas Edificações

1. INTRODUÇÃO

Ao longo do desenvolvimento da história humana, está registrada a busca da proteção em relação às adversidades climáticas e, numa época mais recente, de condições de bem-estar e conforto físico satisfatórias. O clima é, portanto, um importante definidor do projeto e da construção da sua habitação.

2. A URBANIZAÇÃO, O MEIO AMBIENTE E O CONFORTOTÉRMICO

No atual estágio da modernidade, a sociedade se expressa espacialmente de forma cada vez mais urbana, cosmopolita. Submetida ao domínio global do capitalismo avançado, a nova relação tempo-espacial se deve às mudanças nas formas de trabalho, devido à alta tecnologia. A necessidade de anular as distâncias e a conseqüente evolução nas comunicações e no transporte, resulta na dispersão da população nas áreas metropolitanas.

Entre os mais evidentes e graves impactos socioambientais produzidos pela urbanização devido à sua intensa transformação do meio natural, encontram-se a contaminação e a formação de um clima urbano específico e, como conseqüência, a perda da qualidade de vida dos habitantes da cidade.

O clima urbano é produzido pela ação do homem sobre a natureza e se relaciona à produção de condições diferenciadas de conforto / desconforto térmico, à poluição do ar, às chuvas intensas, às inundações e aos desmoronamentos das vertentes dos morros – eventos de grande custo social (LOMBARDO, 1985).

Condições climáticas urbanas inadequadas significam perda da qualidade de vida para uma parte da população, enquanto para outra, conduzem ao aporte de energia para o condicionamento térmico das edificações. Em conseqüência, aumentam as construções de usinas hidrelétricas, termoelétricas ou atômicas, de grande impacto sobre o meio ambiente (LAMBERTS et al., 1997).

Assim, os processos de urbanização atuais e a configuração das cidades refletem o desenvolvimento de relações complexas e de resultados negativos para o convívio humano / social na cidade, o que ocorre e também pode ser percebido de forma distinta conforme a sua condição social, principalmente onde as diferenças sociais mais se acentuam: nos "países de desenvolvimento complexo".

O Brasil, incluído nesta condição de desenvolvimento, apresenta uma dinâmica de urbanização que resulta na segregação social e espacial e na exclusão de grande parte de sua população (SANTOS, 1994). Atualmente, mais de 80% da população brasileira habitam em áreas urbanas (IBGE, 2006) que, em sua maioria, cresceram desordenadamente. Do alto índice brasileiro de urbanização decorrem problemas de difícil administração e correção sem que sejam destinados recursos para investimentos essenciais.

Além de uma maior vulnerabilidade da população mais desfavorecida ao desconforto térmico, essa parcela da sociedade geralmente é induzida a se estabelecer nos espaços mais degradados da cidade, onde é possível que as condições climáticas específicas agravem ainda mais os baixos índices de qualidade de vida.

A importância do conforto térmico relaciona-se não só à sensação de conforto das pessoas, como também ao seu desempenho no trabalho e à sua saúde. Os limites da sobrevivência, dependendo do tempo de exposição das pessoas às condições termo-ambientais, definem uma faixa bastante larga de temperatura. Já os limites da saúde são bem mais estreitos, sendo os de conforto ainda mais.

A condição de conforto é obtida mediante o efeito conjugado e simultâneo de um complexo conjunto de fatores objetivos, como os elementos do clima (temperatura do ar, umidade relativa, movimento do ar e radiação) e a vestimenta, e outros de caráter subjetivo como aclimatação, forma e volume do corpo, cor, metabolismo etc. O efeito conjugado destes parâmetros, quando produz sensações térmicas agradáveis, é denominado zona de conforto e seu estudo é de suma importância para o condicionamento térmico natural das edificações ou Arquitetura Bioclimática (RORIZ, 1987).

Embora o organismo tenha seu funcionamento regulado pela adaptação às condições climáticas como uma resposta fisiológica, há que se ressaltar, ainda, entre os fatores de caráter subjetivo, aqueles de origem cultural formados pela tradição e pela experiência vivida, dos quais depende a satisfação com o ambiente térmico e que conduzem a comportamentos defensivos a condições térmicas desfavoráveis.

A adaptação dos povos ao meio natural tornou-se o fator determinante das formas de se construir, tornando o ambiente construído – as edificações e seu conjunto, a cidade – o meio favorável para o desenvolvimento do homem. Desta forma, as expressões construtivas de forte caráter regional são as que possuem estreita relação com o seu entorno (OLGYAY, 1963).

Mas, nos últimos séculos, de modo cada vez mais intenso, a comunicação entre as sociedades, o desenvolvimento tecnológico e as descobertas de novos materiais têm contribuído para que o ato de construir se distancie dessa adaptação natural.

O Clima Urbano "resulta das modificações radicais que os processos de urbanização produzem na natureza da superfície e nas propriedades atmosféricas de dado local" (OKE, 1978). Desta forma, por meio da emissão de poluentes, atividades industriais, desflorestamento e outras atividades antropogênicas, o processo de urbanização provoca alterações na atmosfera urbana, gerando "ilhas de calor" e "ilhas de frescor", conforme a configuração da dinâmica do uso do espaço e resultando na diferenciação dos microclimas urbanos.

Os microclimas, freqüentemente, deixam de ser considerados no planejamento das cidades, tampouco tem sido dada a devida importância às

condições climáticas urbanas resultantes da interação da natureza e da sociedade (morfologia do relevo, massas de vegetação, estrutura urbana e circulação de ar, entre outras). O conhecimento das condições climáticas em localidades diferenciadas na cidade pode contribuir para a melhoria das condições de conforto humano dentro e fora das edificações, bem como para o uso racional da energia e, portanto, colaborar com o desenvolvimento humano duradouro.

Alguns trabalhos sobre a climatologia urbana têm sido realizados em várias cidades do Brasil, em condições climáticas diversas, entre os quais destacamos os de Danni (1987), Lombardo (1985), Mendonça (1995), Brandão (1996) e Assis (2000).

Respeitando os princípios do conforto ambiental, o planejamento e o

controle do uso e ocupação do solo podem beneficiar milhões de pessoas de todos os níveis sociais. Uma configuração de cidade ambientalmente adequada deve minimizar os impactos do crescimento urbano sobre a natureza, reduzir a poluição do solo, da água e do ar decorrentes das atividades humanas, melhorar as condições de insolação e ventilação dos ambientes, buscar uma boa distribuição e índices adequados de áreas permeáveis e de áreas vegetadas, e ampliar o uso racional dos recursos naturais na construção. Deve, enfim, promover a preservação da qualidade do meio ambiente urbano e da qualidade de vida dos seus habitantes.

3. CONDICIONAMENTO NATURAL DAS EDIFICAÇÕES

3.1. RADIAÇÃO SOLAR

A radiação solar é fonte de calor e de luz. Portanto, é necessário contemplar de forma conjunta os fenômenos térmicos e visuais de uma edificação (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997; ALMODÓVAR, 2004; MASCARELLO, 2005). A radiação solar é um dos fatores que mais influencia o ganho térmico nas edificações e é função da intensidade da radiação solar incidente e das características térmicas dos materiais da edificação (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997; FROTA e SCHIFFER, 1999).

No verão, a insolação é uma importante causa de desconforto térmico nas edificações. A proteção das paredes, onde o efeito da insolação usualmente é menor, pode ser feita: com pintura de cores claras; sombreamento por meio de vegetação ou dispositivos de proteção solar; com isolamento utilizando-se materiais isolantes pelo lado de fora; com a adoção de paredes de grande capacidade calorífica para amortecer as variações de temperatura exterior e com ventilação para eliminação do calor interno. As coberturas podem ser protegidas com a utilização de forro, telhas claras, isolantes térmicos e de materiais de grande inércia térmica (COSTA, 1982).

Para a situação de inverno, pode-se buscar o aproveitamento máximo da insolação também com o uso de materiais de grande capacidade calorífica para amortecer as variações de temperatura exterior e materiais isolantes térmicos para proteção do exterior, visando manter o calor interno e reduzir a condensação na face interna das paredes externas da edificação (COSTA, 1982).

Segundo Olgyay (1998), a localização da proteção solar em relação à

superfície envidraçada, para o lado interno ou externo, influenciam o seu

desempenho. De acordo com o autor, em geral a proteção solar localizada no exterior da edificação apresenta uma efetividade cerca de 35% maior. Para outros elementos como cortinas e persianas, a cor e o material são fatores relevantes na eficácia do sombreamento.

3.2. VENTILAÇÃO NATURAL

A ventilação dos locais habitados é necessária para a manutenção das

condições de higiene, para proporcionar conforto térmico nos meses de verão e para resfriar os espaços internos do edifício, por meio das trocas térmicas entre o ar e as paredes (IZARD e GUYOT, 1983).

Com a ventilação, também, é propiciada a renovação do ar dos ambientes, provocando a dissipação de calor e a desconcentração de vapores, fumaças e poluentes (FROTA e SCHIFFER, 1999). Dessa forma, as condições de ventilação do ambiente interno têm influência direta na saúde, conforto e bem-estar do ocupantes (YEANG, 1996).

No caso da habitação, as exigências relativas à ventilação para higiene dos usuários se referem à: quantidade de oxigênio necessária à reposição, limitação da taxa de gás carbônico, eliminação dos odores desagradáveis, eliminação dos riscos de contaminação por gases tóxicos - como o monóxido de carbono - e à quantidade de oxigênio necessária para o corpo humano realizar o metabolismo (IPT, 1988).

Segundo Frota e Schiffer (1999, p.124), "A ventilação natural é o deslocamento do ar através do edifício, através de aberturas, umas funcionando como entrada e outras, como saída". Ou seja, é necessário que a dimensão e posição das aberturas sejam definidas de modo a proporcionar um fluxo de ar adequado ao ambiente em questão.

Por sua vez, o fluxo de ar que entra ou sai da edificação depende de alguns fatores: da diferença de pressão do ar entre os ambientes internos e externos, da resistência ao fluxo de ar oferecida pelas aberturas e pelas obstruções internas, além de implicações relacionadas à incidência do vento e forma da edificação (FROTA e SCHIFFER,1999).

A ventilação natural pode ser feita por meio da ação dos ventos ou do chamado efeito chaminé. A ventilação por ação dos ventos promove a movimentação do ar através do ambiente. Já por efeito chaminé ocorre pelo efeito da diferença de densidade.

3.3. USO DE VEGETAÇÃO

A vegetação contribui para a melhora do ambiente físico. As árvores, por exemplo, podem reduzir os ruídos, atuar como um filtro de ar captando a poeira, atuar como elementos de proteção solar e ainda como elementos de proteção visual (OLGYAY, 1998). Na escolha das espécies é necessário considerar a forma e as suas características durante o ano, tanto no período de verão quanto de inverno.

A vegetação pode ser usada para complementar o sombreamento de uma abertura, quando o uso de proteção solar não for suficiente. Há casos em que a incidência de sol se dá quase perpendicularmente à fachada. Para a proteção solar de aberturas nestas condições, possivelmente seria necessário obstruí-las, bloqueando também a luz natural. Uma solução poderia ser o uso de árvores com folhas caducas que, além de sombrear a abertura sem bloquear a luz natural, possibilitaria a incidência solar no período de inverno com a queda das folhas (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997).

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

A perspectiva de um planeta urbano no século XXI se confirma cada vez mais. Aglomerações urbanas gigantescas, interconectadas, cobrem a superfície da Terra, multiplicando os efeitos das interações entre a sociedade e a natureza.

Há uma relação entre a estratificação social do espaço urbano e as condições de conforto térmico dos habitantes. Em relação ao clima urbano, as classes menos favorecidas habitam lugares de maior rigor climático. Como fator agravante, também são estas pessoas que dispõem de menos meios de se proteger do clima, tanto em relação ao acesso à saúde, à alimentação, à energia e a equipamentos condicionadores de água e ar, como as vestimentas adequadas e ao ambiente edificado.

Os problemas relacionados ao conforto térmico, ao desempenho e à saúde das pessoas, ao consumo, à produção e à distribuição de energia para climatização, ao uso do espaço externo pela população, entre outros, podem ser conduzidos à sua solução por meio de estudos e propostas de planejadores e gestores urbanos.

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALMODÓVAR, José Manuel Melendo. Da janela horizontal ao brise-soleil de Le Corbusier: análise ambiental da solução proposta para o Ministério da Educação de Rio de Janeiro. Arquitextos. São Paulo, Portal Vitruvius, ago 2004. Disponível em: Acesso em: 05 mar. 2007.

ASSIS, Eleonora Sad. Impactos da forma urbana na mudança climática: Método para a

previsão do comportamento térmico e melhoria de desempenho do ambiente urbano. Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo. São Paulo, 2000.

BRANDÃO, Ana Maria P. M. O clima urbano da cidade do Rio de Janeiro. Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo. São Paulo, 1996. 362f.

COSTA, Ênio Cruz da. Arquitetura ecológica: condicionamento térmico natural. São Paulo: Edgard Blücher, 1982.

DANNI, Ines Moresco. Aspectos temporo-espaciais da temperatura e umidade relativa em

Porto-Alegre em janeiro de 1982: contribuição ao estudo do clima urbano. Dissertação

(Mestrado). Universidade de São Paulo. São Paulo, 1987.

DUMKE, Eliane Müller Seraphim. Clima urbano/conforto térmico e condições de vida na cidade – uma perspectiva a partir do aglomerado urbano da região metropolitana de Curitiba (au-rmc). Tese (Doutorado). Universidade Federal do Paraná. Paraná, 2007.

FROTA, Anésia Barros; SCHIFFER, Sueli Ramos. Manual de conforto térmico. São Paulo: Studio Nobel, 1999. 3ed.

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Atlas do Censo Demográfico 2000

Disponível em: . Acesso em 28 nov. 2006.

INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS. Tecnologia das Edificações: Projeto de Divulgação Tecnológica Lix da Cunha. São Paulo: IPT, 1988.

IZARD, Jean-Louis; GUYOT, Alain. Arquitectura bioclimática. México, D.F.: Ediciones G. Gili, S.A., 1983.

LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando O. R. Eficiência energética na arquitetura. São Paulo: PW, 1997.

LOMBARDO, Magda A. Ilha de Calor nas Metrópoles – o exemplo de São Paulo. São Paulo: HUCITEC, 1985. 244p.

MACHADO, Caroline Barp Zanchet. O tratamento de aspectos de conforto térmico em residências do período modernista em Curitiba. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal do Paraná, Paraná. 2008.

MASCARELLO, Vera Lúcia Dutra. Princípios bioclimáticos e princípios de arquitetura moderna – evidências no edifício hospitalar. Porto Alegre, 2005. Dissertação (Mestrado em Arquitetura) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

MENDONÇA, Francisco. O Clima e o Planejamento Urbano de cidades de porte médio e pequeno-proposição metodológica para estudo e sua aplicação à cidade de Londrina-PR. Tese (Doutorado em Geografia) Departamento de Geografia, Universidade de São Paulo. São Paulo, 1995.

OKE, Tim R. Boundary layer climates. London: Methuen, 1978. 372 p.

OLGYAY, V. OLGYAY, A. Design with climate: bioclimatic approach to architectural regionalism. New Jersey: Princeton University Press, 1963. 190p.

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RORIZ, Maurício. Zona de conforto térmico: um estudo comparativo de diferentes

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SANTOS, Milton. A urbanização brasileira. São Paulo: Hucitec, 1994.

YEANG, Ken. The skyscraper bioclimatically considered: a design primer. Academy Editions, Londres, 1996.