Controle térmico

Prover conforto térmico ao usuário da edificação, sem abrir mão da eficiência energética, é demanda comum nos projetos atuais. Diversas medidas podem ser adotadas de forma a atendê-la, tais como o emprego de dispositivos de proteção solar, o aproveitamento da ventilação natural, a especificação de vidros com características seletivas, além do uso de cores claras em fachadas e coberturas.

A fase de projeto é o momento indicado para planejar o emprego das soluções. O primeiro passo é avaliar as variáveis climáticas da região onde a edificação será instalada, especialmente aquelas relacionadas à radiação solar e à direção dos ventos. Em seguida, será necessário identificar as estratégias mais adequadas de controle térmico, levando em conta o contexto climático e o padrão de uso do edifício. Conforme resume o professor Fernando Oscar Ruttkay, do departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) há quatro estratégias possíveis: promover ganho de calor, minimizar o ganho de calor, maximizar a perda de calor e minimizar a perda de calor. Para cada uma, há um conjunto de opções arquitetônicas e construtivas.

SOMBREAMENTO E VENTILAÇÃO NATURAL

Temos temperaturas elevadas em quase todo o país durante o verão e, em certas regiões, o ano inteiro. Por isso, o sombreamento é tão importante, assim como a ventilação natural. Sob temperaturas amenas, na faixa dos 20 até 26 graus, apenas com ventilação já seria possível melhorar o conforto interno

No Brasil é premente a necessidade de redução de ganhos térmicos, observa o engenheiro civil Roberto Lamberts, coordenador do Comitê Temático de Energia do Conselho Brasileiro de Construção Sustentável (CBCS) e do Laboratório de Eficiência Energética de Edificações da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). “Temos temperaturas elevadas em quase todo o país durante o verão e, em certas regiões, o ano inteiro. Por isso, o sombreamento é tão importante, assim como a ventilação natural. Sob temperaturas amenas, na faixa dos 20 até 26 graus, apenas com ventilação já seria possível melhorar o conforto interno, diz”.

Tirar proveito da velocidade do ar demanda cuidado com relação à direção dos ventos e ao posicionamento das aberturas, destaca a arquiteta Eliane Suzuki, da Inovatech Engenharia. “A ventilação cruzada beneficia o conforto do ambiente, assim como a exaustão natural do ar quente, proporcionada pelo efeito chaminé resultante do desenho arquitetônico bem planejado”, diz.

PROTEÇÕES SOLARES

A característica mais importante dos elementos de proteção solar é a geometria, que deve ser capaz de interceptar os raios de sol considerando a sua direção de incidência

Já o sombreamento é dado por elementos de proteção solar, cuja função básica, explica Fernando Ruttkay, é reduzir a radiação incidente sobre a superfície externa e, assim, controlar o ganho de calor resultante. “Devido à maior facilidade do calor solar ser admitido através das aberturas, os dispositivos são mais usuais nesses componentes. A característica mais importante dos elementos de proteção solar é a geometria, que deve ser capaz de interceptar os raios de sol considerando a sua direção de incidência”.

A concepção das proteções, acrescenta o professor da UFSC, deve considerar as condições climáticas – quando a radiação solar é desejável (para aquecer) ou indesejável –, bem como as funções das aberturas, a exemplo de prover contato visual com o exterior, ventilação e iluminação natural. “Todas essas funções podem ser positiva ou negativamente afetadas pelo dispositivo de proteção solar. Sem falar na estética e na aparência externa da edificação”.

São exemplos de protetores externos brises, venezianas, malhas metálicas, telas solares, beirais e marquises. Internamente, cortinas e persianas são soluções geralmente utilizadas. Além de materiais mais leves e resistentes, a inovação quando se fala em proteções é a automação. Segundo Eliane Suzuki, algumas opções contam com sensores que permitem variar a direção ao longo do dia ou para adaptação nas diferentes estações do ano. “Outra novidade é a utilização de células fotovoltaicas nos brises: assim, além de sombrear a fachada, eles também captam a energia solar”, diz a profissional da Inovatech.

VIDROS ESPECIAIS

Outra novidade é a utilização de células fotovoltaicas nos brises: assim, além de sombrear a fachada, eles também captam a energia solar

A opção por fechamentos envidraçados, tendência nos empreendimentos comerciais, também requer boa utilização do recurso de sombreamento, além de especificação de materiais de melhor desempenho térmico. Tais medidas são importantes, como lembra Roberto Lamberts, para evitar o indesejado efeito estufa que, além de gerar desconforto para o usuário, implica em maior necessidade de uso de mecanismos mecânicos de ventilação.

Nos anos recentes, informa Fernando, houve evolução significativa na produção de vidros, com a apresentação de produtos com diferentes capacidades de absorver ou refletir porções da radiação solar. “Um bom vidro seletivo deve ser capaz de transmitir a maior parte da porção visível da radiação (luz natural) e refletir o resto (UV e IV). Entretanto, um vidro desses não apresentará nem coloração e nem aquela aparência espelhada, tão apreciados por muitas corporações”, pontua.

Além das opções dos materiais com proteção solar, Roberto destaca as tecnologias dos vidros eletrocrômicos, que mudam de propriedade por meio de uma corrente elétrica, dos vidros termocrômicos, que se adaptam conforme a temperatura, e dos vidros fotocrômicos, semelhantes àquelas lentes de óculos que escurecem dependendo da quantidade de luz incidente. “São tecnologias que ainda estão caras, mas que no futuro estarão mais disseminadas”, antecipa.

CORES CLARAS E TETO-JARDIM

Assim como vidros seletivos, cores claras também possuem boa capacidade de reflexão da radiação solar. São, por isso, recomendadas para revestir fachadas e coberturas. “Hoje vemos muitos telhados degradados nas grandes cidades que estão resultando não só em ganho de calor para as residências, mas ampliando a ilha de calor urbana”, diz Roberto, do CBCS. A tecnologia das tintas cool colours, informa o profissional, permite que mesmo tons mais escuros tenham propriedades de refletância.

“Não devemos esquecer também o uso de dispositivos naturais – vegetação – que podem ser muito efetivos no controle de ganho de calor solar, seja na cobertura como junto a aberturas”, acrescenta Fernando. Um exemplo são os tetos-jardins. Nesse sistema, a cobertura vegetal instalada sobre a laje ajuda a reverter o fluxo de calor na cobertura. Apesar de ser eficiente, Roberto Lamberts faz uma ressalva: os custos de manutenção são elevados e há necessidade de realizar reforços estruturais e adaptações hidráulicas.

Colaboraram para esta matéria

: Eliane Suzuki – Atua em consultoria de sustentabilidade para construção civil na Inovatech Engenharia e possui experiência com a certificação AQUA e projetos sustentáveis. Participou da adaptação do Referencial Técnico Habitacional do HQE para o Processo AQUA no Brasil. É arquiteta pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAU-USP) e mestre em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP).

: Fernando Oscar Ruttkay Pereira – Professor Titular do Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Engenheiro civil e mestre pela UFRGS, PhD pela University of Sheffie, e pós-Doutorado pela University of Loughborough. Leciona e orienta na pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo e na Engenharia Civil da UFSC. É coautor do livro Eficiência Energética na Arquitetura, Eletrobrás (2014).

: Roberto Lamberts – Engenheiro civil, conselheiro e coordenador do Comitê Temático de Energia do Conselho Brasileiro de Construção Sustentável (CBCS), é também coordenador do Laboratório de Eficiência Energética em Edificações (Labeee), na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), onde supervisiona projetos de pesquisa com ênfase em eficiência energética, bioclimatologia e conforto térmico. PhD em Engenharia Civil pela University of Leeds, UK.

O que é ventilação cruzada