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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

ARQUITETURA E CLIMAS (ARQUITECTURA Y CLIMAS). Rafael Serra.
Quando comprei o exemplar do livro ARQUITECTURAS Y CLIMAS, de Rafael
Serra, eu o fiz por causa da capa, modesta, mas atraente. Ao ler o livro me
deparei com uma pequena obra prima no que diz respeito à adaptação da
arquitetura ao entorno, seja ele construído ou natural.
Atraiu-me, sobretudo, a maneira como Rafael Serra trata o assunto. Neste livro,
os problemas relacionados à temperatura, umidade, iluminação e acústica, entre
outros abordados no livro, são tratados quase que exclusivamente de forma
conceitual; o autor não tenta ensinar, em nenhum momento, como se quantifica
o calor que precisa ser dispersado por uma pessoa em determinadas condições
de temperatura e umidade, ou qual é o ângulo adequado para que a construção
receba esta ou aquela quantidade de energia solar, por exemplo.
Percebi, de imediato, que este pequeno livro poderia ajudar a eliminar uma
lacuna que eu já havia percebido, na metodologia e conteúdo das disciplinas
Conforto Ambiental 1 e 2, do curso de arquitetura.
Acredito que este texto irá complementar de forma bastante satisfatória os
conteúdos das citadas disciplinas, voltadas quase que exclusivamente para as
quantificações e dimensionamentos técnicos das intervenções tão bem
conceituadas pelo autor.

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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

ARQUITETURA E CLIMAS (ARQUITECTURA Y CLIMAS). Rafael Serra.
Capítulo I.
O entorno da arquitetura.
Os edifícios são barreiras contra a chuva, o vento e, às vezes, filtros sutis de luz e
calor. Com entornos variáveis, que mudam conforme o dia e a noite, o calor e o
frio, o vento e a calmaria, a chuva e o sol; as construções se transformam em
refúgios de condições artificiais, como ilhas de tranqüilidade num mundo
incômodo.
Se a arquitetura é clima, também é verdade que existem muitos climas que nela
intervém: climas de inverno e de verão, climas de luz e calor, climas de transição
entre interior e exterior, climas de arquitetura popular e de arquitetura mais
representativa, climas naturais e artificiais e por último, os climas que não são
climas; climas sonoros, psicológicos, espirituais e mágicos, com o que se gera a
infinita variedade dos espaços arquitetônicos.
Estudar os climas da arquitetura pode apresentar certa dificuldade devido à
complexidade de cada um dos diferentes climas. Simplificando uma abordagem
inicial do problema, considerando somente o sentido térmico da palavra “clima”,
temos que, determinado clima depende de somente quatro parâmetros: da
radiação solar e da temperatura do ar, da umidade do ar e da velocidade do
movimento do ar. Esta simplicidade resume a enorme variedade climática do
planeta a estes quatro valores.
Neste livro, entenderemos o clima ou, melhor dizendo, os climas, da arquitetura
num sentido mais amplo, incluindo todos aqueles fenômenos ambientais que
atuam sobre os ocupantes de um edifício, influindo sobre seu bem estar e sobre
sua percepção do mesmo no que diz respeito a sensações térmicas, táteis,
visuais, auditivas, entre outras.
Falando num sentido mais convencional do termo, os climas sobre a superfície
do nosso planeta também são muito variados: quentes ou frios, secos ou úmidos.
Mudam segundo a época do ano, com a variação do movimento aparente do Sol
no céu ou segundo o regime de ventos. De toda esta variedade de climas
existentes, quando os analisamos com relação à arquitetura, os simplificamos em
casos-tipo representativos conforme as imposições do entorno.
Nas regiões quentes e secas, as temperaturas são muito altas durante o dia,
mas baixam consideravelmente durante as horas noturnas. A insolação intensa e
as precipitações e nebulosidade escassas, fazem com que a radiação solar direta
seja preponderante e que a distinção entre sol e sombra seja muito importante.
Eventualmente podem ocorrer ventos carregados de poeira e areia, compatíveis
com a aridez e a pouca vegetação normais neste tipo de região.
É um tipo de clima típico de zonas continentais e próximas do equador, e a
arquitetura popular característica destas zonas tende a ser compacta, com
poucas aberturas, muitas vezes com paredes grossas, ou subterrânea, para obter
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

a máxima inércia térmica contra as variações do clima exterior e, por último, com
o magnífico recurso do pátio, que gera um espaço interno abrigado do Sol,
umedecido e refrescado com a presença d’água, que permite uma conciliação da
arquitetura interior com o exterior.
Ilustração 01: arquitetura árabe.
Nas zonas quentes e úmidas, as temperaturas, ainda que altas, são mais
moderadas e constantes do que nas regiões desérticas. As nuvens e a chuva são
freqüentes, sobretudo durante certa época do ano, fazendo com que a radiação
solar, sempre intensa, se apresenta muito mais difusa que no caso anterior e a
umidade se apresenta constantemente alta. A arquitetura popular característica
destes climas, próprios das zonas subtropicais marítimas, é uma arquitetura
leve, muito ventilada, protegidas contra as radiações solares em todas as
direções e sem inércia térmica de nenhum tipo. Os edifícios são abertos, largos e
separados entre si e do chão para melhor se expor às brisas. As paredes quase
que desaparecem, ao ponto de comprometer a privacidade para melhorar a
ventilação. As coberturas são elevadas e com largos beirais, para proteger os
fechamentos verticais dos edifícios da radiação solar e das chuvas.
Ilustração 02: arquitetura tropical.
Nas regiões frias as temperaturas são baixas o ano todo, em especial durante o
inverno; a radiação solar é pouca e as precipitações são, freqüentemente, sólidas.
Nestas condições, as considerações sobre a umidade do clima ficam em segundo
plano1 e, por causa disso, não se costuma fazer diferença entre climas frios secos
e úmidos, mesmo considerando que a maior ou menor distancia da região com
relação ao mar pode ter repercussões sobre as oscilações térmicas e, em último
caso, sobre a dureza das condições térmicas.
Este clima é próprio de regiões de latitude elevada, próximas das zonas polares.
Nestas regiões a arquitetura autóctone tem como principal dificuldade a ser
vencida a conservação do calor em seu interior. Por isso as construções são
compactas, isolados, com pequenas aberturas para o exterior e com formas que
minimizam a ação dos ventos frios2. Em certo sentido as formas arquitetônicas
Com temperaturas abaixo de 0º C toda a água existente no ar congela, levando a
umidade relativa do ar para 0 %.
1

Os iglus são construídos com blocos de neve (que é um excelente isolante térmico e fácil
de cortar), o bloco superior da cúpula, a pedra angular da estrutura, é, frequentemente,
talhada em gelo que, por ser transparente fornece uma desejável iluminação ao interior.
Quando a cúpula do iglu está pronta, a dona da casa entra e, numa cerimônia ritual,
acende uma lamparina e fecha a abertura de saída, causando a elevação da temperatura
interior; com a elevação da temperatura a parede começa a derreter, a dona da casa
então abre a abertura novamente causando o congelamento da água que escorre pela
parede, impermeabilizando-a. Em seguida, uma cortina de peles de animais é estendida
ao longo da parede, criando um colchão de ar entre as duas, melhorando ainda mais o
isolamento térmico que, mesmo com temperaturas externas na casa do 40º C negativos,
pode apresentar temperaturas internas superiores a 14º C acima de zero.
2

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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

nestes climas apresentam similitudes com as dos climas quente e secos, que
coincidem em sua atitude primordial de defesa contra as condições do ambiente
exterior.
Ilustração 03: arquitetura ártica.
Ainda que não seja propriamente um tipo de clima, também vale a pena
considerar a ação específica dos ventos como condicionante da arquitetura. O
movimento do ar está relacionado com a sensação térmica e, por isso, pode ser
um fator positivo no caso dos climas quentes e úmidos, às vezes negativo nos
quentes e secos, e sempre negativos nos frios. Além do que, os ventos intensos
são desagradáveis e podem afetar outros aspectos do conforto além do térmico,
por causa deles, muitas vezes se convertem numa imposição da forma
arquitetônica.
Na arquitetura popular de muitas regiões do globo, o vento se mostra com
clareza como condicionante de soluções e sistemas especiais, que têm como
função específica atenuar sua ação. Por este motivo, ao considerar os diversos
tipos de climáticos, incluímos entre eles os do clima ventoso.
Outro tipo climático a considerar é o dos climas temperados, onde se registram
consideráveis modificações das condições climáticas ao longo do ano, como é o
caso do clima mediterrâneo. Paradoxalmente, é neste tipo de clima que a
arquitetura se faz mais complexa, ao ter que ser adaptável, ainda que por curtos
períodos de tempo, a todo o espectro dos tipos básicos de clima comentados até
aqui. Assim, o problema básico destes climas não é sua dureza, mas o fato de
que, em qualquer dia do ano e hora do dia as condições do clima, eventualmente,
podem mudar radicalmente. Registram-se problemas de frio no inverno, que pode
ser seco ou úmido (diferença que, neste caso, é importante); problemas de calor
no verão, que também podem ser seco ou úmido e tão intensos como em regiões
mais extremas, ainda que os períodos de tempo sejam sempre mais curtos, e,
finalmente, o problema do clima variável que, nas estações intermediárias,
podem gerar problemas de frio ou de calor separados por curto espaço de tempo.
Ainda que cada uma destas características, consideradas em separado, não seja
realmente crítica, em conjunto fazem com que a arquitetura dos climas
temperados tenha que apresentar um maior grau de complexidade, o que a torna
mais difícil do ponto de vista do desenho.
Ilustração 04: casa mediterrânea.

Pelo exposto, neste caso, a arquitetura popular sempre se viu obrigada a
incorporar soluções e sistemas flexíveis, ou seja, componentes que podem mudar
com facilidade sua ação segundo as circunstâncias climáticas, tais como:
sistemas de sombreamento móveis, que podem impedir o acesso da radiação
solar no verão (quando as temperaturas são mais elevadas), ou deixá-la entrar
por completo caso seja conveniente (com temperaturas mais baixas); isolamentos
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

móveis nas aberturas, para permitir o isolamento noturno; as mesmas aberturas
devem ser praticáveis para uma total ventilação; espaços intermediários entre o
exterior e o interior, para criar micro climas favoráveis e ser ocupado somente em
determinados períodos do dia; etc.
A partir do conhecimento e da caracterização destes climas básicos, é possível
planejar em linhas gerais as soluções arquitetônicas mais convenientes para
cada caso, deve-se considerar, no entanto, que existem outros fatores que podem
modificar em grande medida este planejamento.
Tão ou mais importante que o clima geral da região é o entorno próximo à
arquitetura, o ambiente vizinho que gera o que chamamos “micro clima de um
lugar”. Nele as condições podem ser muito diferentes das gerais da região. Uma
parede localizada a sul ou a norte pode significar mais de 3º C de diferença de
temperatura; algumas árvores que impedem a ventilação ou um chafariz que
umedece o ar podem gerar micro climas muito deferentes do existente a poucos
metros de distância.
Na arquitetura tradicional o micro clima era um fator que se tinha muito em
conta, tanto para escolher a localização de um edifício como para corrigir as
condições do seu entorno imediato com elementos vegetais ou construídos. Desta
forma, com intervenções sutis na paisagem, os edifícios se inserem num meio
ambiente climaticamente melhorado com relação ao geral da zona.
A disposição das ruas e das praças, inclusive em assentamentos rurais, junto
com a vegetação e os edifícios geram rincões e zonas onde condições climáticas
sensivelmente melhores do que as próprias do lugar.
Para entender realmente como funcionam os climas da arquitetura de que trata
este texto, deveríamos começar por compreender muito bem o micro clima.
Muitas vezes, a escolher um lugar adequado para sentar-se e descansar no
campo, é um ato muito mais arquitetônico do que construir um grande edifício;
ou, pelo menos, assim o queremos considerar, em nossa visão particular da
arquitetura e seus climas.
No entorno próximo da arquitetura existem duas ações que são fundamentais
para definir as condições resultantes. Trata-se, como não poderia deixar de ser,
das ações do sol e do vento.
O sol atravessa o ar e esquenta a terra, que cede parte deste calor ao ar que está
em contato com ela. Assim, aonde o sol incide livremente, o ar é mais quente e,
além disso, recebemos radiação do terreno aquecido. Esta simples diferença pode
gerar distinções térmicas de vários graus entre lugares muito próximos entre si.
O vento, por sua vez, pode modificar por completo as condições anteriores.
Conforme sua procedência poderá ser mais quente ou mais frio, mais seco ou
mais úmido. Desta forma o ar, aquecido ou não pela ação solar, se move e, desta
maneira, modifica as condições geradas pela radiação. O terreno pode continuar
quente ou frio, mas o ar sobre ele se move e somente a radiação solar mantém a
diferença entre lugares ensolarados e sombreados. Considerando ainda que o ar
se desvia dos obstáculos, naturais ou artificiais, impedindo seu livre movimento,
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

resultando numa maior ou menor ação do vento, cria-se a possibilidade de
variações infinitas no micro clima.
A ação conjunta do sol e do vento provoca a variação micro climática dos quatro
parâmetros já comentados: a temperatura do ar, a radiação, a umidade e a
velocidade do ar. É a conjugação de todos esses fatores que define a sensação de
conforto das pessoas, além de influir sobre as condições e desempenho de
edifícios situados em cada micro clima específico. Em qualquer análise micro
climáticas será imprescindível considerar a inter relação de todos eles.
Para realizar este tipo de análise, é especialmente útil preparar esquemas
gráficos que resumam as condições micro climáticas da zona ou lugar onde se
deve intervir arquitetonicamente.
Estes esquemas podem se realizar para distintas épocas do ano, para diferentes
tipos de ventos predominantes ou tipo de dia (ensolarado, nublado, etc.).
Ainda que o esquema básico possa ser desenvolvido em planta, pode ser útil
incluir esquemas em corte, que é onde as ações do sol e do vento podem melhor
ser expostas.
Entre os parâmetros a serem considerados no esquema, convém incluir, além do
sol e do vento, outros importantes fatores ambientais, como são as incidências
acústicas ou as visões da paisagem do lugar que se está analisando. Deve-se,
sempre, levar em consideração que os fatores ambientais que não são puramente
climáticos influem de maneira decisiva no bem estar e conforto do usuário.
A consideração final implícita do presente texto é que acontecem coisas
importantes no entorno da arquitetura. O clima e a paisagem, assim como os
sons e os habitantes do núcleo urbano, são todos parte deste entorno que é a
razão de ser da arquitetura, ao mesmo tempo a obrigam a se defender, se unir e
se fazer uso das circunstâncias ambientais que a rodeiam.

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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

Capítulo II.
O difícil bem estar.
O conforto percebido pelo ser humano num determinado lugar, é o resultado de
um fenômeno muito mais complexo do que os especialistas, muitas vezes,
querem nos fazer crer. A causa disso é que parâmetros e fatores diversos
intervêm simultaneamente no processo, o que normalmente se esquece e é
decisivo para o tema.
Os parâmetros ambientais ou de conforto, são aquelas características objetivas
de um determinado espaço, que se pode avaliar em termos energéticos, e que
resume as ações que, no dito espaço, recebem as pessoas que o ocupam. Como
tais, os ditos parâmetros podem ser analisados de forma independente dos
usuários e são objeto direto do desenho ambiental na arquitetura.
Alguns dos ditos parâmetros são específicos para cada sentido (térmicos,
acústicos, visuais, etc.), o que permitirá que, em muitos casos, se possa calcular
com unidades físicas já conhecidas (graus centígrados, decibéis, lux, etc.), uma
vez que se trata de unidades de medida das condições energéticas que se
produzem num determinado ambiente. Mas existem, também, os parâmetros
gerais que afetam todos os sentidos simultaneamente, que é o caso das
dimensões do espaço e o fator temporal e as mudanças que este pode produzir.
Os fatores de conforto, por sua vez, são aquelas características que se
relacionam com os usuários do espaço. São, portanto, condições exteriores ao
ambiente, mas que influem na apreciação do dito ambiente por parte deste
mesmo usuário. Estas condições pessoais são de diferentes tipos, segundo as
condições: biológico-fisiológico (como idade, sexo, herança genética, etc.),
condições sociológicas (como o tipo de atividade, a educação, o ambiente
familiar, a moda, o tipo de alimentação ou aclimatação cultural, etc.), e
psicológicas, conforme as características individuais de cada um dos usuários.
O conforto que um determinado ambiente possa oferecer dependerá. Em cada
caso, da combinação entre os parâmetros objetivos e fatores do usuário. A
função básica da arquitetura no desenho de ambientes habitáveis, se realizará
sobre os parâmetros de conforto, mas se precisará, sempre, de um
conhecimento da influência dos fatores de conforto para avaliar a repercussão
real das decisões a serem tomadas.
Como uma aproximação do problema, reproduzimos a seguir uma relação dos
parâmetros ambientais mais comuns, como elementos a serem considerados no
desenho de projetos arquitetônicos.
Ainda que o empenho de muitos especialistas das diferentes técnicas ambientais
tenha sido, durante muitos anos, avaliar com precisão os parâmetros e fatores
de conforto; as conclusão inevitável de nossa experiência é que a variação que
induzem os fatores sobre os requerimentos faz com que, na prática, estes
sistemas de avaliação resultem inexatos.

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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

Acostumados a definir a arquitetura como forma geométrica, o espaço como
proporção e o edifício como função e uso com um adicional valor estético;
esquecemos com freqüência a possibilidade de valorizá-la também em termos de
energia, como uma soma complexa de luz e cor, som, temperatura e qualidade do
ar.
Quando falamos, no mais amplo sentido, dos “climas da arquitetura”,
entendemos que deve-se trabalhar o espaço a partir dos parâmetros de conforto
entendido como objeto do desenho, aplicando-os em dois níveis sucessivos:
Num primeiro nível se desenham os ditos parâmetros para conseguir o
adequado bem estar no espaço ocupado e, para tanto, se deve conhecer todos os
fatores envolvidos para, tendo em conta todos eles, conformar o ambiente mais
adequado.
Num segundo nível, o objeto do desenho ambiental seria a conformação do
ambiente em termos perceptivos e estéticos. Neste caso se trata de entender o
ambiente da arquitetura com seus parâmetros de luz, calor, som, etc., como
transmissores de informação. Esta informação que nos oferecem os parâmetros,
permite o reconhecimento, consciente ou inconsciente, das qualidades do espaço,
no qual tem especial importância a capacidade perceptiva humana para os
diferentes sentidos e das diferentes formas de energia.
No caso da percepção espacial, os dois sentidos básicos envolvidos são a visão e
a audição. Normalmente, esses dois sentidos se complementam muito mais do
que imaginamos. A percepção visual é mais precisa, mas a percepção acústica
nos permite avaliar características do espaço imperceptíveis à visão. O exemplo
mais claro desta complementaridade se apresenta quando comparamos ambos
os campos perceptivos em planta e em seção transversal, demonstrando como a
audição complementa a visão ao cobrir a percepção da direção posterior, que a
primeira não percebe.
Uma parte importante da percepção espacial é a “locação da direção” de onde
procede o estímulo. No caso da visão, esta localização se realiza complementando
a direção da cabeça com a orientação dos olhos, informando o cérebro através
dos músculos que controlam a dita orientação, dependendo a interpretação final,
em grande medida, a experiência prévia. No caso da audição, por sua vez, a
informação sobre a direção se produz graças a dualidade dos órgãos sensíveis
(biauricolaridade), que em conjunto com a experiência nos informa a direção de
procedência do som, com a limitação de que, estando ambos os ouvidos na
mesma altura, não existe praticamente distinção de altura da fonte sonora.
Outro fator importante da percepção espacial é a “avaliação da distância”. No
caso da visão se combinam diferentes mecanismos, desde a deformação do
cristalino do alho para focar a imagem, o que permite a avaliação de distâncias
curtas; passando pela visão binocular que, ao diferenciar a imagem de um olho
em relação ao outro permite saber a situação relativa dos objetos dentro do
campo visual, em conjunto com o mesmo efeito de convergência dos olhos em
distâncias próximas; até chegar ao mais importante, o aprendizado da medida
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

aparente dos objetos conhecidos, que é o sistema que mais utilizamos, ainda que
possa nos enganar facilmente se são de entorno desconhecidos ou em escala
diferente da normal.
No caso da audição, ao contrário, a avaliação da distância se apóia quase que
exclusivamente na experiência, ligada à intensidade do som que percebemos, o
que representa uma fraca precisão do sentido na dita avaliação da distância.
Mas além de ser percepção, a transmissão de informação é também estética. Os
parâmetros ambientais, que são energias que interagem livremente com os seres
humanos, geram impulsos de informação com uma ordenação própria, da qual
resulta uma mensagem estética capaz de produzir as emoções que normalmente
associamos com as expressões artísticas mais convencionais, da música, da
literatura e das artes plásticas.
Este papel estético dos parâmetros ambientais se torna mais claro se analisamos
sua capacidade de gerar as sensações que associamos ao conceito de beleza.
Para isso deveremos ter em consideração como os diferentes tipos de expressão
artística utilizam os mesmos recursos básicos de composição. Estes recursos
(“ferramentas artísticas”), são, entre outros, o ritmo (no tempo e no espaço), o
ênfase ou acento (positivo ou negativo) e o contraste (de intensidade, de cor, de
tom, de volume, etc.).
O mesmo se dá quando tratamos de pintura, cinema, musica ou literatura; em
todos se faz uso destas ferramentas básicas, que se transformam em obra
artística através de outras ferramentas materiais de expressão concreta, que são
as que produzem o resultado aparente e a conseguinte transmissão da
mensagem ao receptor.
Como é evidente, o fato de se utilizar estas ferramentas artísticas não tem nada a
ver com a qualidade do resultado obtido. Usando ritmos, acentos e contrastes
pode-se gerar péssimas obras; o valor estético depende de algo mais que isto.
Mas também é certo que, sem estas ferramentas, não existe mensagem coerente
e faltará expressão artística e, portanto, beleza.
Admitindo o que expressamos nos parágrafos anteriores, podemos agora julgar a
capacidade das energias ambientais para gerar este tipo de expressão artística.
Em maior ou menor medida vemos que, tanto os parâmetros de luz como de som,
os térmicos e os do ar, têm a capacidade de estabelecer no interior dos edifícios,
no tampo e no espaço, ritmos, ênfases ou contrastes, com todas as suas
possíveis variantes. Em conseqüência, defendemos aqui que os parâmetros
ambientais são também portadores de informação estética. Em última instância,
o bem estar dos ocupantes da arquitetura também está condicionado por estes
mesmos parâmetros.
Portanto, seja considerando os parâmetros ambientais como meros agentes de
conforto fisiológico, ou valorizando-os como transmissores de informação,
simplesmente perceptiva ou estética, seu papel na arquitetura é de agente
principal. Por esta razão, o desenho ambiental não deve ser relegado à uma área
técnica de apoio ou correção, mas deve ser entendida como objeto direto do
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

projeto, capazes não só de conformar o espaço, mas de ser o protagonista
principal do mesmo.
Outro fato que freqüentemente passa despercebido é a influência que os fatores
culturais têm na avaliação destes parâmetros. Tanto nos aspectos mais
perceptivos como nos da comodidade fisiológica, a evolução histórica, assim
como o tipo de sociedade de que se trata, geram respostas diferentes para
estímulos similares.
Considerando como exemplo o caso térmico, se comprova que, em distintos
períodos históricos, tem havido sensibilidade muito diferente ao frio e ao calor.
Além do que, está comprovado experimentalmente que a dita sensibilidade é um
fator cultural apreendido, desenvolvido ao longo dos anos pelas crianças, AM
estrita associação com o aprendizado da linguagem.
Podem-se fazer considerações similares sobre a percepção luminosa e acústica,
com suas importantes repercussões sobre a comodidade, a percepção e sensação
estética. È ilustrativo refletir, do ponto de vista da nossa cultura, sobre a estética
dos espaços com baixo nível de luz, própria de outras culturas nas quais o brilho
e o reflexo cobram seu preço, do que carecem nossos espaços modernos
inundados de luz, nos quais até as pedras preciosas perdem seu brilho.
Estas reflexões sobre a importância do fator cultural são as que nos fazem
avaliar muitos dos componentes psicológicos do ambiente. As respostas
humanas aos parâmetros ambientais, sejam de conforto, de percepção ou
estética, são dependentes dos usuários do ambiente.
Neste contexto, admitindo que existam marcantes diferenças de caráter nas
pessoas, que vão de introversão à extroversão, da neofilia à neofobia, da
claustrofobia à ágora fobia, etc., a resposta dos ocupantes de um ambiente aos
parâmetros ambientais pode ser muito mais díspar do que os estudos
convencionais de conforto nos fazem crer.
Entre os componentes psicológicos a considerar no desenho ambiental, é muito
importante a variação dos parâmetros de luz, som, temperatura e do ar, no
tempo. Embora os estudos de conforto em geral considerem que no caso de
ambientes estáticos, está demonstrado que a variabilidade no tempo dos
parâmetros é uma qualidade positiva no conforto das pessoas. Seja por
necessidade psicológica de mudança em nossa percepção, ou por fatores
fisiológicos envolvidos na dita percepção, os ambientes dinâmicos, normalmente
associados com o uso de energias naturais, admitem margens de conforto muito
mais amplas que os ambientes estáticos.
Outro fator psicológico, talvez o mais relevante na prática, é a possibilidade de
controle das características do próprio ambiente por parte do usuário. Ele está
ligado com a sensação de claustrofobia em ambientes fechados, que se torna
aguda com parâmetros como cores quentes, temperaturas altas, sons graves e
altos níveis de ruído e iluminação.
Em diversos estudos de campo se tem demonstrado que no caso de ambientes
manipuláveis pelo usuário as margens de conforto se ampliam em até duas vezes
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

das registradas em ambientes rígidos. Um exemplo típico deste fenômeno é o
caso de edifícios com fechamentos fixos, janelas que não se abrem ou paredecortina sem aberturas. Neles aparecem com maior freqüência as sensações de
incômodo e os usuários se mostram mais exigentes – em conseqüência protestam
mais – a propósito dos parâmetros ambientais.
As considerações finais que se pode fazer sobre o bem estar é que, em qualquer
espaço arquitetônico se pode atuar, desde o início de desenho, sobre os
parâmetros ambientais que resultarão no prédio construído.
Desta forma seremos capazes de atuar sobre o conforto dos ocupantes do espaço,
mas sem pretender, em nenhum momento, obter resultados seguros. A interação
entre os distintos parâmetros, a repercussão dos diferentes fatores do usuário, a
influência dos fatores psicológicos, a variabilidade e, sobretudo, a possibilidade
de ação e controle dos parâmetros por parte do mesmo usuário, são decisivos no
resultado final.
Em resumo, nada é solução única, rígida e estática; o controle do ambiente exige
um certo descontrole e não se pode fazer simplesmente “engenharia do
ambiente”, e que qualquer aproximação técnico-numérica deve ser entendida
como um complemento do chamaríamos de “arquitetura do ambiente”, enfoque
global do desenho, em que a pessoa receptora do mesmo passa a ser o primeiro e
principal fator a ser considerado.
A partir deste ponto, comentado o edifício e sua relação com o entorno e seus
climas, reconhecido brevemente os fatores e parâmetros de um difícil bem estar,
iniciamos a viagem por alguns dos climas que existem na arquitetura, entendida
como conhecimento e poesia, comodidade e utilidade, evidencia e engano,
afirmação e negação, relato e silêncio. Os ambientes e os climas da arquitetura,
não fazem mais do que refletir, outra vez, todas as dualidades da vida humana.

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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

Capítulo III.
O clima do ar e da umidade.
Quando imaginamos quais e como são as condições ambientais de um
determinado espaço, é inevitável que comecemos pensando no ar contido no dito
espaço. Realmente este ar resume por si só, além de outros valores ambientais,
três dos quatro parâmetros que condicionam a sensação térmica: sua própria
temperatura, seu conteúdo de vapor d’água (umidade) e, por último, seu
movimento (velocidade do ar).
As duas primeiras características podem ser estudadas conjunta ou de maneira
independente da do movimento, e sua repercussão na comodidade procede, como
é lógico, da influência que têm sobre as perdas e ganhos de calor do corpo
humano.
Assim, enquanto a temperatura do ar influi na sensação de calor do corpo
através da pele e do ar que respiramos, a umidade do ar, se é baixa, permite uma
maior evaporação da umidade de nossa pele (suor), ao mesmo tempo uma maior
seção de vapor d’água ao respirarmos. Desta forma nos resfriamos, cedendo calor
e umidade ao ar, de forma conjunta e paralela em sua ação.
Também é certo que o terceiro parâmetro do ar, seu movimento, atua sobre os
dois primeiros, já que o ar que se move sobre o corpo humano aumenta de
maneira simultânea a cessão de calor e umidade da pele para o ar. Por tudo isto,
podemos resumir as ações dos três parâmetros dizendo que, em linhas gerais,
maior temperatura e maior umidade do ar produzem mais sensação de calor,
enquanto que seu movimento produz sensação de frio.
Mais complicado é quantificar estas ações, ainda que no caso do movimento do
ar seja bastante simples fazer uma avaliação aproximada. Cada 0,3 m/s de
velocidade do ar equivalem a um decréscimo de 1º C na sensação térmica da
pessoa submetida a esta corrente de ar.
No caso da influência conjunta da temperatura e umidade, a quantificação é algo
mais complexo. Para realizá-la, utilizamos um gráfico relativamente simples,
colocando nas abscissas temperaturas do ar e nas ordenadas as quantidades de
vapor d’água presentes no ar (umidade).
Quanto mais para a direita ou mais para cima no gráfico significa maior
sensação de calor. Por outro lado, como existe um limite na quantidade de vapor
d’água que o ar pode conter para cada temperatura, existe um setor do gráfico
onde as condições não são fisicamente possíveis (a água presente no ar passa à
forma líqüida, condensando-se).
Definido assim o gráfico, podemos desenhar nele as linhas que correspondem a
iguais sensações de umidade ou secura (curvas de umidade relativa) e, mais
importante, as linhas de igual quantidade de energia no ar, ar retas de entalpia
constante.
Estas linhas de entalpia constante correspondem, com relativa precisão, com as
sensações térmicas das pessoas. Assim, as linhas mais à direita (e mais altas) no
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

gráfico correspondem com sensações de mais calor, e as situadas mais a
esquerda, com sensações de mais frio.
Mas esta regra geral deixa de ser válida em certas condições especiais, quando se
unem o ar frio (não é preciso que seja muito frio), com altas taxas de umidade.
Neste caso, a maior umidade não significa maior sensação de calor, como
ocorrem nos outros casos, mas maior sensação de frio. Este fato se aplica no
caso de pessoas vestidas, nas quais o umedecimento da roupa aumenta a
condutividade e pioram indiretamente as condições, em especial em situações
estáticas de permanência prolongada. Este fenômeno, apesar de muito conhecido
pelas pessoas que vivem em climas litorais, curiosamente tende a ser esquecido
nos tratados clássicos de bem estar térmico.
De qualquer maneira, o que está reconhecido é que em condições de alta
umidade, a comodidade térmica é muito mais difícil. Inclusive em condições
próximas a do ar saturado, as pessoas passam diretamente de experimentar a
situação de calor, ao incômodo do frio, sem pontos confortáveis intermediários
em toda a gama de variações da temperatura do ar.
No extremo oposto, em condições de muito baixa umidade, também se chega a
um ponto de incômodo fisiológico, ainda que não seja térmico, na qual a secura
do ar resseca as mucosas nasais e dificulta em grande medida a respiração.
Entre estes limites, pois, se movimentam as condições de comodidade térmica.
Como sempre, esta comodidade dependerá dos fatores do usuário já comentados:
tipo de atividade, vestimenta, aclimatação, etc., sendo ingenuidade tentar fixar
valores concretos ou limites estritos para a comodidade, ainda que se consiga
muitas vezes fazê-lo desta maneira. Em geral, há que se considerar temperaturas
do ar entre 15 e 30º C, com umidades entre 40 e 80% da saturação para cada
temperatura.
Dentro destes valores o bem estar será possível, dependendo sempre dos já
mencionados fatores, mas, o mais provável é que, para determinadas condições,
a imensa maioria dos usuários se mostra insatisfeita ou pelo menos incomodada,
coisa que costuma acontecer nos edifícios que habitamos.
O problema do conforto térmico é de difícil solução, si é que ela existe, e talvez a
única atuação razoável seja oferecer ao usuário as máximas possibilidades de
controle sobre as condições de seu ambiente e, em quaisquer circunstâncias,
procurar que este entorno tenha certa “variabilidade natural” no tempo, que,
como já foi comentado, sempre facilitará uma melhor adaptação às condições
ambientais.
É de sua natureza que o interior dos edifícios apresentem condições ambientais
particulares, diferentes das do ambiente exterior e, teoricamente, mais
adequadas à ocupação humana. Entre estas condições, as temperatura e
umidade do ar merecem um comentário particular.
Os espaços interiores da arquitetura apresentam, no geral, temperaturas menos
variáveis que o exterior, e isso acontece simplesmente pelo efeito de barreira e
acumulação de energia que os fechamentos produzem por si só. Por outro lado,
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Tradução de ROGER ABRAHIM

nos interiores as temperaturas e umidades são sempre ligeiramente superiores
as do exterior, devido ao efeito da ocupação e da imobilidade do ar no interior
Segundo este raciocínio, o normal e lógico é que as condições térmicas interiores
sejam mais agradáveis que as exteriores, mas, por desgraça, em alguns países,
em especial em tempo quente, sucede com freqüência o contrário e no interior se
dão condições piores que as que se apresentam no exterior. Em certo sentido se
poderia afirmar que muitos edifícios “funcionam pior que o clima”.
A causa direta deste desconforto costuma ser o simples excesso de umidade. Em
condições de calor e com o ar mais ou menos imóvel, a sensação de desconforto
produz um grande incomodo só mitigável se si consegue gerar um movimento do
ar capaz de reduzir a sensação de calor ao incrementar as perdas por convecção
e evaporação da transpiração do corpo.
Menos conhecido, mas igualmente grave, é o caso, já comentado, em que
coincide uma temperatura algo baixa com umidade elevada. Neste caso, o
umedecimento da roupa produz, em exposições prolongadas, uma nítida
sensação de frio interior, muito difícil de combater. Ainda que neste caso a
solução óbvia seja aumentar a temperatura (com o que também se diminui a
umidade relativa do ar), esta não é a única solução possível.
A solução alternativa ou, melhor dizendo, complementar, consiste em produzir
uma ventilação adequada. Embora inicialmente isto esfrie mais ainda o ar
interior, se produz também um acentuado decréscimo de umidade, as roupas
secam e, em última instância, aumenta a sensação de bem estar.
Poucas vezes este princípio é totalmente entendido e, desgraçadamente, no
inverno, é freqüente encontrar interiores tão carregados de umidade que chega a
produzir-se névoa no mesmo, além das condensações que acontecem em todas
as superfícies frias. Nestas condições é praticamente impossível obter um bem
estar térmico, por mais que atuemos sobre a temperatura do ar.
Como todas as atividades humanas que acontecem no interior de um edifício na
prática geram umidade, uma vez que seus ocupantes a desprendem em suas
respiração e evaporação, a solução para combater seu excesso do ponto de vista
do desenho arquitetônico consiste em facilitar a ventilação.
Por outro lado, a arquitetura moderna, com tetos baixos, ocupações elevadas e
fechamentos com freqüência impenetráveis à passagem do vapor d’água, esta
necessidade de ventilação se faz de maneira mais marcante ainda.
Em conseqüência, no caso de climas úmidos e tanto no inverno como no verão,
as estratégias de ventilação têm uma importância básica nos edifícios. O clima
do ar e da umidade, complexo por natureza, pede da arquitetura soluções
igualmente complexas.
Supondo então que pretendemos otimizar o funcionamento natural dos edifícios
de climas temperados, devemos distinguir numa primeira aproximação os
regimes de inverno o de verão, tendo em mente que, as situações que se

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apresentam em épocas intermediárias serão assimiladas por um dos dois
anteriores.
Em situação de frio, no inverno, a estratégia principal consistirá em conservar o
ar quente do interior. Será conveniente isolar ao máximo os fechamentos,
dificultando a perda de calor por transmissão através dos mesmos. Ao planejar
este isolamento é proveitoso ter em conta as características térmicas do espaço
exterior, diferenciando e reforçando o isolamento nas zonas mais frias ou
expostas ao vento, mesmo que em detrimento dos fechamentos que se conectam
com zonas mais protegidas (fachadas orientadas para o sul ou que dão para
pátios internos).
Além do isolamento, é também importante limitar as penetrações do ar exterior
frio e as conseqüentes perdas de ar quente do interior. Isto significa conferir
estanquidade aos fechamentos e aberturas praticáveis, como portas e janelas. No
entanto, esta redução de perda de calor por ventilação tem seus limites e muitas
vezes não é prudente exagerar na dita estanquidade.
Para efeitos higiênicos, sempre é necessária uma renovação do ar interior que se
supõe viciado. Entre 15 a 20 m³ de ar por hora e pessoa são os parâmetros
mínimos aconselháveis a este respeito. Além do que, em climas úmidos no
inverno a renovação do ar é necessária para combater os já mencionados efeitos
perniciosos da alta umidade interior. Neste caso, o limite inferior a considerar é o
de renovar, no mínimo, a metade do volume do ar interior.
Com estas limitações, nestes climas, não é muito útil melhorar excessivamente a
estanquidade e, mesmo as melhoras no isolamento resultam irrelevantes
comparadas com as perdas de calor pela renovação do ar.
De qualquer forma, o comportamento térmico do edifício será, nos climas
tratados aqui, suficientemente eficiente na busca de condições térmicas
interiores adequadas, tendo em consideração também o aporte de calor que
provocado pela radiação solar (ver O clima da luz e do sol).
Outro tipo de abordagem deve ser usado no caso do verão. Nele a estratégia
principal será o aproveitamento máximo dos benefícios da ventilação. Considerase, de maneira geral, que a dita ventilação pode contribuir para a comodidade de
diversas formas, tais como:
a) A ação contra a umidade. O ar exterior, embora seja úmido, em valores
absolutos sempre os será menos que o ar interior estagnado. Neste caso se
deve favorecer a ventilação contínua, de dia e de noite, embora o volume de ar
não precise ser muito elevado (2 ou 3 volumes/h serão suficientes para
conseguir boas condições).
b) A ação direta da corrente de ar sobre o corpo humano que, como já sabemos,
melhorará (conforme a velocidade do vento) a sensação térmica em alguns
graus. Aqui o perigo será permitir a introdução do ar exterior mais quente que
o interior, com o que se perderiam as vantagens desta ação.

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Por outro lado, existem limites de comodidade para a velocidade do ar, que
não convém que ultrapasse um metro por segundo (1 m/s). Com esta tática, a
ventilação contínua e de fluxo alto supõe, para ser efetiva, um intercambio de
ar interior-exterior superior aos 30 volumes/hora.
c) A renovação do ar interior com o ar exterior à temperatura mais baixa (e
também de menor umidade, se possível), se pode conseguir mediante
ventilação noturna ou ventilação procedente de zonas especiais, onde o ar é
mais fresco (pátios arborizados, subterrâneos, etc.).
Nestes casos não é necessário que a renovação seja muito alta e, mesmo quando
se toma ar das chamadas zonas especiais, convém limitar o fluxo para evitar o
rápido esgotamento da reserva de ar fresco.
A aplicação destas diferentes táticas nos edifícios implicará na existência de uma
disposição de aberturas tal que permita dispor com simplicidade os diferentes
tipos de ventilação. Em geral, serão imprescindíveis aberturas para a saída do ar
na parte alta dos locais, outras dispostas nas paredes verticais de fachadas
opostas, para permitir a ventilação cruzada no caso de existir vento e, por último,
como solução de desenho básico, a disposição de zonas exteriores ou semiinteriores frescas, subterrâneos, pátios ou jardins, com reserva de ar fresco.
No caso mais complicado da ventilação cruzada, usada para refrigeração direta
sobre o corpo, existe a necessidade de um fluxo de ar muito maior, que pode ser
mitigada com a escolha de zonas interiores preferenciais para a passagem da
corrente de ar, em detrimento de outras zonas de menor ocupação, onde se
permite um ar mais estático.
As soluções arquitetônicas necessárias para conseguir um clima e umidade
adequados do ar, são mais complexas do que em outros climas da arquitetura, já
que significam solucionar os casos de inverno, crítico em qualquer clima frio
temperado, mas sem comprometer o comportamento do mesmo edifício no verão,
quando algumas das soluções de inverno atuam negativamente sobre as
condições térmicas anteriores.
Para o inverno, deve-se considerar no projeto os seguintes resultados:
1) “Forma geral do edifico compacta”, que evita entradas e saídas que
aumentam as superfícies de perda e favorece o desenvolvimento de fachadas
orientadas entre sudeste e sudoeste, em detrimento das outras.
2) “Isolamento dos fechamentos”, reforçado na orientação norte e na cobertura
do edifício (10 centímetros de material isolante e vidro duplo com câmera nas
aberturas) e, mesmo que em menor medida, isolar também os contatos com
locais auxiliares e com o terreno.
3) “Fechamentos praticáveis” com estanquidade relativamente alta, mas, em
casos de climas úmidos, conservando as possibilidades de ventilação que
renovem o ar dos locais sem que as correntes incidam sobre os ocupantes. Na
distribuição das aberturas devem-se levar em consideração os ventos frios e

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intensos, que devem ser evitados, sendo mais adequadas as orientações nas
direções de brisas suaves e freqüentes.
4) “Isolamento móvel nas janelas”, mediante uma segunda janela com material
isolante na sua composição, ou cortinas que criem barreira à passagem do ar.
Para o caso do verão, as soluções adequadas serão:
1) Assegurar uma “saída de ar permanente” na parte mais alta de cada local e
do edifício em seu conjunto. A área de passagem deste ar a ser eliminado, em
metros quadrados, deve ser proporcional ao volume a ser ventilado dividido
por 40 (quarenta).
2) Assegurar uma ou várias “entradas de ar” na parte inferior dos locais, se
possível dando para zonas ou espaços onde o ar esteja em boas condições de
temperatura e umidade. Estas aberturas devem ter uma área de passagem
total da ordem de uma vez e meia as mencionadas no item anterior.
3) Além das soluções anteriores, será conveniente prever “aberturas
praticáveis” que se comuniquem, pelo menos, com zonas exteriores em
condições de temperatura e vento diferentes. A área de passagem destas
aberturas devem ser proporcionais ao volume do local dividido por 20, tanto
para a entrada como para a saída do ar.
Reunindo estas soluções, estará assegurado, em condições normais, o
funcionamento das estratégias de ventilação mencionadas anteriormente (anti
umidade, ação sobre o corpo e refrigeração noturna). No entanto, as áreas de
passagem mencionadas podem representar pontos fracos no isolamento de
inverno, embora as aberturas praticáveis estejam fechadas. Por este motivo podese reduzir as ditas aberturas a menos da metade do aconselhado, sempre que
isso signifique o favorecimento da eficiência dos diferentes tipos de ventilação
com um desenho adequado. Uma escolha precisa da localização das aberturas e
da colocação de dispositivos ou sistemas especiais que favoreçam a circulação e,
no caso, o tratamento do ar de ventilação, veremos ao tratar do “clima do vento e
da brisa”.
Como resumo geral, seja através do desenho arquitetônico ou utilizando alguns
dos sistemas especiais tratados mais adiante, o “clima do ar e da umidade”
implica, tanto uma boa abordagem arquitetônica, como um correto uso do
edifício por parte de seus ocupantes, contemplando conjuntamente os casos de
inverno e verão.
Deste modo pode se assegurar um funcionamento ambiental da arquitetura
muito superior ao que normalmente acontece; no entanto existem outros
aspectos, que ainda não tratamos e que atual de forma importante no conforto
ambiental dos usuários, em especial o “clima da luz e do sol”, que não deverá ser
desconectado nunca do que foi tratado no presente capítulo.

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Capítulo IV.
O clima da luz e do sol.
A radiação eletromagnética é, talvez, a principal fonte de energia presente no
nosso entorno. Partículas sem massa, o fótons, atravessam o universo à
velocidades inacessíveis. O padrão de comportamento destas radiações são as de
um movimento ondulatório, com ondas longitudinais, portanto, que neste caso
pode variar desde valores muito pequenos até quilômetros.
De toda esta ampla gama de radiações, existe uma pequena faixa, entre 380 e
760 nanômetros e comprimento de onda, que são radiações perceptíveis pelo
olho humano. Estas radiações formam a luz visível e nela se baseia grande parte
da percepção humana e, com ela, do conhecimento que temos de nosso entorno.
Mas esta importância da luz não deve nos fazer esquecer que existem muitas
outras radiações no espaço que nos rodeia. Todo corpo que esteja a uma
temperatura acima do zero absoluto (- 273º C) emite algum tipo de radiação e,
esta radiação é emitida em maior quantidade quanto mais alta for sua
temperatura. Quando a temperatura superficial do corpo muito alta o suficiente,
parte desta radiação é visível na forma de luz.
A superfície do sol, muito quente, emite uma grande quantidade de radiação na
faixa visível do espectro. Isto não é acidental, o sistema visual dos animais que
povoam a Terra se adaptou, logicamente, à radiação presente em maior
quantidade no seu entorno, e seus órgãos de visão têm a máxima sensibilidade
onde há mais radiação. Por isso, a luz solar é a base mais importante de nossa
percepção e a mais cômoda para a nossa visão, coisa que, freqüentemente,
parece que esquecemos.
Mas, afinal, a luz não é mais que uma radiação particular e as radiações são
uma forma de energia que atravessa o espaço, indo de um a outro lugar de forma
praticamente instantânea.
Como todas as formas de energia acabam sempre se transformando em energia
térmica, as radiações se transformam em calor ao ser absorvida pela superfície
dos corpos a ela expostas. Por esta razão, pode-se dizer que, no final, a luz
também é calor, tanto na natureza como na arquitetura. Daí que iluminar um
espaço significa aquecê-lo, tanto mais quanto mais luz penetre no mesmo. De
todas as formas, antes de voltar a considerar este aspecto térmico, vamos
analisar um pouco mais o aspecto luminoso.
Entre as diferentes fontes de luz de que dispõe o ser humano, a natural do sol é
a que oferece os mais elevados rendimentos luminosos. Em outras palavras,
iluminando um determinado espaço com luz natural e com um determinado nível
de luz, a quantidade de calor resultante no espaço iluminado é menor do que a
que o calor gerado com sistemas de iluminação artificial. Além do que, se
levarmos em consideração que a luz solar reproduz as cores da melhor forma
possível, nos parece absurdo que iluminemos artificialmente nossos edifícios
durante o dia.
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

A iluminação artificial, primeiro com gás e depois com eletricidade, nos permitiu
conquistar a noite, não só para o trabalho mas, sobretudo, para recreação. Mas
esta conquista nos levou, infantilmente, a supervalorizar as possibilidades desta
luz artificial e com isso a projetar arquiteturas só habitáveis, de dia e de noite,
com a ajuda deste tipo de iluminação. O moderno paradoxo arquitetônico de
edifícios totalmente revestidos de vidro e com a iluminação artificial interior em
funcionamento durante todo o dia, não é mais do que a conseqüência desta
ingênua fé na artificialidade.
O clima da luz e do sol é, em grande parte, um tema relacionado com a
visibilidade. Dos diferentes parâmetros relacionados com o bem estar, os
luminosos se resumem, muitas vezes de forma equivocadas, em um nível ou
96quantidade de luz (iluminação), mas o que o olho humano vê não são as
quantidades de luz que chegam às superfícies, mas a luz que está sendo refletida
até o olho (luminância).
O que resume a comodidade visual (e a percepção) com maior fidelidade, é o
conceito de visibilidade, que depende das relações entre as claridades
(luminâncias) presentes no campo visual e muito pouco do valor absoluto destas
luminâncias.
A visibilidade inclui os efeitos de deslumbramento3, que é a capacidade de ver
com o mínimo esforço aquilo que o ser humano quer observar; mas considera
este efeito um caso particular de um conceito mais global. Este conceito pode ser
exemplificado perfeitamente com um caso concreto.
Nos países mediterrâneos, onde os dias de inverno são curtos e os de verão mais
longos, como nas costas e ilhas temperadas pelas brisas, a arquitetura se veste
de branco, refletindo descaradamente toda luz visível para evitar seu calor. Mas,
surpreendentemente, as janelas são cobertas por persianas escuras,
normalmente verdes ou marrons, que se destacam sobre as brancas paredes dos
edifícios.
Terá, talvez, a saudade da cor da vegetação, se perdido sob o sol cruel?
Inconstância estética de uma arquitetura tão escassa em recursos? Ou, talvez a
técnica protetora da madeira, própria dos pescadores, tenha sido transferida
para a arquitetura? Em qualquer caso, o fenômeno nos surpreende, a cor escura
absorverá a radiação e a transformará numa maior quantidade de calor presente
no ar e os espaços interiores ficarão inutilizados por falta de iluminação.
Por trás destas considerações, uma vez mais se esconde uma sábia técnica da
arquitetura popular. Porque com o uso da persiana mediterrânea se consegue
uma adequada visibilidade no interior, reduzindo ao mínimo imprescindível a
quantidade de luz que penetra no ambiente e, portanto, também a quantidade de
calor.
A única luz que entra nos locais é a luz refletida pelas superfícies exteriores
(normalmente brancas ou de cor clara) que, também, o faz numa única direção, a
3

Que causa ofuscamento e/ou cegueira.
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das lâminas das persianas, que absorve a radiação que não segue esta direção
ascendente.
Como resultado os raios vão incidir diretamente sobre o teto do local, sempre de
cor branca, e daí se distribui de forma difusa pelo dito local. Desta forma, o
resultado é um espaço interior escuro, com uma mancha clara no teto, sobre a
janela, para onde normalmente a visão humana não está orientada.
Em conseqüência, no campo visual dos ocupantes do local não existe nenhuma
superfície de grande claridade, que obrigue a visão a reduzir sua sensibilidade. A
cor escura da persiana reduz a claridade do interior e as áreas mais claras
estarão sobre a mesa, o livro ou o trabalho a ser realizado, iluminado pela
mancha de luz no teto, que fica fora de nossa visão principal.
Se mudássemos as condições, abrindo a persiana, teríamos muito maior
quantidade de luz no espaço, mas a visão do exterior através da persiana, com as
altíssimas claridades de fora, propiciaria uma visibilidade muito pior.
Secundariamente, neste caso, teríamos um aporte muito maior de calor.
Por último, podemos dizer que a luz num espaço é, sobretudo, um problema de
equilíbrio entre as claridades do mesmo. Se também considerarmos como a
direção da luz que incide sobre os objetos (luz dirigida ou luz difusa), produz
sombras que acentuam ou mascaram sua forma, o que é também um jogo de
claridades, obteremos com ela a maior parte dos efeitos visuais da arquitetura.
O efeito da luz que nos permite observar as cores é resultado da reflexão desta
nas superfícies dos objetos observados. Ainda que a legibilidade do espaço
dependa mais do jogo de claridades do que de suas cores, a influência consciente
ou inconsciente da cor da luz e das superfícies que a refletem, têm uma
importância decisiva no bem estar de seus usuários.
Quando consideramos a cor, de modo geral, é quando mais se acentua a
diferença de qualidade entre a iluminação natural da artificial. A entrada de
radiação solar direta tem uma distribuição espectral que consideramos “perfeito”
e as cores dos objetos, refletindo esta luz, são as únicas que consideramos
verdadeiras. Esta qualidade da luz natural, unida a sua economia energética,
justifica qualquer esforço de desenho arquitetônico que contribua para que os
edifícios só utilizem este tipo de luz durante as horas diurnas.
Porque, além disso, existe uma correlação demonstrada entre o tipo de luz e o
ciclo dia-noite, que influi sobre as reações humanas, inclusive sobre sua saúde
fisiológica. O organismo humano, preparado para um ciclo luz-escuridão
determinado, se ajusta com certa dificuldade a estas condições artificiais de
nossa cultura, com excesso de luz em horas noturnas e escassez e pouca
adequação nas diurnas.
Mas o clima da luz e do sol não termina com os efeitos visuais e seria um erro
limitar as análises a esta parte. Como dizíamos no início, as radiações são uma
forma de energia que, como todas, acaba se transformando em calor. A parte
mais importante da influência do clima da luz e do sol sobre o bem estar térmico,
é conseqüência direta disto.
20
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Tradução de ROGER ABRAHIM

O bem estar térmico se relaciona com quatro parâmetros: temperatura do ar,
radiação, umidade e movimento do ar. Dos quatro, o único que não está
relacionado com o ar é a radiação, que depende do clima da luz e do sol que
estamos comentando.
A importância da radiação sobre a comodidade térmica é muito maior do que
nossos inseguros sentidos parecem explicar-nos. Enganados pela materialidade
do ar, freqüentemente lhe atribuímos a responsabilidade de sensações térmicas
que na realidade provêm de efeitos radiantes.
Quase a metade dos intercâmbios de energia do corpo humano com o ambiente
se realiza por radiação. A pele emite radiação e recebe a radiação emitida pelos
corpos que a rodeiam. Todo o processo é independente do contato com o meio
natural (o ar); o resultado é uma sensação térmica, agradável ou não conforme o
equilíbrio resultante e que, com baixas velocidades do ar depende deste
parâmetro em aproximadamente 50%.
Partindo deste princípio, qualquer estudo do funcionamento térmico da
arquitetura deveria começar pela radiação, e não pela temperatura do ar, como
se faz normalmente. Para entender melhor o processo, analisemos brevemente
como se produzem os fenômenos radiantes nos edifícios.
Sobre os fechamentos de qualquer edifício, constantemente estão incidindo
radiações procedentes do entorno, ao mesmo tempo em que suas próprias
superfícies estão emitindo radiação. No caso em que se dêem aportes diretos de
energia solar, seus valores superam em uma ou duas vezes as do resto dos
intercâmbios radiantes.
Nestas circunstâncias, parte da radiação solar penetra diretamente no interior
das aberturas e outra parte é absorvida pelas paredes e coberturas, esquentando
estes elementos construtivos. A energia que se acumula nos fechamentos acaba
penetrando em grande parte no interior, com um atraso e uma amortização que
dependem, fundamentalmente, do peso (a inércia térmica) destes fechamentos.
A repercussão no ambiente interior é conseqüência do fato de que as superfícies
dos fechamentos, aquecidos conforme processo descrito acima, cede calor para o
ar interior, mas, sobretudo, se transformas em superfícies radiantes que influem
diretamente no bem estar térmico dos ocupantes do espaço. No entanto, e ao
mesmo tempo, os mesmos fechamentos podem se esfriar na sua superfície
exterior, por emissão de radiação ou contato com o ar em horas noturnas ou em
tempo frio. O resultado é uma temperatura radiante para o interior, que influi na
comodidade, com uma importância muito maior do que se acredita normalmente.
Em última instância, o estado energético de um ambiente depende basicamente
da radiação que penetra: diretamente pelas aberturas ou indiretamente pelos
fechamentos opacos em forma de calor. Assim se cria um entorno radiante, no
qual a temperatura do ar é um subproduto e as pessoas experimentam suas
sensações térmicas.
Em situação de frio, no inverno, qualquer aporte de energia é conveniente, Mas
em geral esta situação coincide com baixos níveis de radiação exterior, onde
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somente o aporte direto de energia solar que penetra pelas aberturas, permite
aquecer um interior no qual se deve evitar a perda de calor, isolando os
fechamentos opacos e colocando elementos transparentes nas aberturas, o que
permite a entrada do sol e evita a perda do ar aquecido do interior.
Na verdade, esta situação é relativamente simples. Só é preciso orientar as
aberturas na direção do sol no inverno (entre sudeste e sudoeste) e isolar
convenientemente o ar interior com relação ao exterior. Nos casos mais extremos
pode ser conveniente reforçar a captação de energia, convertendo algumas
superfícies opacas orientadas para o sul em superfícies captoras, simplesmente
pintando-as de cor escura e revestindo-as de material transparente, o que
permite o acesso do sol e dificulta seu esfriamento por contato com o ar exterior
ou por radiação própria.
Com estas estratégias aplicadas de uma maneira coerente é relativamente
simples solucionar, ou pelo menos melhorar, a situação em caso de tempo frio.
Outra coisa será a situação de calor, no verão, na qual os fenômenos são mais
complexos e, embora as conseqüências sejam menos críticas, a solução
arquitetônica é mais difícil.
Na dita situação de calor o fator de maior gravidade é a penetração de radiação
solar direta, que procederá basicamente das direções leste, oeste e zenital. Mas, o
que não se considera normal é que, embora o sol não incida de forma direta, nos
prédios podem penetrar importantes quantidades de energia radiante e sua
prevenção é também obrigatória se queremos evitar sobreaquecimentos
interiores.
O sol refletido no exterior, em outros edifícios ou em terrenos claros, é outro
importante aporte de energia quando penetra por aberturas sem incidência de
radiação solar direta. Neste caso, as aberturas para o norte ou as que se oriental
para o sul protegida por protegidas por beirais, pode significar forte aquecimento
não previsto.
Sempre, quer se trate de aporte direto ou refletido, a entrada de energia está
associada, e é proporcional, à entrada de luz. Por isso existe uma tática fácil de
utilizar em tempos quentes, escurecer os espaços durante o dia, o que é
adequado tanto para climas secos como para climas úmidos.
Mais prejudicial é a entrada de radiação reemitida, que ocorre quando as
superfícies, aquecidas previamente pelo sol, emitem sua própria radiação. Neste
caso se trata de radiação não visível, ou seja, não denuncia sua presença com a
luz, mas que também pode representar importante fonte de aquecimento nos
interiores que a recebem. Além do que, como já comentamos, esta reemissão
pode ser o resultado do aquecimento por radiação solar dos próprios
fechamentos opacos do edifício, que vem a se somar à radiação reemitida pelas
superfícies exteriores e que penetram através das aberturas.
Para solucionar o problema, a tática do escurecimento já não é suficiente e, se
queremos evitar seus efeitos perniciosos, será preciso utilizar recursos mais
sofisticados e menos aparentes.
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

Evitar o sobreaquecimento por radiação em tempo quente exige uma estratégia
global que deve ser desenvolvida no projeto de arquitetura e que pode-se resumir
em três etapas e uma regra geral, a seguir:
Como primeira etapa, evitar ao máximo a incidência da radiação solar sobre o
edifício e a entrada da mesma nos espaços interiores. Isso pode ser conseguido
com barreiras vegetais ao leste e oeste, orientando o edifício no sentido sul e
norte, evitando as aberturas ao nascente, poente e zenital, protegendo com
beirais ou saliências as fachadas ao sul e colocando persianas nas aberturas
onde incide o sol.
Como segunda etapa e resolvida a etapa anterior, deve evitar-se a entrada de
radiação refletida, que pode proceder de qualquer direção. Para isso é necessário
prever sistemas de escurecimento em todas as aberturas, procurando permitir a
sua ventilação e uma entrada de luz que seja facilmente controlável (ver
comentários sobre a persiana mediterrânea).
Como terceira etapa, e última, resolvida as duas anteriores, reduzir ao máximo a
penetração no interior de radiações reemitidas de qualquer tipo. Para isso, além
de criar proteções nas aberturas para que as mesmas cumpram esta finalidade,
se deve proteger com câmaras de ar e acabamentos exteriores claros as massas
construídas dos fechamentos do edifício, paredes e cobertura. É especialmente
crítica o caso da penetração de calor pela cobertura, que só pode evitar-se
eficientemente criando uma câmara ventilada que impeça o aquecimento da dita
cobertura.
Por último, a regra geral, que pode ser aplicada em todas as etapas e a qualquer
edifício em tempo quente, que deter a radiação “o quanto antes”. Se a barreira é
uma árvore o resultado será melhor do que uma trepadeira; uma parede dupla
com uma câmara de ar ventilada será melhor do que caiar a superfície da
parede, mas, uma superfície branca será mais útil que uma isolamento interno,
melhor uma persiana exterior do que uma interior, etc. Cumprida esta regra, as
condições térmicas dos interiores no verão apresentam uma considerável
melhora.
Em resumo, o clima da luz e do sol na arquitetura é o clima da luz e da sensação
térmica. Trata-se de um clima de difícil avaliação, que freqüentemente engana as
pessoas com respeito às causas de nossas sensações. As soluções são, na
maioria das vezes, relativamente complexas e condicionam o desenvolvimento do
projeto de arquitetura, uma vez que, tendo em mente as etapas e regra
anteriores, pode-se afirmar que soluções acrescentadas posteriormente não
funcionam quase nunca.

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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

Capítulo V.
O clima das paredes.
Quando imaginamos conceitualmente um edifício, são suas paredes que, talvez,
identificamos com sua forma, e mesmo com sua função. Embora, numa análise
mais rigorosa, deveria ser a cobertura a assumir o verdadeiro protagonismo da
forma do espaço interior, mas, na visão tendenciosa do usuário, e, inclusive, na
mais especializada dos arquitetos, é dada a máxima importância a estas paredes
que tão aparente são à nossa vista. Mesmo quando nelas existem aberturas, nós
as entendemos melhor como vazios nas superfícies que são a aparência positiva
da arquitetura e falamos em termos de “cheios e vazios” de uma fachada.
Quando a moderna arquitetura pretende romper com fictícias continuidades, e a
separação interior-exterior substitui suas paredes opacas por painéis totalmente
envidraçados, na verdade está se introduzindo a desmistificação de uma longa
tradição construtiva que, logicamente, produz no usuário e observadores certa
tensão. Mas esta resposta de tipo psicológico não é a única, e existem, como
veremos, repercussões de ordem funcional talvez mais importantes e, entre elas,
se destacam as do tipo ambiental.
As paredes não são só imagem ou suporte estrutural, nelas e com elas se atua de
forma decisiva sobre o ambiente interior dos edifícios, ao ponto de podermos falar
de “clima das paredes”; entendendo por “parede”, no sentido amplo, a todos os
fechamentos opacos que separam o espaço interior do exterior.
Conceitualmente, as paredes são barreiras, separação entre um ambiente
controlado e outro que não o é. Desta forma, si se entende arquitetura como
abrigo e proteção contra as agressões do mundo exterior, a denominação de
barreira para os elementos que cumprem este papel é a que melhor define esta
maneira de ver a arquitetura.
Mas, quando se pensa numa barreira, se assume uma separação total, prefeita,
algo que nunca acontece totalmente com as paredes que construímos. Para
certos agentes exteriores, como é o caso da radiação visível (a luz) e do vento (o
ar), esta ação de barreira é perfeita, ou quase perfeita. No entanto, outros
agentes, como o calor, o som e a umidade, não são totalmente detidos pelas
paredes, mesmo que assim desejem, quase sempre, o arquiteto e o usuário.
Por outro lado, o efeito barreira deve ser considerado em ambos os sentidos e,
por isso, convém analisar não só os efeitos que entram, mas também os que
saem. Às vezes interessa uma barreira a um agente exterior, no caso a água,
mas, ao mesmo tempo, seria conveniente que a mesma matéria, a umidade do ar
interior, pudesse sair. Deste tipo de contradição nasce a sutil variedade das
ações desempenhadas pelas paredes e seus efeitos sobre o ambiente.
Mas, também, as paredes interagem com o ambiente, não só detendo ou
deixando passar as energias em tempo real, mas, também, influindo sobre as
qualidades deste ambiente. Ao refletir a luz ou ressaltar o som, o espaço interior
muda suas características e, por causa disso, um acabamento interior (cor,
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textura, porosidade, etc.), pode, às vezes, influir mais sobre o ambiente
resultante do que as dimensões ou a forma do espaço.
Por último, se nos centramos no tema climático, entendido como comportamento
térmico da arquitetura, as paredes têm um papel importantíssimo sobre as
condições interiores, não só porque atuam como parreira à passagem do calor,
mas porque, também, são capazes de acumular energia térmica, e este efeito
pode ser decisivo sobre as condições de habitabilidade de um edifício.
O que vem a ser o motivo expresso que transforma o clima das paredes em
característica fundamental da arquitetura, a seguir, com maior detalhe,
comentaremos a ação deste clima sobre os espaços interiores.
As paredes e a radiação são o primeiro tema a ser abordado dada sua dupla
influência, térmica e luminosa, e a importância do tema radiação já tratado
anteriormente. As paredes, como já vimos, são obstáculos á radiação, de modo
geral e barreira à luz. Na verdade, o processo de funcionamento pode ser
analisado da seguinte forma:
Os fechamentos de um edifício recebem a radiação solar incidente, seja direta,
difusa ou refletida. Desta radiação, e conforme o acabamento superficial da
parede, uma parte é refletida e outra absorvida, sem que nenhuma parte desta
radiação seja transmitida diretamente até o interior. Segundo esta análise, não
existe penetração direta de radiação através das paredes e, portanto, tampouco
penetração de luz.
A parte absorvida da radiação, menor quanto mais clara for a cor do fechamento,
se transforma em energia térmica que aquece a parede. Esta transmite parte do
calor até o interior, que é cedido aquecendo diretamente o ar e emitindo radiação
(sem luz) para o interior, o que é chamado reemissão. Neste sentido
consideramos que, ainda que as paredes se comportem como uma barreira quase
total à radiação, ela não o é para a energia térmica que esta radiação comporta, o
que pode representar um problema crítico para o seu funcionamento no verão.
Além do seu comportamento a respeito da radiação solar que recebem, os
fechamentos opacos dos edifícios, também estão envolvidos em outros fenômenos
radiantes. Como qualquer superfície com temperatura acima do zero (-273º C),
emitem radiação de onda larga, que se contrapõe à radiação que recebem do
entorno.
Normalmente estes intercâmbios são pouco significativos, mas quando o entorno
está muito frio e, portanto, envia pouca radiação até a parede, esta se esfria de
forma notável. Este é o caso das condições noturnas em climas secos, onde o céu
escuro envia pouquíssima radiação em troca da que recebe dos edifícios e, por
isso, as superfícies expostas chegam a se esfriar abaixo das temperaturas do ar.
O resultado final dos processos radiantes sobre as paredes é que estas se
convertem em bancos térmicos onde as perdas e ganhos de calor ao longo do
tempo repercute em seu estado térmico, com óbvias conseqüências nas
condições ambientais interiores.
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

As paredes e o calor seria o segundo tema a ser tratado, que em parte é
conseqüência do anterior, já que a radiação, como já vimos, acaba se refletindo
no estado térmico das paredes. Mas, além deste efeito da radiação,
simultaneamente e em paralelo a ele, existe o da transmissão de calor entre o ar
interior e o exterior.
Ainda que os efeitos se sobreponham, é, fisicamente correto tratá-los com total
independência e compensar em seguida seus resultados, o que faz sentido do
ponto de vista do projeto arquitetônico.
Na transmissão de calor ar-ar através das paredes, costuma-se considerar o caso
teórico uniforme e infinito, onde o calor passa de um ambiente a outro em
sentido perpendicular ao fechamento e na forma de fluxo constante de energia,
correspondente à condições estáveis do ar interior e exterior.
Com esta abordagem, o desempenho das paredes é dada pelo seu isolamento
que, como sabemos, será maior quanto maior for a espessura do material
isolante incluído entre suas camadas (isolante: material leve que contenha
bolhas de ar imóvel, que isolam a passagem do calor).
Mas, na prática, a realidade é muito diferente. As paredes não são infinitas e
apresentam acidentes, aberturas e outras irregularidades que alteram o fluxo de
calor e, sobretudo, as condições não são estáveis em nenhum lado da parede,
onde as temperaturas mudam com o tempo, em especial as exteriores. Nestas
circunstâncias é de singular importância a capacidade acumuladora de calor da
própria parede.
A transmissão de calor através da parede em condições variáveis é afetada pela
inércia térmica da própria parede, que é função direta de seu peso. A inércia
térmica amortiza no tempo os efeitos das modificações da temperatura, dando
lugar a fluxos de energia mais regulares do que se produziriam através de
fechamentos com menor inércia, e reduzindo as oscilações de temperatura na
superfície interior com relação às da superfície exterior de parede.
Como, na prática, as temperaturas exteriores oscilam em três ciclos diferentes (o
dia-noite, o de dias sucessivos com a mudança do clima, e o anual), convém ver a
repercussão desta inércia das paredes sobre as ditas mudanças. Os efeitos são
pouco apreciáveis no ciclo anual, já que o retardamento da passagem do que as
paredes podem produzir, faz com que muitos dos períodos, frios ou quentes, só
se notem no interior do edifício horas ou até dias mais tarde, sendo estas
variações pouco relevantes no curso de um ano.
No ciclo de dias sucessivos, a inércia das paredes tem bastante importância. Os
atrasos de horas ou dias e as amortizações de vários graus na oscilação da
temperatura, são suficientes para que os interiores assim protegidos tenham
condições térmicas muito mais estáveis (em geral mais favoráveis) que o exterior.
Por último, no ciclo dia-noite, a inércia é decisiva, representando os atrasos
(mais de 6 horas em paredes normais) e a amortização (reduzindo a menos de
10%) um feito crucial sobre a resposta térmica interior, Na prática, esta inércia
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Tradução de ROGER ABRAHIM

dos fechamentos são relativamente fáceis de conseguir e os resultados fazem com
que em seu interior não se note as oscilações exteriores.
Mas os efeitos da inércia da parede não terminam aqui. Sobreposto com o que
tem sobre a transmissão do calor, existe o da sua ação direta no interior
capturando e cedendo o dito calor. Neste caso, os fechamentos são ajudados
pelos elementos construtivos interiores (paredes, divisórias, metais, etc.) e pelo
próprio mobiliário ou outro conteúdo do interior do edifício. Sempre em função
direta de seu peso, todos os materiais situados num interior acumulam energia
térmica quando a temperatura sobe, cedendo o calor acumulado quando a
temperatura baixa, contribuindo para a estabilidade da temperatura interior.
Entre os materiais pesados do interior, a água, que pode estar contida em
qualquer tipo de recipiente, apresenta especial interesse. Em se tratando de um
material com capacidade calorífica cinco vezes superior a dos materiais de
construção normais, para um mesmo volume, e assim, mesmo pesando metade
dos outros materiais, é o melhor acumulador de calor possível para um interior.
Resumindo a relação entre as paredes e o comportamento radiante e térmico, em
termos gerais, a construção pesada é favorável atenuadora das variações
climáticas exteriores. Por isso, em todo tipo de climas, exceto nos quentes e
úmidos, é aconselhável que os edifícios disponham de elementos construtivos
pesados e mais ainda se forem edifícios de ocupação permanente.
O único inconveniente poderia ser o maior custo construtivo deste tipo de
arquitetura, em especial por sua repercussão no dimensionamento dos
componentes da estrutura do edifício.
Mas ainda resta um terceiro tema a ser considerado; as paredes e o som, que
podem reafirmar a conveniência dos fechamentos e separações pesados na
arquitetura. Como é sabido e desenvolveremos mais adiante no “clima do
silencio”, os problemas acústicos básicos na nossa sociedade moderna são os
causados por penetração fora de controle de sons não desejados (ruídos) nos
ambientes habitados.
Nesta entrada de ruídos, sejam procedentes do exterior ou de locais vizinhos, os
fechamentos de separação desempenham um papel fundamental. Además,
resulta que o isolamento acústico de um painel de separação (parede, forjado,
etc.) é função quase direta de seu peso, crescendo este isolamento em
aproximadamente seis decibéis cada vez que se dobra o dito valor.
Segundo esta premissa supondo que não existam descontinuidades na
separação, quanto maior for a massa em quilograma por metro quadrado, melhor
será seu isolamento acústico. Este princípio será importante para melhorar as
separações leves, onde um incremento de 6 dB no isolamento será notável; mas
no caso de paredes que já tenham um certo peso, os custos elevados de dobrar
sua espessura não se justifica pelo pouco ganho relativo no isolamento.
Por causa disto, para isolar ruídos incidentes intensos (maiores que 80 dB), ou
para conseguir níveis de ruído interior muito baixo (menores que 20 dB), o
aumento de peso será insuficiente e será necessário fazer uso de soluções mais
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sofisticadas (paredes
absorvente).

duplas

independentes

e

com

câmara

separadora

De qualquer maneira, o peso é positivo acusticamente e, contrariamente à uma
crença erroneamente difundida, os materiais absorventes de som (poroso e leve)
não servem como isolante, exceto para melhorar as câmaras de ar. Da mesma
maneira, devemos insistir que, numa separação acústica dada, o ruído passa
pelo setor mais fraco, pelo que de nada adianta melhorar uma parede se existe
uma janela por onde o ruído possa passar.
O resultado é que, normalmente as paredes são úteis na arquitetura e melhoram
seu funcionamento térmico e acústico. Apesar disso, um objetivo perseguido
duramente pela arquitetura do século XX, tem sido a arquitetura sem paredes.
Em primeiro lugar pelo desenvolvimento de técnicas estruturais que permitem a
independência entre a sustentação e o fechamento de um edifício, e depois as
técnicas de trabalhos com novos materiais, que permitem uma arquitetura na
qual os fechamentos pesados praticamente deixaram de existir.
Pode-se pensar em motivações econômicas como justificativa para que estes
edifícios sejam revestidos de vidro, mas, acontece que estes revestimentos ainda
são mais caros do que os fechamentos convencionais, de tijolos cerâmicos ou de
blocos de cimento. É evidente, por outro lado, que existe uma motivação estética
e cultural muito forte por trás destas formas arquitetônicas. A estética
geométrica do vidro, com sua pureza e frigidez, é um fator, muitas vezes
inconsciente, que conduz o arquiteto e o promotor a desejar este tipo de
arquitetura, paradigma da modernidade.
Mas existe outra razão oculta por trás da moderna pretensão da arquitetura sem
paredes, que é a da comunicação do interior com o exterior ou, melhor dizendo,
certa necessidade de eliminar a separação com a natureza. Obviamente isso
acontece a nível psicológico coletivo. Numa sociedade que domina o entorno
natural, este já não se apresenta desagradável mas idealizado e transformado em
paisagem, quanto mais amplo e conectado às pessoas, melhor.
Esta é a explicação da ânsia latente em ampliar as janelas, para ter mais “vista”,
justificando o desejo formal que, desde o início do século, levou os arquitetos à
estética diamantina do vidro. Material que existe somente no reflexo, negando a
realidade que reflete e, ao não envelhecer, permite a ilusória união do espaço
interior com a paisagem.
Os ambiciosos arquitetos modernos são aprendizes da alquimia dos construtores
de catedrais que souberam converter as paredes em luz divina, mas hoje, o seu
empenho conseguiu que estas paredes desaparecessem; convertidas
exteriormente nas imagens que refletem e, do interior, substituídas pela
paisagem, que não é arquitetura.
Em última análise, a arquitetura moderna do vidro é a arquitetura do poder,
como o foram as catedrais há oito séculos. Uma vez mais o símbolo é mais
importante que o resultado e isso explica certos paradoxos no seu
funcionamento:
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a) A arquitetura sem paredes necessita de luz artificial acesa durante o dia. A
luz, a partir de valores relativamente baixos, não é um problema de
quantidade, mas de distribuição. Donde se pode concluir que as condições de
iluminação destes edifícios são deficientes, o que se agrava com vidros
especiais que evitam ou filtram a radiação (termicamente considerada), mas
que sempre perdem mais luz que calor na filtragem.
b) A arquitetura sem paredes favorece o contato visual com o exterior, mas
paradoxalmente fecha os usuários com painéis fixos que não se pode abrir
para ventilar ou colocar a cabeça ou a mão no exterior. Esta arquitetura,
artificialmente acondicionada do ponto de vista térmico, não permite que seus
ocupantes alcancem a nível físico o tentador exterior que se vê uma vez ou
outra.
c) O acondicionamento artificial, teórica garantia de comodidade interior, na
prática não pode resolver os problemas que o conceito de arquitetura sem
paredes apresenta. Os fechamentos leves de vidro não apresentam inércia, e
qualquer variação no conteúdo térmico no interior se transformam em
marcantes oscilações de temperatura, que a refrigeração do ar não chega a
resolver. Além do que, tudo isso esta unido aos aportes de radiação que o
vidro não chega nunca a filtrar suficientemente. Muitas vezes se ignora que
com cargas térmicas excessivas, o sistema de acondicionamento de ar será
sempre insuficiente, pois deveria insuflar ar demasiado frio ou demasiado
quente para ser útil, ou deveria mover um volume de ar tão alto (maior que
vinte volumes por hora), que o vento criado seria, por si só, desagradável.
O resultado de tudo isso é, no caminho em direção a um novo século, nostalgia
das paredes e de seu clima, das sábias proporções entre maciço e oco de
arquiteturas pretéritas, capazes de se adaptar sutilmente a todas as variações
climáticas. Como última contradição, orgulho, do que sabemos e alegremente
depreciamos.

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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
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Capítulo VI.
O clima do vento e da brisa.
Ao tratar sobre “O clima do ar e da umidade” comentamos os efeitos sobre o
conforto, a comodidade e as estratégias gerais relacionadas à ventilação e ao
movimento do ar no interior dos edifícios. Para que possamos avaliar a
importância que tem esse movimento do ar sobre o desenho arquitetônico,
devemos complementar o capítulo anterior com algumas explicações sobre a
relação entre o vento e a arquitetura.
Como já vimos, a ação do vento sobre os edifícios têm repercussões diretas e
indiretas sobre as condições do ambiente interior. Por um lado, o vento influi no
micro-clima que envolve as construções; por outro, atua nos fechamentos do
edifício aumentando as perdas de calor para o exterior das superfícies sobre as
quais incide e, por último, penetrando por aberturas e fendas, gera movimento e
renovação do ar interior. Não só mudando as condições do interior mas, também,
afetando o bem estar térmico dos ocupantes, que notam em seus corpos os
efeitos do ar em movimento.
A origem da presença do vento é, uma vez mais, a radiação solar. O aquecimento
não uniforme das diferentes superfícies do planeta sob a ação do sol unido à sua
rotação, estabelece os padrões dos ventos em escala global. Em menor escala, as
características geográficas e topográficas são as que determinam os ventos
presentes num determinado micro-clima. Desta forma, em cada lugar da
geografia existe um regime de ventos irregular, no qual é muito difícil prever as
condições possíveis de intensidade e direção do vento num determinado
momento.
Apesar disso, existem fatores próprios de cada lugar
probabilidade, maior ou menor, de que apareça um
sabemos que em regiões próximas à costa, se origina
terra de dia e terra-mar de noite), perpendiculares à
capacidades térmicas da água e da terra.

que nos informam sobre a
vento em concreto. Assim,
um regime de brisas (marcosta, devido às diferentes

Igualmente, em regiões montanhosas ou próximas às florestas ou cidades, podese supor quais serão os tipos de vento mais freqüentes, seja levando em
consideração como se geram as brisas nestas zonas limítrofes, onde a floresta
tem sempre mais inércia térmica do que o campo, e este mais do que as zonas
urbanizadas, ou considerando como as barreiras fixas do relevo, da vegetação ou
dos edifícios desviam os ventos predominantes do local.
As características do vento numa região determinada podem ser expressas
graficamente em diagramas que resumem, para cada mês ou estação do ano, a
direção dos ventos com sua freqüência e intensidade.
A partir do conhecimento dos registros meteorológicos dos ventos de uma
determinada zona segundo as diferentes épocas do ano e das modificações
geradas pelos fatores locais, tais como a topografia e outras características do

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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

entorno, se pode começar a pensar no vento com relação ao desenho e sua ação
sobre a arquitetura.
Esta ação representará proteger os edifícios
de correntes de ar indesejáveis no interior
caso de calor, será necessário favorecer a
permitir a adequada ventilação interior
depressões que o originam.

dos ventos frios e impedir a geração
dos locais mas, por outro lado, em
passagem do vento nos edifícios e
dos mesmos com as pressões e

Em todos estes casos será importante conhecer e controlar as ações dos
elementos construídos sobre o vento, e como se comporta o movimento e as
pressões do ar no entorno dos e no interior dos edifícios.
A primeira ação a ser considerada é a das barreiras que o vento pode encontrar
na sua circulação, sejam eles elementos naturais, construídos ou vegetais.
Como regra geral e para um vento típico e com qualquer um destes tipos de
barreira, a intensidade do vento será reduzida à metade até uma distância de dez
a quinze vezes a altura da barreira, sempre dependendo da forma da mesma.
Uma redução maior, de até um quarto da intensidade, se conseguirá com
barreiras contínuas (não vegetais), até a uma distância de dez vezes a altura da
barreira.
A proteção que as barreiras oferecem ao vento, como é lógico, não têm sua
aplicação restrita aos elementos construídos num determinado prédio mas
também influenciam a ação que este prédio exerce sobre seu entorno imediato e
sobre outras construções próximas.
Um caso que merece especial atenção, com relação à incidência do vento sobre os
edifícios, é o das árvores situadas em suas proximidades. A presença de áreas
arborizadas, em relação ao edifício, deve sinalizar a criação de zonas
diferenciadas no seu entorno, mais ou menos protegidas, ou que aumentem a
ação do vento, conforme sua disposição.
É importante estudar cada caso em planta e em corte, à nível de aproximação
gráfica ou, caso seja possível, em túnel de vento, já que as ações concretas em
um caso particular podem apresentar drasticamente modificadas com ligeira
modificação das proporções das barreiras utilizadas.
O passo seguinte consiste em analisar o efeito sobre os fechamentos do edifício e
dos fluxos de ar. Este efeito se pode resumir, na prática, nas pressões e
depressões que se criam sobre as diferentes superfícies que, em última instância,
geram as correntes de ar, desejadas ou não, através dos espaços interiores.
Sob uma forma básica simples, paralelepípeda, quando o vento incide
perpendicularmente a uma de suas faces, é gerada uma acentuada pressão na
dita face, uma depressão menor na face oposta e uma ligeira depressão nas faces
laterais, na zona mais próxima à face submetida à depressão.
Em outros casos, ao modificar a direção do vento ou a forma do edifício que o
recebe, modifica-se a partição das pressões sobre seus fechamentos.
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

Logicamente, sempre se conserva a pressão nas superfícies que recebem o vento
e a pressão negativas nas superfícies situadas no sentido contrário mas, muitas
vezes, não é fácil conhecer o estado das superfícies restantes.
Por outro lado, a presença de irregularidades sobre as fachadas dos edifícios,
pode modificar a partição das pressões do vento, acentuando-as ou diminuindoas conforme o caso. Como já comentamos, o repertório de casos possíveis é
muito grande mas, apesar disso, aplicando-se a lógica e o senso comum aos
casos concretos, pode-se deduzir com bastante precisão a situação real.
Uma vez conhecida as pressões que o vento exerce sobre as superfícies de
fechamento do edifício, o passo seguinte é determinar os fluxos de ar através do
mesmo.
A primeira distinção a ser feita é entre os casos de infiltrações, por fendas e
pequenas aberturas no inverno, e de passagem livre da ventilação no verão.
No primeiro caso, a partição das pressões se conserva tal e qual como já vimos
anteriormente, mas no segundo caso, as mesmas aberturas podem aumentar, ou
diminuir, as pressões (ou depressões) na zona considerada. Este fato pode ser
importante No planejamento das aberturas de uma fachada, por exemplo.
Como a corrente de ar se estabelece sempre entre duas aberturas em situações
de pressão diferentes, será conveniente estudar as diferentes possibilidades de
passagem do ar no interior do prédio. Como regra geral, o fluxo de ar seguirá a
trajetória mais fácil, ou seja, aquela na qual exista uma diferença de pressão
mais alta e uma resistência à sua passagem mais baixa. Segundo este princípio,
podem ficar quase sem ventilação zonas que, teoricamente varridas pelo ar.
Outra recomendação geral, no caso de se querer favorecer a ventilação, seria a de
super dimensionar a superfície das saídas em relação as de entrada. Como a
ação das pressões negativas costuma se menor do que as positivas, o ar de saída
circula em velocidade mais baixa do que o de entrada, para um mesmo caudal
total.
Analisando a disposição das aberturas, sempre será conveniente situar as de
saída em posição mais alta e as de entrada em situação mais baixa. Ainda que
esta solução não apresente vantagens significativas nos casos em que exista um
vento de mínima intensidade, é útil em situações de calmaria, na qual o ar mais
quente sobe até as partes mais altas dos espaços, e tende a sair pelas aberturas
disponíveis e é substituído pelo ar mais fresco, que penetra pelas aberturas
inferiores.
Como é lógico, todas estas recomendações, destinadas a favorecer a passagem do
ar pelo interior de um edifício, não são desejáveis com o tempo frio, no qual não
interessa a ventilação. Um projeto para climas variáveis, como é o caso do
mediterrâneo, deve prever soluções flexíveis que possam se adaptar a diferentes
circunstâncias.
Supondo a existência de determinadas aberturas destinadas a favorecer a
passagem do ar pelo interior de um edifício, permanece de grande importância
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

considerar como se realiza a trajetória do ar pelo interior do local, ou locais, que
este movimento afeta.
Como já mencionado anteriormente, o ar tenderá a seguir p caminho mais fácil (e
mais curto) entre a entrada e a sida; em conseqüência, não existirá uniformidade
na ventilação dos espaços interiores, podendo haver zonas com o ar praticamente
estático ao lado de outras com uma considerável corrente.
Se isso acontece na ausência de paredes e móveis que afetem as correntes de ar,
quando estes existem a determinação das zonas afetadas ou não é muito mais
complexa. Da mesma maneira que ocorre com o vento exterior, a casuística é
inatacável e, por sorte, na maioria dos casos a lógica e o bom senso permite
estimar o comportamento real da ventilação de um determinado espaço.
A partir do conhecimento geral dos princípios que regem “o clima do vento e da
brisa” na arquitetura, o objetivo do projeto será otimizá-lo, também de acordo
com o que se comentava ao tratar sobre “o clima do ar e da umidade”.
Em primeiro lugar, deve-se considerar a orientação e a correlação do entorno
do projeto, procurando-se favorecer ou dificultar, conforme cada caso, a
passagem do vento. Para isso convém conhecer as direções dos ventos
predominantes conforme as diferentes épocas do ano, diferenciá-los entre os
favoráveis e não favoráveis, e atuar em conseqüência destas informações. A
atuação pode consistir em proteger-se com uma diminuição ou procurar uma
situação mais ventilada, em criar barreiras vegetais ou painéis que direcionem o
vento e, se for o caso, criar barreiras construídas com paredes.
O passo seguinte deveria ser a escolha da forma mais adequada para o edifício,
aerodinâmica se o vento é um problema e o contrário e ele é desejável. As formas
alongadas devem se situar transversalmente às direções do vento desejáveis
(brisas no verão, por exemplo) e paralelas às do vento inconveniente. Na
orientação da forma o ponto crítico é a combinação da ação do vento com a
orientação solar adequada.
Além da orientação geral da planta, também é muito importante a orientação do
edifício em corte, principalmente da cobertura. A arquitetura popular nos mostra
inúmeros exemplos de adaptação das formas arquitetônicas ao vento.
O terceiro ponto a considerar no projeto será a disposição das aberturas em
relação às pressões previsíveis sobre os fechamentos e sobre a distribuição dos
espaços interiores. Convém que os dois aspectos da questão sejam analisados
conjuntamente, já que estão inter-relacionados. O resultado final da circulação
dependerá de ambos, sempre segundo a dificuldade, ou facilidade, que passagem
do vento possa encontrar no seu caminho.
Por último, para as aberturas, será importante escolher adequadamente os
dispositivos de regulação do fluxo do ar. As janelas do tipo “tudo ou nada” são
pouco flexíveis na prática e, por isto, especialmente em locais com climas
variáveis, como é o caso do mediterrâneo, é importante escolhes sistemas que
permitam diferentes posições que regulem o fluxo, desde a abertura total até o
hermetismo quase absoluto.
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ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra
Tradução de ROGER ABRAHIM

Com este conjunto de medidas, bem aplicadas, torna possível assegurar um
controle natural dos efeitos do vento na arquitetura sem necessidade de recorrer
a complexos sistemas artificiais, sempre sujeitos a avarias e que tem, por
definição, uma ação psicológica negativa sobre o conforto dos ocupantes.
Mas, além destes recursos gerais, analisados até aqui como parte do projeto do
conjunto do edifício, existe outro tipo de análise especializada que convém
conhecer. Trata-se da análise do problema da ventilação do ponto de vista do
controle natural do ambiente como um problema de geração de movimento do
ar e do controle das características do mesmo, criando, á vontade, brisas aonde
não existe e dando-lhe, deste modo, uma nova dimensão ao clima do interior de
um edifício.
Os sistemas de ventilação e tratamento do ar são componentes ou conjuntos de
componentes de um edifício que têm como missão, por um lado, facilitar a
passagem do ar por seu interior, mas, além disso, também podem tratar o ar da
ventilação, melhorando suas condições de temperatura e umidade.
Normalmente estes sistemas se estudam caso a caso, mas deve-se ter em conta
que, na prática, deve-se dispor de dois ou mais sistemas diferentes; classificadas
por nós em:
a) Sistemas geradores de movimento de ar; e
b) Sistemas de tratamento do ar.
Os sistemas geradores de movimento de ar são aqueles componentes que
forçam a passagem do ar em conseqüência dos efeitos das pressões e depressões
geradas por seu movimento. Seus efeitos são avaliados a partir da renovação
forçada do ar por hora (Rh). A renovação do ar se calcula em metros cúbicos por
hora ou em metros cúbicos por volume do cômodo. Mas, alem disso,
representam, em cada caso concreto, uma determinada velocidade do ar no
interior (vi), medido em metros por segundo.
O primeiro e mais simples dos sistemas para movimentar ar é a ventilação
cruzada, já mencionada anteriormente. Aconselhável a todos os climas quentes e
úmidos assim com temperados no verão, as aberturas devem situar-se nas
fachadas que se comuniquem com espaços exteriores em condições de radiação e
de exposição aos ventos diferentes. Este tipo de ventilação pode gerar de 8 a 20
Rh, com ventos relativamente fracos.
Outro sistema, também já comentado, é o efeito chaminé, produzido pela
criação de uma saída de ar criada por aberturas situadas na parte superior do
espaço, conectado, se possível, a um duto de exaustão vertical. A própria
diferença de densidade do ar, em função da temperatura, faz com que o ar
aquecido saia por estas aberturas.
Este sistema se completa com a presença de aberturas inferiores para a entrada
de ar mais frio, que asseguram seu funcionamento. A ventilação gerada não é
muito alta, da ordem de 4 a 8 vezes o volume do ambiente, em renovações por
hora, suficiente para evitar a estratificação do ar aquecido na parte superior dos
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  • 1. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM ARQUITETURA E CLIMAS (ARQUITECTURA Y CLIMAS). Rafael Serra. Quando comprei o exemplar do livro ARQUITECTURAS Y CLIMAS, de Rafael Serra, eu o fiz por causa da capa, modesta, mas atraente. Ao ler o livro me deparei com uma pequena obra prima no que diz respeito à adaptação da arquitetura ao entorno, seja ele construído ou natural. Atraiu-me, sobretudo, a maneira como Rafael Serra trata o assunto. Neste livro, os problemas relacionados à temperatura, umidade, iluminação e acústica, entre outros abordados no livro, são tratados quase que exclusivamente de forma conceitual; o autor não tenta ensinar, em nenhum momento, como se quantifica o calor que precisa ser dispersado por uma pessoa em determinadas condições de temperatura e umidade, ou qual é o ângulo adequado para que a construção receba esta ou aquela quantidade de energia solar, por exemplo. Percebi, de imediato, que este pequeno livro poderia ajudar a eliminar uma lacuna que eu já havia percebido, na metodologia e conteúdo das disciplinas Conforto Ambiental 1 e 2, do curso de arquitetura. Acredito que este texto irá complementar de forma bastante satisfatória os conteúdos das citadas disciplinas, voltadas quase que exclusivamente para as quantificações e dimensionamentos técnicos das intervenções tão bem conceituadas pelo autor. 1
  • 2. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM ARQUITETURA E CLIMAS (ARQUITECTURA Y CLIMAS). Rafael Serra. Capítulo I. O entorno da arquitetura. Os edifícios são barreiras contra a chuva, o vento e, às vezes, filtros sutis de luz e calor. Com entornos variáveis, que mudam conforme o dia e a noite, o calor e o frio, o vento e a calmaria, a chuva e o sol; as construções se transformam em refúgios de condições artificiais, como ilhas de tranqüilidade num mundo incômodo. Se a arquitetura é clima, também é verdade que existem muitos climas que nela intervém: climas de inverno e de verão, climas de luz e calor, climas de transição entre interior e exterior, climas de arquitetura popular e de arquitetura mais representativa, climas naturais e artificiais e por último, os climas que não são climas; climas sonoros, psicológicos, espirituais e mágicos, com o que se gera a infinita variedade dos espaços arquitetônicos. Estudar os climas da arquitetura pode apresentar certa dificuldade devido à complexidade de cada um dos diferentes climas. Simplificando uma abordagem inicial do problema, considerando somente o sentido térmico da palavra “clima”, temos que, determinado clima depende de somente quatro parâmetros: da radiação solar e da temperatura do ar, da umidade do ar e da velocidade do movimento do ar. Esta simplicidade resume a enorme variedade climática do planeta a estes quatro valores. Neste livro, entenderemos o clima ou, melhor dizendo, os climas, da arquitetura num sentido mais amplo, incluindo todos aqueles fenômenos ambientais que atuam sobre os ocupantes de um edifício, influindo sobre seu bem estar e sobre sua percepção do mesmo no que diz respeito a sensações térmicas, táteis, visuais, auditivas, entre outras. Falando num sentido mais convencional do termo, os climas sobre a superfície do nosso planeta também são muito variados: quentes ou frios, secos ou úmidos. Mudam segundo a época do ano, com a variação do movimento aparente do Sol no céu ou segundo o regime de ventos. De toda esta variedade de climas existentes, quando os analisamos com relação à arquitetura, os simplificamos em casos-tipo representativos conforme as imposições do entorno. Nas regiões quentes e secas, as temperaturas são muito altas durante o dia, mas baixam consideravelmente durante as horas noturnas. A insolação intensa e as precipitações e nebulosidade escassas, fazem com que a radiação solar direta seja preponderante e que a distinção entre sol e sombra seja muito importante. Eventualmente podem ocorrer ventos carregados de poeira e areia, compatíveis com a aridez e a pouca vegetação normais neste tipo de região. É um tipo de clima típico de zonas continentais e próximas do equador, e a arquitetura popular característica destas zonas tende a ser compacta, com poucas aberturas, muitas vezes com paredes grossas, ou subterrânea, para obter 2
  • 3. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM a máxima inércia térmica contra as variações do clima exterior e, por último, com o magnífico recurso do pátio, que gera um espaço interno abrigado do Sol, umedecido e refrescado com a presença d’água, que permite uma conciliação da arquitetura interior com o exterior. Ilustração 01: arquitetura árabe. Nas zonas quentes e úmidas, as temperaturas, ainda que altas, são mais moderadas e constantes do que nas regiões desérticas. As nuvens e a chuva são freqüentes, sobretudo durante certa época do ano, fazendo com que a radiação solar, sempre intensa, se apresenta muito mais difusa que no caso anterior e a umidade se apresenta constantemente alta. A arquitetura popular característica destes climas, próprios das zonas subtropicais marítimas, é uma arquitetura leve, muito ventilada, protegidas contra as radiações solares em todas as direções e sem inércia térmica de nenhum tipo. Os edifícios são abertos, largos e separados entre si e do chão para melhor se expor às brisas. As paredes quase que desaparecem, ao ponto de comprometer a privacidade para melhorar a ventilação. As coberturas são elevadas e com largos beirais, para proteger os fechamentos verticais dos edifícios da radiação solar e das chuvas. Ilustração 02: arquitetura tropical. Nas regiões frias as temperaturas são baixas o ano todo, em especial durante o inverno; a radiação solar é pouca e as precipitações são, freqüentemente, sólidas. Nestas condições, as considerações sobre a umidade do clima ficam em segundo plano1 e, por causa disso, não se costuma fazer diferença entre climas frios secos e úmidos, mesmo considerando que a maior ou menor distancia da região com relação ao mar pode ter repercussões sobre as oscilações térmicas e, em último caso, sobre a dureza das condições térmicas. Este clima é próprio de regiões de latitude elevada, próximas das zonas polares. Nestas regiões a arquitetura autóctone tem como principal dificuldade a ser vencida a conservação do calor em seu interior. Por isso as construções são compactas, isolados, com pequenas aberturas para o exterior e com formas que minimizam a ação dos ventos frios2. Em certo sentido as formas arquitetônicas Com temperaturas abaixo de 0º C toda a água existente no ar congela, levando a umidade relativa do ar para 0 %. 1 Os iglus são construídos com blocos de neve (que é um excelente isolante térmico e fácil de cortar), o bloco superior da cúpula, a pedra angular da estrutura, é, frequentemente, talhada em gelo que, por ser transparente fornece uma desejável iluminação ao interior. Quando a cúpula do iglu está pronta, a dona da casa entra e, numa cerimônia ritual, acende uma lamparina e fecha a abertura de saída, causando a elevação da temperatura interior; com a elevação da temperatura a parede começa a derreter, a dona da casa então abre a abertura novamente causando o congelamento da água que escorre pela parede, impermeabilizando-a. Em seguida, uma cortina de peles de animais é estendida ao longo da parede, criando um colchão de ar entre as duas, melhorando ainda mais o isolamento térmico que, mesmo com temperaturas externas na casa do 40º C negativos, pode apresentar temperaturas internas superiores a 14º C acima de zero. 2 3
  • 4. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM nestes climas apresentam similitudes com as dos climas quente e secos, que coincidem em sua atitude primordial de defesa contra as condições do ambiente exterior. Ilustração 03: arquitetura ártica. Ainda que não seja propriamente um tipo de clima, também vale a pena considerar a ação específica dos ventos como condicionante da arquitetura. O movimento do ar está relacionado com a sensação térmica e, por isso, pode ser um fator positivo no caso dos climas quentes e úmidos, às vezes negativo nos quentes e secos, e sempre negativos nos frios. Além do que, os ventos intensos são desagradáveis e podem afetar outros aspectos do conforto além do térmico, por causa deles, muitas vezes se convertem numa imposição da forma arquitetônica. Na arquitetura popular de muitas regiões do globo, o vento se mostra com clareza como condicionante de soluções e sistemas especiais, que têm como função específica atenuar sua ação. Por este motivo, ao considerar os diversos tipos de climáticos, incluímos entre eles os do clima ventoso. Outro tipo climático a considerar é o dos climas temperados, onde se registram consideráveis modificações das condições climáticas ao longo do ano, como é o caso do clima mediterrâneo. Paradoxalmente, é neste tipo de clima que a arquitetura se faz mais complexa, ao ter que ser adaptável, ainda que por curtos períodos de tempo, a todo o espectro dos tipos básicos de clima comentados até aqui. Assim, o problema básico destes climas não é sua dureza, mas o fato de que, em qualquer dia do ano e hora do dia as condições do clima, eventualmente, podem mudar radicalmente. Registram-se problemas de frio no inverno, que pode ser seco ou úmido (diferença que, neste caso, é importante); problemas de calor no verão, que também podem ser seco ou úmido e tão intensos como em regiões mais extremas, ainda que os períodos de tempo sejam sempre mais curtos, e, finalmente, o problema do clima variável que, nas estações intermediárias, podem gerar problemas de frio ou de calor separados por curto espaço de tempo. Ainda que cada uma destas características, consideradas em separado, não seja realmente crítica, em conjunto fazem com que a arquitetura dos climas temperados tenha que apresentar um maior grau de complexidade, o que a torna mais difícil do ponto de vista do desenho. Ilustração 04: casa mediterrânea. Pelo exposto, neste caso, a arquitetura popular sempre se viu obrigada a incorporar soluções e sistemas flexíveis, ou seja, componentes que podem mudar com facilidade sua ação segundo as circunstâncias climáticas, tais como: sistemas de sombreamento móveis, que podem impedir o acesso da radiação solar no verão (quando as temperaturas são mais elevadas), ou deixá-la entrar por completo caso seja conveniente (com temperaturas mais baixas); isolamentos 4
  • 5. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM móveis nas aberturas, para permitir o isolamento noturno; as mesmas aberturas devem ser praticáveis para uma total ventilação; espaços intermediários entre o exterior e o interior, para criar micro climas favoráveis e ser ocupado somente em determinados períodos do dia; etc. A partir do conhecimento e da caracterização destes climas básicos, é possível planejar em linhas gerais as soluções arquitetônicas mais convenientes para cada caso, deve-se considerar, no entanto, que existem outros fatores que podem modificar em grande medida este planejamento. Tão ou mais importante que o clima geral da região é o entorno próximo à arquitetura, o ambiente vizinho que gera o que chamamos “micro clima de um lugar”. Nele as condições podem ser muito diferentes das gerais da região. Uma parede localizada a sul ou a norte pode significar mais de 3º C de diferença de temperatura; algumas árvores que impedem a ventilação ou um chafariz que umedece o ar podem gerar micro climas muito deferentes do existente a poucos metros de distância. Na arquitetura tradicional o micro clima era um fator que se tinha muito em conta, tanto para escolher a localização de um edifício como para corrigir as condições do seu entorno imediato com elementos vegetais ou construídos. Desta forma, com intervenções sutis na paisagem, os edifícios se inserem num meio ambiente climaticamente melhorado com relação ao geral da zona. A disposição das ruas e das praças, inclusive em assentamentos rurais, junto com a vegetação e os edifícios geram rincões e zonas onde condições climáticas sensivelmente melhores do que as próprias do lugar. Para entender realmente como funcionam os climas da arquitetura de que trata este texto, deveríamos começar por compreender muito bem o micro clima. Muitas vezes, a escolher um lugar adequado para sentar-se e descansar no campo, é um ato muito mais arquitetônico do que construir um grande edifício; ou, pelo menos, assim o queremos considerar, em nossa visão particular da arquitetura e seus climas. No entorno próximo da arquitetura existem duas ações que são fundamentais para definir as condições resultantes. Trata-se, como não poderia deixar de ser, das ações do sol e do vento. O sol atravessa o ar e esquenta a terra, que cede parte deste calor ao ar que está em contato com ela. Assim, aonde o sol incide livremente, o ar é mais quente e, além disso, recebemos radiação do terreno aquecido. Esta simples diferença pode gerar distinções térmicas de vários graus entre lugares muito próximos entre si. O vento, por sua vez, pode modificar por completo as condições anteriores. Conforme sua procedência poderá ser mais quente ou mais frio, mais seco ou mais úmido. Desta forma o ar, aquecido ou não pela ação solar, se move e, desta maneira, modifica as condições geradas pela radiação. O terreno pode continuar quente ou frio, mas o ar sobre ele se move e somente a radiação solar mantém a diferença entre lugares ensolarados e sombreados. Considerando ainda que o ar se desvia dos obstáculos, naturais ou artificiais, impedindo seu livre movimento, 5
  • 6. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM resultando numa maior ou menor ação do vento, cria-se a possibilidade de variações infinitas no micro clima. A ação conjunta do sol e do vento provoca a variação micro climática dos quatro parâmetros já comentados: a temperatura do ar, a radiação, a umidade e a velocidade do ar. É a conjugação de todos esses fatores que define a sensação de conforto das pessoas, além de influir sobre as condições e desempenho de edifícios situados em cada micro clima específico. Em qualquer análise micro climáticas será imprescindível considerar a inter relação de todos eles. Para realizar este tipo de análise, é especialmente útil preparar esquemas gráficos que resumam as condições micro climáticas da zona ou lugar onde se deve intervir arquitetonicamente. Estes esquemas podem se realizar para distintas épocas do ano, para diferentes tipos de ventos predominantes ou tipo de dia (ensolarado, nublado, etc.). Ainda que o esquema básico possa ser desenvolvido em planta, pode ser útil incluir esquemas em corte, que é onde as ações do sol e do vento podem melhor ser expostas. Entre os parâmetros a serem considerados no esquema, convém incluir, além do sol e do vento, outros importantes fatores ambientais, como são as incidências acústicas ou as visões da paisagem do lugar que se está analisando. Deve-se, sempre, levar em consideração que os fatores ambientais que não são puramente climáticos influem de maneira decisiva no bem estar e conforto do usuário. A consideração final implícita do presente texto é que acontecem coisas importantes no entorno da arquitetura. O clima e a paisagem, assim como os sons e os habitantes do núcleo urbano, são todos parte deste entorno que é a razão de ser da arquitetura, ao mesmo tempo a obrigam a se defender, se unir e se fazer uso das circunstâncias ambientais que a rodeiam. 6
  • 7. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Capítulo II. O difícil bem estar. O conforto percebido pelo ser humano num determinado lugar, é o resultado de um fenômeno muito mais complexo do que os especialistas, muitas vezes, querem nos fazer crer. A causa disso é que parâmetros e fatores diversos intervêm simultaneamente no processo, o que normalmente se esquece e é decisivo para o tema. Os parâmetros ambientais ou de conforto, são aquelas características objetivas de um determinado espaço, que se pode avaliar em termos energéticos, e que resume as ações que, no dito espaço, recebem as pessoas que o ocupam. Como tais, os ditos parâmetros podem ser analisados de forma independente dos usuários e são objeto direto do desenho ambiental na arquitetura. Alguns dos ditos parâmetros são específicos para cada sentido (térmicos, acústicos, visuais, etc.), o que permitirá que, em muitos casos, se possa calcular com unidades físicas já conhecidas (graus centígrados, decibéis, lux, etc.), uma vez que se trata de unidades de medida das condições energéticas que se produzem num determinado ambiente. Mas existem, também, os parâmetros gerais que afetam todos os sentidos simultaneamente, que é o caso das dimensões do espaço e o fator temporal e as mudanças que este pode produzir. Os fatores de conforto, por sua vez, são aquelas características que se relacionam com os usuários do espaço. São, portanto, condições exteriores ao ambiente, mas que influem na apreciação do dito ambiente por parte deste mesmo usuário. Estas condições pessoais são de diferentes tipos, segundo as condições: biológico-fisiológico (como idade, sexo, herança genética, etc.), condições sociológicas (como o tipo de atividade, a educação, o ambiente familiar, a moda, o tipo de alimentação ou aclimatação cultural, etc.), e psicológicas, conforme as características individuais de cada um dos usuários. O conforto que um determinado ambiente possa oferecer dependerá. Em cada caso, da combinação entre os parâmetros objetivos e fatores do usuário. A função básica da arquitetura no desenho de ambientes habitáveis, se realizará sobre os parâmetros de conforto, mas se precisará, sempre, de um conhecimento da influência dos fatores de conforto para avaliar a repercussão real das decisões a serem tomadas. Como uma aproximação do problema, reproduzimos a seguir uma relação dos parâmetros ambientais mais comuns, como elementos a serem considerados no desenho de projetos arquitetônicos. Ainda que o empenho de muitos especialistas das diferentes técnicas ambientais tenha sido, durante muitos anos, avaliar com precisão os parâmetros e fatores de conforto; as conclusão inevitável de nossa experiência é que a variação que induzem os fatores sobre os requerimentos faz com que, na prática, estes sistemas de avaliação resultem inexatos. 7
  • 8. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Acostumados a definir a arquitetura como forma geométrica, o espaço como proporção e o edifício como função e uso com um adicional valor estético; esquecemos com freqüência a possibilidade de valorizá-la também em termos de energia, como uma soma complexa de luz e cor, som, temperatura e qualidade do ar. Quando falamos, no mais amplo sentido, dos “climas da arquitetura”, entendemos que deve-se trabalhar o espaço a partir dos parâmetros de conforto entendido como objeto do desenho, aplicando-os em dois níveis sucessivos: Num primeiro nível se desenham os ditos parâmetros para conseguir o adequado bem estar no espaço ocupado e, para tanto, se deve conhecer todos os fatores envolvidos para, tendo em conta todos eles, conformar o ambiente mais adequado. Num segundo nível, o objeto do desenho ambiental seria a conformação do ambiente em termos perceptivos e estéticos. Neste caso se trata de entender o ambiente da arquitetura com seus parâmetros de luz, calor, som, etc., como transmissores de informação. Esta informação que nos oferecem os parâmetros, permite o reconhecimento, consciente ou inconsciente, das qualidades do espaço, no qual tem especial importância a capacidade perceptiva humana para os diferentes sentidos e das diferentes formas de energia. No caso da percepção espacial, os dois sentidos básicos envolvidos são a visão e a audição. Normalmente, esses dois sentidos se complementam muito mais do que imaginamos. A percepção visual é mais precisa, mas a percepção acústica nos permite avaliar características do espaço imperceptíveis à visão. O exemplo mais claro desta complementaridade se apresenta quando comparamos ambos os campos perceptivos em planta e em seção transversal, demonstrando como a audição complementa a visão ao cobrir a percepção da direção posterior, que a primeira não percebe. Uma parte importante da percepção espacial é a “locação da direção” de onde procede o estímulo. No caso da visão, esta localização se realiza complementando a direção da cabeça com a orientação dos olhos, informando o cérebro através dos músculos que controlam a dita orientação, dependendo a interpretação final, em grande medida, a experiência prévia. No caso da audição, por sua vez, a informação sobre a direção se produz graças a dualidade dos órgãos sensíveis (biauricolaridade), que em conjunto com a experiência nos informa a direção de procedência do som, com a limitação de que, estando ambos os ouvidos na mesma altura, não existe praticamente distinção de altura da fonte sonora. Outro fator importante da percepção espacial é a “avaliação da distância”. No caso da visão se combinam diferentes mecanismos, desde a deformação do cristalino do alho para focar a imagem, o que permite a avaliação de distâncias curtas; passando pela visão binocular que, ao diferenciar a imagem de um olho em relação ao outro permite saber a situação relativa dos objetos dentro do campo visual, em conjunto com o mesmo efeito de convergência dos olhos em distâncias próximas; até chegar ao mais importante, o aprendizado da medida 8
  • 9. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM aparente dos objetos conhecidos, que é o sistema que mais utilizamos, ainda que possa nos enganar facilmente se são de entorno desconhecidos ou em escala diferente da normal. No caso da audição, ao contrário, a avaliação da distância se apóia quase que exclusivamente na experiência, ligada à intensidade do som que percebemos, o que representa uma fraca precisão do sentido na dita avaliação da distância. Mas além de ser percepção, a transmissão de informação é também estética. Os parâmetros ambientais, que são energias que interagem livremente com os seres humanos, geram impulsos de informação com uma ordenação própria, da qual resulta uma mensagem estética capaz de produzir as emoções que normalmente associamos com as expressões artísticas mais convencionais, da música, da literatura e das artes plásticas. Este papel estético dos parâmetros ambientais se torna mais claro se analisamos sua capacidade de gerar as sensações que associamos ao conceito de beleza. Para isso deveremos ter em consideração como os diferentes tipos de expressão artística utilizam os mesmos recursos básicos de composição. Estes recursos (“ferramentas artísticas”), são, entre outros, o ritmo (no tempo e no espaço), o ênfase ou acento (positivo ou negativo) e o contraste (de intensidade, de cor, de tom, de volume, etc.). O mesmo se dá quando tratamos de pintura, cinema, musica ou literatura; em todos se faz uso destas ferramentas básicas, que se transformam em obra artística através de outras ferramentas materiais de expressão concreta, que são as que produzem o resultado aparente e a conseguinte transmissão da mensagem ao receptor. Como é evidente, o fato de se utilizar estas ferramentas artísticas não tem nada a ver com a qualidade do resultado obtido. Usando ritmos, acentos e contrastes pode-se gerar péssimas obras; o valor estético depende de algo mais que isto. Mas também é certo que, sem estas ferramentas, não existe mensagem coerente e faltará expressão artística e, portanto, beleza. Admitindo o que expressamos nos parágrafos anteriores, podemos agora julgar a capacidade das energias ambientais para gerar este tipo de expressão artística. Em maior ou menor medida vemos que, tanto os parâmetros de luz como de som, os térmicos e os do ar, têm a capacidade de estabelecer no interior dos edifícios, no tampo e no espaço, ritmos, ênfases ou contrastes, com todas as suas possíveis variantes. Em conseqüência, defendemos aqui que os parâmetros ambientais são também portadores de informação estética. Em última instância, o bem estar dos ocupantes da arquitetura também está condicionado por estes mesmos parâmetros. Portanto, seja considerando os parâmetros ambientais como meros agentes de conforto fisiológico, ou valorizando-os como transmissores de informação, simplesmente perceptiva ou estética, seu papel na arquitetura é de agente principal. Por esta razão, o desenho ambiental não deve ser relegado à uma área técnica de apoio ou correção, mas deve ser entendida como objeto direto do 9
  • 10. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM projeto, capazes não só de conformar o espaço, mas de ser o protagonista principal do mesmo. Outro fato que freqüentemente passa despercebido é a influência que os fatores culturais têm na avaliação destes parâmetros. Tanto nos aspectos mais perceptivos como nos da comodidade fisiológica, a evolução histórica, assim como o tipo de sociedade de que se trata, geram respostas diferentes para estímulos similares. Considerando como exemplo o caso térmico, se comprova que, em distintos períodos históricos, tem havido sensibilidade muito diferente ao frio e ao calor. Além do que, está comprovado experimentalmente que a dita sensibilidade é um fator cultural apreendido, desenvolvido ao longo dos anos pelas crianças, AM estrita associação com o aprendizado da linguagem. Podem-se fazer considerações similares sobre a percepção luminosa e acústica, com suas importantes repercussões sobre a comodidade, a percepção e sensação estética. È ilustrativo refletir, do ponto de vista da nossa cultura, sobre a estética dos espaços com baixo nível de luz, própria de outras culturas nas quais o brilho e o reflexo cobram seu preço, do que carecem nossos espaços modernos inundados de luz, nos quais até as pedras preciosas perdem seu brilho. Estas reflexões sobre a importância do fator cultural são as que nos fazem avaliar muitos dos componentes psicológicos do ambiente. As respostas humanas aos parâmetros ambientais, sejam de conforto, de percepção ou estética, são dependentes dos usuários do ambiente. Neste contexto, admitindo que existam marcantes diferenças de caráter nas pessoas, que vão de introversão à extroversão, da neofilia à neofobia, da claustrofobia à ágora fobia, etc., a resposta dos ocupantes de um ambiente aos parâmetros ambientais pode ser muito mais díspar do que os estudos convencionais de conforto nos fazem crer. Entre os componentes psicológicos a considerar no desenho ambiental, é muito importante a variação dos parâmetros de luz, som, temperatura e do ar, no tempo. Embora os estudos de conforto em geral considerem que no caso de ambientes estáticos, está demonstrado que a variabilidade no tempo dos parâmetros é uma qualidade positiva no conforto das pessoas. Seja por necessidade psicológica de mudança em nossa percepção, ou por fatores fisiológicos envolvidos na dita percepção, os ambientes dinâmicos, normalmente associados com o uso de energias naturais, admitem margens de conforto muito mais amplas que os ambientes estáticos. Outro fator psicológico, talvez o mais relevante na prática, é a possibilidade de controle das características do próprio ambiente por parte do usuário. Ele está ligado com a sensação de claustrofobia em ambientes fechados, que se torna aguda com parâmetros como cores quentes, temperaturas altas, sons graves e altos níveis de ruído e iluminação. Em diversos estudos de campo se tem demonstrado que no caso de ambientes manipuláveis pelo usuário as margens de conforto se ampliam em até duas vezes 10
  • 11. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM das registradas em ambientes rígidos. Um exemplo típico deste fenômeno é o caso de edifícios com fechamentos fixos, janelas que não se abrem ou paredecortina sem aberturas. Neles aparecem com maior freqüência as sensações de incômodo e os usuários se mostram mais exigentes – em conseqüência protestam mais – a propósito dos parâmetros ambientais. As considerações finais que se pode fazer sobre o bem estar é que, em qualquer espaço arquitetônico se pode atuar, desde o início de desenho, sobre os parâmetros ambientais que resultarão no prédio construído. Desta forma seremos capazes de atuar sobre o conforto dos ocupantes do espaço, mas sem pretender, em nenhum momento, obter resultados seguros. A interação entre os distintos parâmetros, a repercussão dos diferentes fatores do usuário, a influência dos fatores psicológicos, a variabilidade e, sobretudo, a possibilidade de ação e controle dos parâmetros por parte do mesmo usuário, são decisivos no resultado final. Em resumo, nada é solução única, rígida e estática; o controle do ambiente exige um certo descontrole e não se pode fazer simplesmente “engenharia do ambiente”, e que qualquer aproximação técnico-numérica deve ser entendida como um complemento do chamaríamos de “arquitetura do ambiente”, enfoque global do desenho, em que a pessoa receptora do mesmo passa a ser o primeiro e principal fator a ser considerado. A partir deste ponto, comentado o edifício e sua relação com o entorno e seus climas, reconhecido brevemente os fatores e parâmetros de um difícil bem estar, iniciamos a viagem por alguns dos climas que existem na arquitetura, entendida como conhecimento e poesia, comodidade e utilidade, evidencia e engano, afirmação e negação, relato e silêncio. Os ambientes e os climas da arquitetura, não fazem mais do que refletir, outra vez, todas as dualidades da vida humana. 11
  • 12. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Capítulo III. O clima do ar e da umidade. Quando imaginamos quais e como são as condições ambientais de um determinado espaço, é inevitável que comecemos pensando no ar contido no dito espaço. Realmente este ar resume por si só, além de outros valores ambientais, três dos quatro parâmetros que condicionam a sensação térmica: sua própria temperatura, seu conteúdo de vapor d’água (umidade) e, por último, seu movimento (velocidade do ar). As duas primeiras características podem ser estudadas conjunta ou de maneira independente da do movimento, e sua repercussão na comodidade procede, como é lógico, da influência que têm sobre as perdas e ganhos de calor do corpo humano. Assim, enquanto a temperatura do ar influi na sensação de calor do corpo através da pele e do ar que respiramos, a umidade do ar, se é baixa, permite uma maior evaporação da umidade de nossa pele (suor), ao mesmo tempo uma maior seção de vapor d’água ao respirarmos. Desta forma nos resfriamos, cedendo calor e umidade ao ar, de forma conjunta e paralela em sua ação. Também é certo que o terceiro parâmetro do ar, seu movimento, atua sobre os dois primeiros, já que o ar que se move sobre o corpo humano aumenta de maneira simultânea a cessão de calor e umidade da pele para o ar. Por tudo isto, podemos resumir as ações dos três parâmetros dizendo que, em linhas gerais, maior temperatura e maior umidade do ar produzem mais sensação de calor, enquanto que seu movimento produz sensação de frio. Mais complicado é quantificar estas ações, ainda que no caso do movimento do ar seja bastante simples fazer uma avaliação aproximada. Cada 0,3 m/s de velocidade do ar equivalem a um decréscimo de 1º C na sensação térmica da pessoa submetida a esta corrente de ar. No caso da influência conjunta da temperatura e umidade, a quantificação é algo mais complexo. Para realizá-la, utilizamos um gráfico relativamente simples, colocando nas abscissas temperaturas do ar e nas ordenadas as quantidades de vapor d’água presentes no ar (umidade). Quanto mais para a direita ou mais para cima no gráfico significa maior sensação de calor. Por outro lado, como existe um limite na quantidade de vapor d’água que o ar pode conter para cada temperatura, existe um setor do gráfico onde as condições não são fisicamente possíveis (a água presente no ar passa à forma líqüida, condensando-se). Definido assim o gráfico, podemos desenhar nele as linhas que correspondem a iguais sensações de umidade ou secura (curvas de umidade relativa) e, mais importante, as linhas de igual quantidade de energia no ar, ar retas de entalpia constante. Estas linhas de entalpia constante correspondem, com relativa precisão, com as sensações térmicas das pessoas. Assim, as linhas mais à direita (e mais altas) no 12
  • 13. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM gráfico correspondem com sensações de mais calor, e as situadas mais a esquerda, com sensações de mais frio. Mas esta regra geral deixa de ser válida em certas condições especiais, quando se unem o ar frio (não é preciso que seja muito frio), com altas taxas de umidade. Neste caso, a maior umidade não significa maior sensação de calor, como ocorrem nos outros casos, mas maior sensação de frio. Este fato se aplica no caso de pessoas vestidas, nas quais o umedecimento da roupa aumenta a condutividade e pioram indiretamente as condições, em especial em situações estáticas de permanência prolongada. Este fenômeno, apesar de muito conhecido pelas pessoas que vivem em climas litorais, curiosamente tende a ser esquecido nos tratados clássicos de bem estar térmico. De qualquer maneira, o que está reconhecido é que em condições de alta umidade, a comodidade térmica é muito mais difícil. Inclusive em condições próximas a do ar saturado, as pessoas passam diretamente de experimentar a situação de calor, ao incômodo do frio, sem pontos confortáveis intermediários em toda a gama de variações da temperatura do ar. No extremo oposto, em condições de muito baixa umidade, também se chega a um ponto de incômodo fisiológico, ainda que não seja térmico, na qual a secura do ar resseca as mucosas nasais e dificulta em grande medida a respiração. Entre estes limites, pois, se movimentam as condições de comodidade térmica. Como sempre, esta comodidade dependerá dos fatores do usuário já comentados: tipo de atividade, vestimenta, aclimatação, etc., sendo ingenuidade tentar fixar valores concretos ou limites estritos para a comodidade, ainda que se consiga muitas vezes fazê-lo desta maneira. Em geral, há que se considerar temperaturas do ar entre 15 e 30º C, com umidades entre 40 e 80% da saturação para cada temperatura. Dentro destes valores o bem estar será possível, dependendo sempre dos já mencionados fatores, mas, o mais provável é que, para determinadas condições, a imensa maioria dos usuários se mostra insatisfeita ou pelo menos incomodada, coisa que costuma acontecer nos edifícios que habitamos. O problema do conforto térmico é de difícil solução, si é que ela existe, e talvez a única atuação razoável seja oferecer ao usuário as máximas possibilidades de controle sobre as condições de seu ambiente e, em quaisquer circunstâncias, procurar que este entorno tenha certa “variabilidade natural” no tempo, que, como já foi comentado, sempre facilitará uma melhor adaptação às condições ambientais. É de sua natureza que o interior dos edifícios apresentem condições ambientais particulares, diferentes das do ambiente exterior e, teoricamente, mais adequadas à ocupação humana. Entre estas condições, as temperatura e umidade do ar merecem um comentário particular. Os espaços interiores da arquitetura apresentam, no geral, temperaturas menos variáveis que o exterior, e isso acontece simplesmente pelo efeito de barreira e acumulação de energia que os fechamentos produzem por si só. Por outro lado, 13
  • 14. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM nos interiores as temperaturas e umidades são sempre ligeiramente superiores as do exterior, devido ao efeito da ocupação e da imobilidade do ar no interior Segundo este raciocínio, o normal e lógico é que as condições térmicas interiores sejam mais agradáveis que as exteriores, mas, por desgraça, em alguns países, em especial em tempo quente, sucede com freqüência o contrário e no interior se dão condições piores que as que se apresentam no exterior. Em certo sentido se poderia afirmar que muitos edifícios “funcionam pior que o clima”. A causa direta deste desconforto costuma ser o simples excesso de umidade. Em condições de calor e com o ar mais ou menos imóvel, a sensação de desconforto produz um grande incomodo só mitigável se si consegue gerar um movimento do ar capaz de reduzir a sensação de calor ao incrementar as perdas por convecção e evaporação da transpiração do corpo. Menos conhecido, mas igualmente grave, é o caso, já comentado, em que coincide uma temperatura algo baixa com umidade elevada. Neste caso, o umedecimento da roupa produz, em exposições prolongadas, uma nítida sensação de frio interior, muito difícil de combater. Ainda que neste caso a solução óbvia seja aumentar a temperatura (com o que também se diminui a umidade relativa do ar), esta não é a única solução possível. A solução alternativa ou, melhor dizendo, complementar, consiste em produzir uma ventilação adequada. Embora inicialmente isto esfrie mais ainda o ar interior, se produz também um acentuado decréscimo de umidade, as roupas secam e, em última instância, aumenta a sensação de bem estar. Poucas vezes este princípio é totalmente entendido e, desgraçadamente, no inverno, é freqüente encontrar interiores tão carregados de umidade que chega a produzir-se névoa no mesmo, além das condensações que acontecem em todas as superfícies frias. Nestas condições é praticamente impossível obter um bem estar térmico, por mais que atuemos sobre a temperatura do ar. Como todas as atividades humanas que acontecem no interior de um edifício na prática geram umidade, uma vez que seus ocupantes a desprendem em suas respiração e evaporação, a solução para combater seu excesso do ponto de vista do desenho arquitetônico consiste em facilitar a ventilação. Por outro lado, a arquitetura moderna, com tetos baixos, ocupações elevadas e fechamentos com freqüência impenetráveis à passagem do vapor d’água, esta necessidade de ventilação se faz de maneira mais marcante ainda. Em conseqüência, no caso de climas úmidos e tanto no inverno como no verão, as estratégias de ventilação têm uma importância básica nos edifícios. O clima do ar e da umidade, complexo por natureza, pede da arquitetura soluções igualmente complexas. Supondo então que pretendemos otimizar o funcionamento natural dos edifícios de climas temperados, devemos distinguir numa primeira aproximação os regimes de inverno o de verão, tendo em mente que, as situações que se 14
  • 15. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM apresentam em épocas intermediárias serão assimiladas por um dos dois anteriores. Em situação de frio, no inverno, a estratégia principal consistirá em conservar o ar quente do interior. Será conveniente isolar ao máximo os fechamentos, dificultando a perda de calor por transmissão através dos mesmos. Ao planejar este isolamento é proveitoso ter em conta as características térmicas do espaço exterior, diferenciando e reforçando o isolamento nas zonas mais frias ou expostas ao vento, mesmo que em detrimento dos fechamentos que se conectam com zonas mais protegidas (fachadas orientadas para o sul ou que dão para pátios internos). Além do isolamento, é também importante limitar as penetrações do ar exterior frio e as conseqüentes perdas de ar quente do interior. Isto significa conferir estanquidade aos fechamentos e aberturas praticáveis, como portas e janelas. No entanto, esta redução de perda de calor por ventilação tem seus limites e muitas vezes não é prudente exagerar na dita estanquidade. Para efeitos higiênicos, sempre é necessária uma renovação do ar interior que se supõe viciado. Entre 15 a 20 m³ de ar por hora e pessoa são os parâmetros mínimos aconselháveis a este respeito. Além do que, em climas úmidos no inverno a renovação do ar é necessária para combater os já mencionados efeitos perniciosos da alta umidade interior. Neste caso, o limite inferior a considerar é o de renovar, no mínimo, a metade do volume do ar interior. Com estas limitações, nestes climas, não é muito útil melhorar excessivamente a estanquidade e, mesmo as melhoras no isolamento resultam irrelevantes comparadas com as perdas de calor pela renovação do ar. De qualquer forma, o comportamento térmico do edifício será, nos climas tratados aqui, suficientemente eficiente na busca de condições térmicas interiores adequadas, tendo em consideração também o aporte de calor que provocado pela radiação solar (ver O clima da luz e do sol). Outro tipo de abordagem deve ser usado no caso do verão. Nele a estratégia principal será o aproveitamento máximo dos benefícios da ventilação. Considerase, de maneira geral, que a dita ventilação pode contribuir para a comodidade de diversas formas, tais como: a) A ação contra a umidade. O ar exterior, embora seja úmido, em valores absolutos sempre os será menos que o ar interior estagnado. Neste caso se deve favorecer a ventilação contínua, de dia e de noite, embora o volume de ar não precise ser muito elevado (2 ou 3 volumes/h serão suficientes para conseguir boas condições). b) A ação direta da corrente de ar sobre o corpo humano que, como já sabemos, melhorará (conforme a velocidade do vento) a sensação térmica em alguns graus. Aqui o perigo será permitir a introdução do ar exterior mais quente que o interior, com o que se perderiam as vantagens desta ação. 15
  • 16. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Por outro lado, existem limites de comodidade para a velocidade do ar, que não convém que ultrapasse um metro por segundo (1 m/s). Com esta tática, a ventilação contínua e de fluxo alto supõe, para ser efetiva, um intercambio de ar interior-exterior superior aos 30 volumes/hora. c) A renovação do ar interior com o ar exterior à temperatura mais baixa (e também de menor umidade, se possível), se pode conseguir mediante ventilação noturna ou ventilação procedente de zonas especiais, onde o ar é mais fresco (pátios arborizados, subterrâneos, etc.). Nestes casos não é necessário que a renovação seja muito alta e, mesmo quando se toma ar das chamadas zonas especiais, convém limitar o fluxo para evitar o rápido esgotamento da reserva de ar fresco. A aplicação destas diferentes táticas nos edifícios implicará na existência de uma disposição de aberturas tal que permita dispor com simplicidade os diferentes tipos de ventilação. Em geral, serão imprescindíveis aberturas para a saída do ar na parte alta dos locais, outras dispostas nas paredes verticais de fachadas opostas, para permitir a ventilação cruzada no caso de existir vento e, por último, como solução de desenho básico, a disposição de zonas exteriores ou semiinteriores frescas, subterrâneos, pátios ou jardins, com reserva de ar fresco. No caso mais complicado da ventilação cruzada, usada para refrigeração direta sobre o corpo, existe a necessidade de um fluxo de ar muito maior, que pode ser mitigada com a escolha de zonas interiores preferenciais para a passagem da corrente de ar, em detrimento de outras zonas de menor ocupação, onde se permite um ar mais estático. As soluções arquitetônicas necessárias para conseguir um clima e umidade adequados do ar, são mais complexas do que em outros climas da arquitetura, já que significam solucionar os casos de inverno, crítico em qualquer clima frio temperado, mas sem comprometer o comportamento do mesmo edifício no verão, quando algumas das soluções de inverno atuam negativamente sobre as condições térmicas anteriores. Para o inverno, deve-se considerar no projeto os seguintes resultados: 1) “Forma geral do edifico compacta”, que evita entradas e saídas que aumentam as superfícies de perda e favorece o desenvolvimento de fachadas orientadas entre sudeste e sudoeste, em detrimento das outras. 2) “Isolamento dos fechamentos”, reforçado na orientação norte e na cobertura do edifício (10 centímetros de material isolante e vidro duplo com câmera nas aberturas) e, mesmo que em menor medida, isolar também os contatos com locais auxiliares e com o terreno. 3) “Fechamentos praticáveis” com estanquidade relativamente alta, mas, em casos de climas úmidos, conservando as possibilidades de ventilação que renovem o ar dos locais sem que as correntes incidam sobre os ocupantes. Na distribuição das aberturas devem-se levar em consideração os ventos frios e 16
  • 17. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM intensos, que devem ser evitados, sendo mais adequadas as orientações nas direções de brisas suaves e freqüentes. 4) “Isolamento móvel nas janelas”, mediante uma segunda janela com material isolante na sua composição, ou cortinas que criem barreira à passagem do ar. Para o caso do verão, as soluções adequadas serão: 1) Assegurar uma “saída de ar permanente” na parte mais alta de cada local e do edifício em seu conjunto. A área de passagem deste ar a ser eliminado, em metros quadrados, deve ser proporcional ao volume a ser ventilado dividido por 40 (quarenta). 2) Assegurar uma ou várias “entradas de ar” na parte inferior dos locais, se possível dando para zonas ou espaços onde o ar esteja em boas condições de temperatura e umidade. Estas aberturas devem ter uma área de passagem total da ordem de uma vez e meia as mencionadas no item anterior. 3) Além das soluções anteriores, será conveniente prever “aberturas praticáveis” que se comuniquem, pelo menos, com zonas exteriores em condições de temperatura e vento diferentes. A área de passagem destas aberturas devem ser proporcionais ao volume do local dividido por 20, tanto para a entrada como para a saída do ar. Reunindo estas soluções, estará assegurado, em condições normais, o funcionamento das estratégias de ventilação mencionadas anteriormente (anti umidade, ação sobre o corpo e refrigeração noturna). No entanto, as áreas de passagem mencionadas podem representar pontos fracos no isolamento de inverno, embora as aberturas praticáveis estejam fechadas. Por este motivo podese reduzir as ditas aberturas a menos da metade do aconselhado, sempre que isso signifique o favorecimento da eficiência dos diferentes tipos de ventilação com um desenho adequado. Uma escolha precisa da localização das aberturas e da colocação de dispositivos ou sistemas especiais que favoreçam a circulação e, no caso, o tratamento do ar de ventilação, veremos ao tratar do “clima do vento e da brisa”. Como resumo geral, seja através do desenho arquitetônico ou utilizando alguns dos sistemas especiais tratados mais adiante, o “clima do ar e da umidade” implica, tanto uma boa abordagem arquitetônica, como um correto uso do edifício por parte de seus ocupantes, contemplando conjuntamente os casos de inverno e verão. Deste modo pode se assegurar um funcionamento ambiental da arquitetura muito superior ao que normalmente acontece; no entanto existem outros aspectos, que ainda não tratamos e que atual de forma importante no conforto ambiental dos usuários, em especial o “clima da luz e do sol”, que não deverá ser desconectado nunca do que foi tratado no presente capítulo. 17
  • 18. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Capítulo IV. O clima da luz e do sol. A radiação eletromagnética é, talvez, a principal fonte de energia presente no nosso entorno. Partículas sem massa, o fótons, atravessam o universo à velocidades inacessíveis. O padrão de comportamento destas radiações são as de um movimento ondulatório, com ondas longitudinais, portanto, que neste caso pode variar desde valores muito pequenos até quilômetros. De toda esta ampla gama de radiações, existe uma pequena faixa, entre 380 e 760 nanômetros e comprimento de onda, que são radiações perceptíveis pelo olho humano. Estas radiações formam a luz visível e nela se baseia grande parte da percepção humana e, com ela, do conhecimento que temos de nosso entorno. Mas esta importância da luz não deve nos fazer esquecer que existem muitas outras radiações no espaço que nos rodeia. Todo corpo que esteja a uma temperatura acima do zero absoluto (- 273º C) emite algum tipo de radiação e, esta radiação é emitida em maior quantidade quanto mais alta for sua temperatura. Quando a temperatura superficial do corpo muito alta o suficiente, parte desta radiação é visível na forma de luz. A superfície do sol, muito quente, emite uma grande quantidade de radiação na faixa visível do espectro. Isto não é acidental, o sistema visual dos animais que povoam a Terra se adaptou, logicamente, à radiação presente em maior quantidade no seu entorno, e seus órgãos de visão têm a máxima sensibilidade onde há mais radiação. Por isso, a luz solar é a base mais importante de nossa percepção e a mais cômoda para a nossa visão, coisa que, freqüentemente, parece que esquecemos. Mas, afinal, a luz não é mais que uma radiação particular e as radiações são uma forma de energia que atravessa o espaço, indo de um a outro lugar de forma praticamente instantânea. Como todas as formas de energia acabam sempre se transformando em energia térmica, as radiações se transformam em calor ao ser absorvida pela superfície dos corpos a ela expostas. Por esta razão, pode-se dizer que, no final, a luz também é calor, tanto na natureza como na arquitetura. Daí que iluminar um espaço significa aquecê-lo, tanto mais quanto mais luz penetre no mesmo. De todas as formas, antes de voltar a considerar este aspecto térmico, vamos analisar um pouco mais o aspecto luminoso. Entre as diferentes fontes de luz de que dispõe o ser humano, a natural do sol é a que oferece os mais elevados rendimentos luminosos. Em outras palavras, iluminando um determinado espaço com luz natural e com um determinado nível de luz, a quantidade de calor resultante no espaço iluminado é menor do que a que o calor gerado com sistemas de iluminação artificial. Além do que, se levarmos em consideração que a luz solar reproduz as cores da melhor forma possível, nos parece absurdo que iluminemos artificialmente nossos edifícios durante o dia. 18
  • 19. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM A iluminação artificial, primeiro com gás e depois com eletricidade, nos permitiu conquistar a noite, não só para o trabalho mas, sobretudo, para recreação. Mas esta conquista nos levou, infantilmente, a supervalorizar as possibilidades desta luz artificial e com isso a projetar arquiteturas só habitáveis, de dia e de noite, com a ajuda deste tipo de iluminação. O moderno paradoxo arquitetônico de edifícios totalmente revestidos de vidro e com a iluminação artificial interior em funcionamento durante todo o dia, não é mais do que a conseqüência desta ingênua fé na artificialidade. O clima da luz e do sol é, em grande parte, um tema relacionado com a visibilidade. Dos diferentes parâmetros relacionados com o bem estar, os luminosos se resumem, muitas vezes de forma equivocadas, em um nível ou 96quantidade de luz (iluminação), mas o que o olho humano vê não são as quantidades de luz que chegam às superfícies, mas a luz que está sendo refletida até o olho (luminância). O que resume a comodidade visual (e a percepção) com maior fidelidade, é o conceito de visibilidade, que depende das relações entre as claridades (luminâncias) presentes no campo visual e muito pouco do valor absoluto destas luminâncias. A visibilidade inclui os efeitos de deslumbramento3, que é a capacidade de ver com o mínimo esforço aquilo que o ser humano quer observar; mas considera este efeito um caso particular de um conceito mais global. Este conceito pode ser exemplificado perfeitamente com um caso concreto. Nos países mediterrâneos, onde os dias de inverno são curtos e os de verão mais longos, como nas costas e ilhas temperadas pelas brisas, a arquitetura se veste de branco, refletindo descaradamente toda luz visível para evitar seu calor. Mas, surpreendentemente, as janelas são cobertas por persianas escuras, normalmente verdes ou marrons, que se destacam sobre as brancas paredes dos edifícios. Terá, talvez, a saudade da cor da vegetação, se perdido sob o sol cruel? Inconstância estética de uma arquitetura tão escassa em recursos? Ou, talvez a técnica protetora da madeira, própria dos pescadores, tenha sido transferida para a arquitetura? Em qualquer caso, o fenômeno nos surpreende, a cor escura absorverá a radiação e a transformará numa maior quantidade de calor presente no ar e os espaços interiores ficarão inutilizados por falta de iluminação. Por trás destas considerações, uma vez mais se esconde uma sábia técnica da arquitetura popular. Porque com o uso da persiana mediterrânea se consegue uma adequada visibilidade no interior, reduzindo ao mínimo imprescindível a quantidade de luz que penetra no ambiente e, portanto, também a quantidade de calor. A única luz que entra nos locais é a luz refletida pelas superfícies exteriores (normalmente brancas ou de cor clara) que, também, o faz numa única direção, a 3 Que causa ofuscamento e/ou cegueira. 19
  • 20. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM das lâminas das persianas, que absorve a radiação que não segue esta direção ascendente. Como resultado os raios vão incidir diretamente sobre o teto do local, sempre de cor branca, e daí se distribui de forma difusa pelo dito local. Desta forma, o resultado é um espaço interior escuro, com uma mancha clara no teto, sobre a janela, para onde normalmente a visão humana não está orientada. Em conseqüência, no campo visual dos ocupantes do local não existe nenhuma superfície de grande claridade, que obrigue a visão a reduzir sua sensibilidade. A cor escura da persiana reduz a claridade do interior e as áreas mais claras estarão sobre a mesa, o livro ou o trabalho a ser realizado, iluminado pela mancha de luz no teto, que fica fora de nossa visão principal. Se mudássemos as condições, abrindo a persiana, teríamos muito maior quantidade de luz no espaço, mas a visão do exterior através da persiana, com as altíssimas claridades de fora, propiciaria uma visibilidade muito pior. Secundariamente, neste caso, teríamos um aporte muito maior de calor. Por último, podemos dizer que a luz num espaço é, sobretudo, um problema de equilíbrio entre as claridades do mesmo. Se também considerarmos como a direção da luz que incide sobre os objetos (luz dirigida ou luz difusa), produz sombras que acentuam ou mascaram sua forma, o que é também um jogo de claridades, obteremos com ela a maior parte dos efeitos visuais da arquitetura. O efeito da luz que nos permite observar as cores é resultado da reflexão desta nas superfícies dos objetos observados. Ainda que a legibilidade do espaço dependa mais do jogo de claridades do que de suas cores, a influência consciente ou inconsciente da cor da luz e das superfícies que a refletem, têm uma importância decisiva no bem estar de seus usuários. Quando consideramos a cor, de modo geral, é quando mais se acentua a diferença de qualidade entre a iluminação natural da artificial. A entrada de radiação solar direta tem uma distribuição espectral que consideramos “perfeito” e as cores dos objetos, refletindo esta luz, são as únicas que consideramos verdadeiras. Esta qualidade da luz natural, unida a sua economia energética, justifica qualquer esforço de desenho arquitetônico que contribua para que os edifícios só utilizem este tipo de luz durante as horas diurnas. Porque, além disso, existe uma correlação demonstrada entre o tipo de luz e o ciclo dia-noite, que influi sobre as reações humanas, inclusive sobre sua saúde fisiológica. O organismo humano, preparado para um ciclo luz-escuridão determinado, se ajusta com certa dificuldade a estas condições artificiais de nossa cultura, com excesso de luz em horas noturnas e escassez e pouca adequação nas diurnas. Mas o clima da luz e do sol não termina com os efeitos visuais e seria um erro limitar as análises a esta parte. Como dizíamos no início, as radiações são uma forma de energia que, como todas, acaba se transformando em calor. A parte mais importante da influência do clima da luz e do sol sobre o bem estar térmico, é conseqüência direta disto. 20
  • 21. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM O bem estar térmico se relaciona com quatro parâmetros: temperatura do ar, radiação, umidade e movimento do ar. Dos quatro, o único que não está relacionado com o ar é a radiação, que depende do clima da luz e do sol que estamos comentando. A importância da radiação sobre a comodidade térmica é muito maior do que nossos inseguros sentidos parecem explicar-nos. Enganados pela materialidade do ar, freqüentemente lhe atribuímos a responsabilidade de sensações térmicas que na realidade provêm de efeitos radiantes. Quase a metade dos intercâmbios de energia do corpo humano com o ambiente se realiza por radiação. A pele emite radiação e recebe a radiação emitida pelos corpos que a rodeiam. Todo o processo é independente do contato com o meio natural (o ar); o resultado é uma sensação térmica, agradável ou não conforme o equilíbrio resultante e que, com baixas velocidades do ar depende deste parâmetro em aproximadamente 50%. Partindo deste princípio, qualquer estudo do funcionamento térmico da arquitetura deveria começar pela radiação, e não pela temperatura do ar, como se faz normalmente. Para entender melhor o processo, analisemos brevemente como se produzem os fenômenos radiantes nos edifícios. Sobre os fechamentos de qualquer edifício, constantemente estão incidindo radiações procedentes do entorno, ao mesmo tempo em que suas próprias superfícies estão emitindo radiação. No caso em que se dêem aportes diretos de energia solar, seus valores superam em uma ou duas vezes as do resto dos intercâmbios radiantes. Nestas circunstâncias, parte da radiação solar penetra diretamente no interior das aberturas e outra parte é absorvida pelas paredes e coberturas, esquentando estes elementos construtivos. A energia que se acumula nos fechamentos acaba penetrando em grande parte no interior, com um atraso e uma amortização que dependem, fundamentalmente, do peso (a inércia térmica) destes fechamentos. A repercussão no ambiente interior é conseqüência do fato de que as superfícies dos fechamentos, aquecidos conforme processo descrito acima, cede calor para o ar interior, mas, sobretudo, se transformas em superfícies radiantes que influem diretamente no bem estar térmico dos ocupantes do espaço. No entanto, e ao mesmo tempo, os mesmos fechamentos podem se esfriar na sua superfície exterior, por emissão de radiação ou contato com o ar em horas noturnas ou em tempo frio. O resultado é uma temperatura radiante para o interior, que influi na comodidade, com uma importância muito maior do que se acredita normalmente. Em última instância, o estado energético de um ambiente depende basicamente da radiação que penetra: diretamente pelas aberturas ou indiretamente pelos fechamentos opacos em forma de calor. Assim se cria um entorno radiante, no qual a temperatura do ar é um subproduto e as pessoas experimentam suas sensações térmicas. Em situação de frio, no inverno, qualquer aporte de energia é conveniente, Mas em geral esta situação coincide com baixos níveis de radiação exterior, onde 21
  • 22. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM somente o aporte direto de energia solar que penetra pelas aberturas, permite aquecer um interior no qual se deve evitar a perda de calor, isolando os fechamentos opacos e colocando elementos transparentes nas aberturas, o que permite a entrada do sol e evita a perda do ar aquecido do interior. Na verdade, esta situação é relativamente simples. Só é preciso orientar as aberturas na direção do sol no inverno (entre sudeste e sudoeste) e isolar convenientemente o ar interior com relação ao exterior. Nos casos mais extremos pode ser conveniente reforçar a captação de energia, convertendo algumas superfícies opacas orientadas para o sul em superfícies captoras, simplesmente pintando-as de cor escura e revestindo-as de material transparente, o que permite o acesso do sol e dificulta seu esfriamento por contato com o ar exterior ou por radiação própria. Com estas estratégias aplicadas de uma maneira coerente é relativamente simples solucionar, ou pelo menos melhorar, a situação em caso de tempo frio. Outra coisa será a situação de calor, no verão, na qual os fenômenos são mais complexos e, embora as conseqüências sejam menos críticas, a solução arquitetônica é mais difícil. Na dita situação de calor o fator de maior gravidade é a penetração de radiação solar direta, que procederá basicamente das direções leste, oeste e zenital. Mas, o que não se considera normal é que, embora o sol não incida de forma direta, nos prédios podem penetrar importantes quantidades de energia radiante e sua prevenção é também obrigatória se queremos evitar sobreaquecimentos interiores. O sol refletido no exterior, em outros edifícios ou em terrenos claros, é outro importante aporte de energia quando penetra por aberturas sem incidência de radiação solar direta. Neste caso, as aberturas para o norte ou as que se oriental para o sul protegida por protegidas por beirais, pode significar forte aquecimento não previsto. Sempre, quer se trate de aporte direto ou refletido, a entrada de energia está associada, e é proporcional, à entrada de luz. Por isso existe uma tática fácil de utilizar em tempos quentes, escurecer os espaços durante o dia, o que é adequado tanto para climas secos como para climas úmidos. Mais prejudicial é a entrada de radiação reemitida, que ocorre quando as superfícies, aquecidas previamente pelo sol, emitem sua própria radiação. Neste caso se trata de radiação não visível, ou seja, não denuncia sua presença com a luz, mas que também pode representar importante fonte de aquecimento nos interiores que a recebem. Além do que, como já comentamos, esta reemissão pode ser o resultado do aquecimento por radiação solar dos próprios fechamentos opacos do edifício, que vem a se somar à radiação reemitida pelas superfícies exteriores e que penetram através das aberturas. Para solucionar o problema, a tática do escurecimento já não é suficiente e, se queremos evitar seus efeitos perniciosos, será preciso utilizar recursos mais sofisticados e menos aparentes. 22
  • 23. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Evitar o sobreaquecimento por radiação em tempo quente exige uma estratégia global que deve ser desenvolvida no projeto de arquitetura e que pode-se resumir em três etapas e uma regra geral, a seguir: Como primeira etapa, evitar ao máximo a incidência da radiação solar sobre o edifício e a entrada da mesma nos espaços interiores. Isso pode ser conseguido com barreiras vegetais ao leste e oeste, orientando o edifício no sentido sul e norte, evitando as aberturas ao nascente, poente e zenital, protegendo com beirais ou saliências as fachadas ao sul e colocando persianas nas aberturas onde incide o sol. Como segunda etapa e resolvida a etapa anterior, deve evitar-se a entrada de radiação refletida, que pode proceder de qualquer direção. Para isso é necessário prever sistemas de escurecimento em todas as aberturas, procurando permitir a sua ventilação e uma entrada de luz que seja facilmente controlável (ver comentários sobre a persiana mediterrânea). Como terceira etapa, e última, resolvida as duas anteriores, reduzir ao máximo a penetração no interior de radiações reemitidas de qualquer tipo. Para isso, além de criar proteções nas aberturas para que as mesmas cumpram esta finalidade, se deve proteger com câmaras de ar e acabamentos exteriores claros as massas construídas dos fechamentos do edifício, paredes e cobertura. É especialmente crítica o caso da penetração de calor pela cobertura, que só pode evitar-se eficientemente criando uma câmara ventilada que impeça o aquecimento da dita cobertura. Por último, a regra geral, que pode ser aplicada em todas as etapas e a qualquer edifício em tempo quente, que deter a radiação “o quanto antes”. Se a barreira é uma árvore o resultado será melhor do que uma trepadeira; uma parede dupla com uma câmara de ar ventilada será melhor do que caiar a superfície da parede, mas, uma superfície branca será mais útil que uma isolamento interno, melhor uma persiana exterior do que uma interior, etc. Cumprida esta regra, as condições térmicas dos interiores no verão apresentam uma considerável melhora. Em resumo, o clima da luz e do sol na arquitetura é o clima da luz e da sensação térmica. Trata-se de um clima de difícil avaliação, que freqüentemente engana as pessoas com respeito às causas de nossas sensações. As soluções são, na maioria das vezes, relativamente complexas e condicionam o desenvolvimento do projeto de arquitetura, uma vez que, tendo em mente as etapas e regra anteriores, pode-se afirmar que soluções acrescentadas posteriormente não funcionam quase nunca. 23
  • 24. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Capítulo V. O clima das paredes. Quando imaginamos conceitualmente um edifício, são suas paredes que, talvez, identificamos com sua forma, e mesmo com sua função. Embora, numa análise mais rigorosa, deveria ser a cobertura a assumir o verdadeiro protagonismo da forma do espaço interior, mas, na visão tendenciosa do usuário, e, inclusive, na mais especializada dos arquitetos, é dada a máxima importância a estas paredes que tão aparente são à nossa vista. Mesmo quando nelas existem aberturas, nós as entendemos melhor como vazios nas superfícies que são a aparência positiva da arquitetura e falamos em termos de “cheios e vazios” de uma fachada. Quando a moderna arquitetura pretende romper com fictícias continuidades, e a separação interior-exterior substitui suas paredes opacas por painéis totalmente envidraçados, na verdade está se introduzindo a desmistificação de uma longa tradição construtiva que, logicamente, produz no usuário e observadores certa tensão. Mas esta resposta de tipo psicológico não é a única, e existem, como veremos, repercussões de ordem funcional talvez mais importantes e, entre elas, se destacam as do tipo ambiental. As paredes não são só imagem ou suporte estrutural, nelas e com elas se atua de forma decisiva sobre o ambiente interior dos edifícios, ao ponto de podermos falar de “clima das paredes”; entendendo por “parede”, no sentido amplo, a todos os fechamentos opacos que separam o espaço interior do exterior. Conceitualmente, as paredes são barreiras, separação entre um ambiente controlado e outro que não o é. Desta forma, si se entende arquitetura como abrigo e proteção contra as agressões do mundo exterior, a denominação de barreira para os elementos que cumprem este papel é a que melhor define esta maneira de ver a arquitetura. Mas, quando se pensa numa barreira, se assume uma separação total, prefeita, algo que nunca acontece totalmente com as paredes que construímos. Para certos agentes exteriores, como é o caso da radiação visível (a luz) e do vento (o ar), esta ação de barreira é perfeita, ou quase perfeita. No entanto, outros agentes, como o calor, o som e a umidade, não são totalmente detidos pelas paredes, mesmo que assim desejem, quase sempre, o arquiteto e o usuário. Por outro lado, o efeito barreira deve ser considerado em ambos os sentidos e, por isso, convém analisar não só os efeitos que entram, mas também os que saem. Às vezes interessa uma barreira a um agente exterior, no caso a água, mas, ao mesmo tempo, seria conveniente que a mesma matéria, a umidade do ar interior, pudesse sair. Deste tipo de contradição nasce a sutil variedade das ações desempenhadas pelas paredes e seus efeitos sobre o ambiente. Mas, também, as paredes interagem com o ambiente, não só detendo ou deixando passar as energias em tempo real, mas, também, influindo sobre as qualidades deste ambiente. Ao refletir a luz ou ressaltar o som, o espaço interior muda suas características e, por causa disso, um acabamento interior (cor, 24
  • 25. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM textura, porosidade, etc.), pode, às vezes, influir mais sobre o ambiente resultante do que as dimensões ou a forma do espaço. Por último, se nos centramos no tema climático, entendido como comportamento térmico da arquitetura, as paredes têm um papel importantíssimo sobre as condições interiores, não só porque atuam como parreira à passagem do calor, mas porque, também, são capazes de acumular energia térmica, e este efeito pode ser decisivo sobre as condições de habitabilidade de um edifício. O que vem a ser o motivo expresso que transforma o clima das paredes em característica fundamental da arquitetura, a seguir, com maior detalhe, comentaremos a ação deste clima sobre os espaços interiores. As paredes e a radiação são o primeiro tema a ser abordado dada sua dupla influência, térmica e luminosa, e a importância do tema radiação já tratado anteriormente. As paredes, como já vimos, são obstáculos á radiação, de modo geral e barreira à luz. Na verdade, o processo de funcionamento pode ser analisado da seguinte forma: Os fechamentos de um edifício recebem a radiação solar incidente, seja direta, difusa ou refletida. Desta radiação, e conforme o acabamento superficial da parede, uma parte é refletida e outra absorvida, sem que nenhuma parte desta radiação seja transmitida diretamente até o interior. Segundo esta análise, não existe penetração direta de radiação através das paredes e, portanto, tampouco penetração de luz. A parte absorvida da radiação, menor quanto mais clara for a cor do fechamento, se transforma em energia térmica que aquece a parede. Esta transmite parte do calor até o interior, que é cedido aquecendo diretamente o ar e emitindo radiação (sem luz) para o interior, o que é chamado reemissão. Neste sentido consideramos que, ainda que as paredes se comportem como uma barreira quase total à radiação, ela não o é para a energia térmica que esta radiação comporta, o que pode representar um problema crítico para o seu funcionamento no verão. Além do seu comportamento a respeito da radiação solar que recebem, os fechamentos opacos dos edifícios, também estão envolvidos em outros fenômenos radiantes. Como qualquer superfície com temperatura acima do zero (-273º C), emitem radiação de onda larga, que se contrapõe à radiação que recebem do entorno. Normalmente estes intercâmbios são pouco significativos, mas quando o entorno está muito frio e, portanto, envia pouca radiação até a parede, esta se esfria de forma notável. Este é o caso das condições noturnas em climas secos, onde o céu escuro envia pouquíssima radiação em troca da que recebe dos edifícios e, por isso, as superfícies expostas chegam a se esfriar abaixo das temperaturas do ar. O resultado final dos processos radiantes sobre as paredes é que estas se convertem em bancos térmicos onde as perdas e ganhos de calor ao longo do tempo repercute em seu estado térmico, com óbvias conseqüências nas condições ambientais interiores. 25
  • 26. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM As paredes e o calor seria o segundo tema a ser tratado, que em parte é conseqüência do anterior, já que a radiação, como já vimos, acaba se refletindo no estado térmico das paredes. Mas, além deste efeito da radiação, simultaneamente e em paralelo a ele, existe o da transmissão de calor entre o ar interior e o exterior. Ainda que os efeitos se sobreponham, é, fisicamente correto tratá-los com total independência e compensar em seguida seus resultados, o que faz sentido do ponto de vista do projeto arquitetônico. Na transmissão de calor ar-ar através das paredes, costuma-se considerar o caso teórico uniforme e infinito, onde o calor passa de um ambiente a outro em sentido perpendicular ao fechamento e na forma de fluxo constante de energia, correspondente à condições estáveis do ar interior e exterior. Com esta abordagem, o desempenho das paredes é dada pelo seu isolamento que, como sabemos, será maior quanto maior for a espessura do material isolante incluído entre suas camadas (isolante: material leve que contenha bolhas de ar imóvel, que isolam a passagem do calor). Mas, na prática, a realidade é muito diferente. As paredes não são infinitas e apresentam acidentes, aberturas e outras irregularidades que alteram o fluxo de calor e, sobretudo, as condições não são estáveis em nenhum lado da parede, onde as temperaturas mudam com o tempo, em especial as exteriores. Nestas circunstâncias é de singular importância a capacidade acumuladora de calor da própria parede. A transmissão de calor através da parede em condições variáveis é afetada pela inércia térmica da própria parede, que é função direta de seu peso. A inércia térmica amortiza no tempo os efeitos das modificações da temperatura, dando lugar a fluxos de energia mais regulares do que se produziriam através de fechamentos com menor inércia, e reduzindo as oscilações de temperatura na superfície interior com relação às da superfície exterior de parede. Como, na prática, as temperaturas exteriores oscilam em três ciclos diferentes (o dia-noite, o de dias sucessivos com a mudança do clima, e o anual), convém ver a repercussão desta inércia das paredes sobre as ditas mudanças. Os efeitos são pouco apreciáveis no ciclo anual, já que o retardamento da passagem do que as paredes podem produzir, faz com que muitos dos períodos, frios ou quentes, só se notem no interior do edifício horas ou até dias mais tarde, sendo estas variações pouco relevantes no curso de um ano. No ciclo de dias sucessivos, a inércia das paredes tem bastante importância. Os atrasos de horas ou dias e as amortizações de vários graus na oscilação da temperatura, são suficientes para que os interiores assim protegidos tenham condições térmicas muito mais estáveis (em geral mais favoráveis) que o exterior. Por último, no ciclo dia-noite, a inércia é decisiva, representando os atrasos (mais de 6 horas em paredes normais) e a amortização (reduzindo a menos de 10%) um feito crucial sobre a resposta térmica interior, Na prática, esta inércia 26
  • 27. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM dos fechamentos são relativamente fáceis de conseguir e os resultados fazem com que em seu interior não se note as oscilações exteriores. Mas os efeitos da inércia da parede não terminam aqui. Sobreposto com o que tem sobre a transmissão do calor, existe o da sua ação direta no interior capturando e cedendo o dito calor. Neste caso, os fechamentos são ajudados pelos elementos construtivos interiores (paredes, divisórias, metais, etc.) e pelo próprio mobiliário ou outro conteúdo do interior do edifício. Sempre em função direta de seu peso, todos os materiais situados num interior acumulam energia térmica quando a temperatura sobe, cedendo o calor acumulado quando a temperatura baixa, contribuindo para a estabilidade da temperatura interior. Entre os materiais pesados do interior, a água, que pode estar contida em qualquer tipo de recipiente, apresenta especial interesse. Em se tratando de um material com capacidade calorífica cinco vezes superior a dos materiais de construção normais, para um mesmo volume, e assim, mesmo pesando metade dos outros materiais, é o melhor acumulador de calor possível para um interior. Resumindo a relação entre as paredes e o comportamento radiante e térmico, em termos gerais, a construção pesada é favorável atenuadora das variações climáticas exteriores. Por isso, em todo tipo de climas, exceto nos quentes e úmidos, é aconselhável que os edifícios disponham de elementos construtivos pesados e mais ainda se forem edifícios de ocupação permanente. O único inconveniente poderia ser o maior custo construtivo deste tipo de arquitetura, em especial por sua repercussão no dimensionamento dos componentes da estrutura do edifício. Mas ainda resta um terceiro tema a ser considerado; as paredes e o som, que podem reafirmar a conveniência dos fechamentos e separações pesados na arquitetura. Como é sabido e desenvolveremos mais adiante no “clima do silencio”, os problemas acústicos básicos na nossa sociedade moderna são os causados por penetração fora de controle de sons não desejados (ruídos) nos ambientes habitados. Nesta entrada de ruídos, sejam procedentes do exterior ou de locais vizinhos, os fechamentos de separação desempenham um papel fundamental. Además, resulta que o isolamento acústico de um painel de separação (parede, forjado, etc.) é função quase direta de seu peso, crescendo este isolamento em aproximadamente seis decibéis cada vez que se dobra o dito valor. Segundo esta premissa supondo que não existam descontinuidades na separação, quanto maior for a massa em quilograma por metro quadrado, melhor será seu isolamento acústico. Este princípio será importante para melhorar as separações leves, onde um incremento de 6 dB no isolamento será notável; mas no caso de paredes que já tenham um certo peso, os custos elevados de dobrar sua espessura não se justifica pelo pouco ganho relativo no isolamento. Por causa disto, para isolar ruídos incidentes intensos (maiores que 80 dB), ou para conseguir níveis de ruído interior muito baixo (menores que 20 dB), o aumento de peso será insuficiente e será necessário fazer uso de soluções mais 27
  • 28. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM sofisticadas (paredes absorvente). duplas independentes e com câmara separadora De qualquer maneira, o peso é positivo acusticamente e, contrariamente à uma crença erroneamente difundida, os materiais absorventes de som (poroso e leve) não servem como isolante, exceto para melhorar as câmaras de ar. Da mesma maneira, devemos insistir que, numa separação acústica dada, o ruído passa pelo setor mais fraco, pelo que de nada adianta melhorar uma parede se existe uma janela por onde o ruído possa passar. O resultado é que, normalmente as paredes são úteis na arquitetura e melhoram seu funcionamento térmico e acústico. Apesar disso, um objetivo perseguido duramente pela arquitetura do século XX, tem sido a arquitetura sem paredes. Em primeiro lugar pelo desenvolvimento de técnicas estruturais que permitem a independência entre a sustentação e o fechamento de um edifício, e depois as técnicas de trabalhos com novos materiais, que permitem uma arquitetura na qual os fechamentos pesados praticamente deixaram de existir. Pode-se pensar em motivações econômicas como justificativa para que estes edifícios sejam revestidos de vidro, mas, acontece que estes revestimentos ainda são mais caros do que os fechamentos convencionais, de tijolos cerâmicos ou de blocos de cimento. É evidente, por outro lado, que existe uma motivação estética e cultural muito forte por trás destas formas arquitetônicas. A estética geométrica do vidro, com sua pureza e frigidez, é um fator, muitas vezes inconsciente, que conduz o arquiteto e o promotor a desejar este tipo de arquitetura, paradigma da modernidade. Mas existe outra razão oculta por trás da moderna pretensão da arquitetura sem paredes, que é a da comunicação do interior com o exterior ou, melhor dizendo, certa necessidade de eliminar a separação com a natureza. Obviamente isso acontece a nível psicológico coletivo. Numa sociedade que domina o entorno natural, este já não se apresenta desagradável mas idealizado e transformado em paisagem, quanto mais amplo e conectado às pessoas, melhor. Esta é a explicação da ânsia latente em ampliar as janelas, para ter mais “vista”, justificando o desejo formal que, desde o início do século, levou os arquitetos à estética diamantina do vidro. Material que existe somente no reflexo, negando a realidade que reflete e, ao não envelhecer, permite a ilusória união do espaço interior com a paisagem. Os ambiciosos arquitetos modernos são aprendizes da alquimia dos construtores de catedrais que souberam converter as paredes em luz divina, mas hoje, o seu empenho conseguiu que estas paredes desaparecessem; convertidas exteriormente nas imagens que refletem e, do interior, substituídas pela paisagem, que não é arquitetura. Em última análise, a arquitetura moderna do vidro é a arquitetura do poder, como o foram as catedrais há oito séculos. Uma vez mais o símbolo é mais importante que o resultado e isso explica certos paradoxos no seu funcionamento: 28
  • 29. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM a) A arquitetura sem paredes necessita de luz artificial acesa durante o dia. A luz, a partir de valores relativamente baixos, não é um problema de quantidade, mas de distribuição. Donde se pode concluir que as condições de iluminação destes edifícios são deficientes, o que se agrava com vidros especiais que evitam ou filtram a radiação (termicamente considerada), mas que sempre perdem mais luz que calor na filtragem. b) A arquitetura sem paredes favorece o contato visual com o exterior, mas paradoxalmente fecha os usuários com painéis fixos que não se pode abrir para ventilar ou colocar a cabeça ou a mão no exterior. Esta arquitetura, artificialmente acondicionada do ponto de vista térmico, não permite que seus ocupantes alcancem a nível físico o tentador exterior que se vê uma vez ou outra. c) O acondicionamento artificial, teórica garantia de comodidade interior, na prática não pode resolver os problemas que o conceito de arquitetura sem paredes apresenta. Os fechamentos leves de vidro não apresentam inércia, e qualquer variação no conteúdo térmico no interior se transformam em marcantes oscilações de temperatura, que a refrigeração do ar não chega a resolver. Além do que, tudo isso esta unido aos aportes de radiação que o vidro não chega nunca a filtrar suficientemente. Muitas vezes se ignora que com cargas térmicas excessivas, o sistema de acondicionamento de ar será sempre insuficiente, pois deveria insuflar ar demasiado frio ou demasiado quente para ser útil, ou deveria mover um volume de ar tão alto (maior que vinte volumes por hora), que o vento criado seria, por si só, desagradável. O resultado de tudo isso é, no caminho em direção a um novo século, nostalgia das paredes e de seu clima, das sábias proporções entre maciço e oco de arquiteturas pretéritas, capazes de se adaptar sutilmente a todas as variações climáticas. Como última contradição, orgulho, do que sabemos e alegremente depreciamos. 29
  • 30. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Capítulo VI. O clima do vento e da brisa. Ao tratar sobre “O clima do ar e da umidade” comentamos os efeitos sobre o conforto, a comodidade e as estratégias gerais relacionadas à ventilação e ao movimento do ar no interior dos edifícios. Para que possamos avaliar a importância que tem esse movimento do ar sobre o desenho arquitetônico, devemos complementar o capítulo anterior com algumas explicações sobre a relação entre o vento e a arquitetura. Como já vimos, a ação do vento sobre os edifícios têm repercussões diretas e indiretas sobre as condições do ambiente interior. Por um lado, o vento influi no micro-clima que envolve as construções; por outro, atua nos fechamentos do edifício aumentando as perdas de calor para o exterior das superfícies sobre as quais incide e, por último, penetrando por aberturas e fendas, gera movimento e renovação do ar interior. Não só mudando as condições do interior mas, também, afetando o bem estar térmico dos ocupantes, que notam em seus corpos os efeitos do ar em movimento. A origem da presença do vento é, uma vez mais, a radiação solar. O aquecimento não uniforme das diferentes superfícies do planeta sob a ação do sol unido à sua rotação, estabelece os padrões dos ventos em escala global. Em menor escala, as características geográficas e topográficas são as que determinam os ventos presentes num determinado micro-clima. Desta forma, em cada lugar da geografia existe um regime de ventos irregular, no qual é muito difícil prever as condições possíveis de intensidade e direção do vento num determinado momento. Apesar disso, existem fatores próprios de cada lugar probabilidade, maior ou menor, de que apareça um sabemos que em regiões próximas à costa, se origina terra de dia e terra-mar de noite), perpendiculares à capacidades térmicas da água e da terra. que nos informam sobre a vento em concreto. Assim, um regime de brisas (marcosta, devido às diferentes Igualmente, em regiões montanhosas ou próximas às florestas ou cidades, podese supor quais serão os tipos de vento mais freqüentes, seja levando em consideração como se geram as brisas nestas zonas limítrofes, onde a floresta tem sempre mais inércia térmica do que o campo, e este mais do que as zonas urbanizadas, ou considerando como as barreiras fixas do relevo, da vegetação ou dos edifícios desviam os ventos predominantes do local. As características do vento numa região determinada podem ser expressas graficamente em diagramas que resumem, para cada mês ou estação do ano, a direção dos ventos com sua freqüência e intensidade. A partir do conhecimento dos registros meteorológicos dos ventos de uma determinada zona segundo as diferentes épocas do ano e das modificações geradas pelos fatores locais, tais como a topografia e outras características do 30
  • 31. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM entorno, se pode começar a pensar no vento com relação ao desenho e sua ação sobre a arquitetura. Esta ação representará proteger os edifícios de correntes de ar indesejáveis no interior caso de calor, será necessário favorecer a permitir a adequada ventilação interior depressões que o originam. dos ventos frios e impedir a geração dos locais mas, por outro lado, em passagem do vento nos edifícios e dos mesmos com as pressões e Em todos estes casos será importante conhecer e controlar as ações dos elementos construídos sobre o vento, e como se comporta o movimento e as pressões do ar no entorno dos e no interior dos edifícios. A primeira ação a ser considerada é a das barreiras que o vento pode encontrar na sua circulação, sejam eles elementos naturais, construídos ou vegetais. Como regra geral e para um vento típico e com qualquer um destes tipos de barreira, a intensidade do vento será reduzida à metade até uma distância de dez a quinze vezes a altura da barreira, sempre dependendo da forma da mesma. Uma redução maior, de até um quarto da intensidade, se conseguirá com barreiras contínuas (não vegetais), até a uma distância de dez vezes a altura da barreira. A proteção que as barreiras oferecem ao vento, como é lógico, não têm sua aplicação restrita aos elementos construídos num determinado prédio mas também influenciam a ação que este prédio exerce sobre seu entorno imediato e sobre outras construções próximas. Um caso que merece especial atenção, com relação à incidência do vento sobre os edifícios, é o das árvores situadas em suas proximidades. A presença de áreas arborizadas, em relação ao edifício, deve sinalizar a criação de zonas diferenciadas no seu entorno, mais ou menos protegidas, ou que aumentem a ação do vento, conforme sua disposição. É importante estudar cada caso em planta e em corte, à nível de aproximação gráfica ou, caso seja possível, em túnel de vento, já que as ações concretas em um caso particular podem apresentar drasticamente modificadas com ligeira modificação das proporções das barreiras utilizadas. O passo seguinte consiste em analisar o efeito sobre os fechamentos do edifício e dos fluxos de ar. Este efeito se pode resumir, na prática, nas pressões e depressões que se criam sobre as diferentes superfícies que, em última instância, geram as correntes de ar, desejadas ou não, através dos espaços interiores. Sob uma forma básica simples, paralelepípeda, quando o vento incide perpendicularmente a uma de suas faces, é gerada uma acentuada pressão na dita face, uma depressão menor na face oposta e uma ligeira depressão nas faces laterais, na zona mais próxima à face submetida à depressão. Em outros casos, ao modificar a direção do vento ou a forma do edifício que o recebe, modifica-se a partição das pressões sobre seus fechamentos. 31
  • 32. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Logicamente, sempre se conserva a pressão nas superfícies que recebem o vento e a pressão negativas nas superfícies situadas no sentido contrário mas, muitas vezes, não é fácil conhecer o estado das superfícies restantes. Por outro lado, a presença de irregularidades sobre as fachadas dos edifícios, pode modificar a partição das pressões do vento, acentuando-as ou diminuindoas conforme o caso. Como já comentamos, o repertório de casos possíveis é muito grande mas, apesar disso, aplicando-se a lógica e o senso comum aos casos concretos, pode-se deduzir com bastante precisão a situação real. Uma vez conhecida as pressões que o vento exerce sobre as superfícies de fechamento do edifício, o passo seguinte é determinar os fluxos de ar através do mesmo. A primeira distinção a ser feita é entre os casos de infiltrações, por fendas e pequenas aberturas no inverno, e de passagem livre da ventilação no verão. No primeiro caso, a partição das pressões se conserva tal e qual como já vimos anteriormente, mas no segundo caso, as mesmas aberturas podem aumentar, ou diminuir, as pressões (ou depressões) na zona considerada. Este fato pode ser importante No planejamento das aberturas de uma fachada, por exemplo. Como a corrente de ar se estabelece sempre entre duas aberturas em situações de pressão diferentes, será conveniente estudar as diferentes possibilidades de passagem do ar no interior do prédio. Como regra geral, o fluxo de ar seguirá a trajetória mais fácil, ou seja, aquela na qual exista uma diferença de pressão mais alta e uma resistência à sua passagem mais baixa. Segundo este princípio, podem ficar quase sem ventilação zonas que, teoricamente varridas pelo ar. Outra recomendação geral, no caso de se querer favorecer a ventilação, seria a de super dimensionar a superfície das saídas em relação as de entrada. Como a ação das pressões negativas costuma se menor do que as positivas, o ar de saída circula em velocidade mais baixa do que o de entrada, para um mesmo caudal total. Analisando a disposição das aberturas, sempre será conveniente situar as de saída em posição mais alta e as de entrada em situação mais baixa. Ainda que esta solução não apresente vantagens significativas nos casos em que exista um vento de mínima intensidade, é útil em situações de calmaria, na qual o ar mais quente sobe até as partes mais altas dos espaços, e tende a sair pelas aberturas disponíveis e é substituído pelo ar mais fresco, que penetra pelas aberturas inferiores. Como é lógico, todas estas recomendações, destinadas a favorecer a passagem do ar pelo interior de um edifício, não são desejáveis com o tempo frio, no qual não interessa a ventilação. Um projeto para climas variáveis, como é o caso do mediterrâneo, deve prever soluções flexíveis que possam se adaptar a diferentes circunstâncias. Supondo a existência de determinadas aberturas destinadas a favorecer a passagem do ar pelo interior de um edifício, permanece de grande importância 32
  • 33. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM considerar como se realiza a trajetória do ar pelo interior do local, ou locais, que este movimento afeta. Como já mencionado anteriormente, o ar tenderá a seguir p caminho mais fácil (e mais curto) entre a entrada e a sida; em conseqüência, não existirá uniformidade na ventilação dos espaços interiores, podendo haver zonas com o ar praticamente estático ao lado de outras com uma considerável corrente. Se isso acontece na ausência de paredes e móveis que afetem as correntes de ar, quando estes existem a determinação das zonas afetadas ou não é muito mais complexa. Da mesma maneira que ocorre com o vento exterior, a casuística é inatacável e, por sorte, na maioria dos casos a lógica e o bom senso permite estimar o comportamento real da ventilação de um determinado espaço. A partir do conhecimento geral dos princípios que regem “o clima do vento e da brisa” na arquitetura, o objetivo do projeto será otimizá-lo, também de acordo com o que se comentava ao tratar sobre “o clima do ar e da umidade”. Em primeiro lugar, deve-se considerar a orientação e a correlação do entorno do projeto, procurando-se favorecer ou dificultar, conforme cada caso, a passagem do vento. Para isso convém conhecer as direções dos ventos predominantes conforme as diferentes épocas do ano, diferenciá-los entre os favoráveis e não favoráveis, e atuar em conseqüência destas informações. A atuação pode consistir em proteger-se com uma diminuição ou procurar uma situação mais ventilada, em criar barreiras vegetais ou painéis que direcionem o vento e, se for o caso, criar barreiras construídas com paredes. O passo seguinte deveria ser a escolha da forma mais adequada para o edifício, aerodinâmica se o vento é um problema e o contrário e ele é desejável. As formas alongadas devem se situar transversalmente às direções do vento desejáveis (brisas no verão, por exemplo) e paralelas às do vento inconveniente. Na orientação da forma o ponto crítico é a combinação da ação do vento com a orientação solar adequada. Além da orientação geral da planta, também é muito importante a orientação do edifício em corte, principalmente da cobertura. A arquitetura popular nos mostra inúmeros exemplos de adaptação das formas arquitetônicas ao vento. O terceiro ponto a considerar no projeto será a disposição das aberturas em relação às pressões previsíveis sobre os fechamentos e sobre a distribuição dos espaços interiores. Convém que os dois aspectos da questão sejam analisados conjuntamente, já que estão inter-relacionados. O resultado final da circulação dependerá de ambos, sempre segundo a dificuldade, ou facilidade, que passagem do vento possa encontrar no seu caminho. Por último, para as aberturas, será importante escolher adequadamente os dispositivos de regulação do fluxo do ar. As janelas do tipo “tudo ou nada” são pouco flexíveis na prática e, por isto, especialmente em locais com climas variáveis, como é o caso do mediterrâneo, é importante escolhes sistemas que permitam diferentes posições que regulem o fluxo, desde a abertura total até o hermetismo quase absoluto. 33
  • 34. ARQUITECTURA Y CLIMA - Rafael Serra Tradução de ROGER ABRAHIM Com este conjunto de medidas, bem aplicadas, torna possível assegurar um controle natural dos efeitos do vento na arquitetura sem necessidade de recorrer a complexos sistemas artificiais, sempre sujeitos a avarias e que tem, por definição, uma ação psicológica negativa sobre o conforto dos ocupantes. Mas, além destes recursos gerais, analisados até aqui como parte do projeto do conjunto do edifício, existe outro tipo de análise especializada que convém conhecer. Trata-se da análise do problema da ventilação do ponto de vista do controle natural do ambiente como um problema de geração de movimento do ar e do controle das características do mesmo, criando, á vontade, brisas aonde não existe e dando-lhe, deste modo, uma nova dimensão ao clima do interior de um edifício. Os sistemas de ventilação e tratamento do ar são componentes ou conjuntos de componentes de um edifício que têm como missão, por um lado, facilitar a passagem do ar por seu interior, mas, além disso, também podem tratar o ar da ventilação, melhorando suas condições de temperatura e umidade. Normalmente estes sistemas se estudam caso a caso, mas deve-se ter em conta que, na prática, deve-se dispor de dois ou mais sistemas diferentes; classificadas por nós em: a) Sistemas geradores de movimento de ar; e b) Sistemas de tratamento do ar. Os sistemas geradores de movimento de ar são aqueles componentes que forçam a passagem do ar em conseqüência dos efeitos das pressões e depressões geradas por seu movimento. Seus efeitos são avaliados a partir da renovação forçada do ar por hora (Rh). A renovação do ar se calcula em metros cúbicos por hora ou em metros cúbicos por volume do cômodo. Mas, alem disso, representam, em cada caso concreto, uma determinada velocidade do ar no interior (vi), medido em metros por segundo. O primeiro e mais simples dos sistemas para movimentar ar é a ventilação cruzada, já mencionada anteriormente. Aconselhável a todos os climas quentes e úmidos assim com temperados no verão, as aberturas devem situar-se nas fachadas que se comuniquem com espaços exteriores em condições de radiação e de exposição aos ventos diferentes. Este tipo de ventilação pode gerar de 8 a 20 Rh, com ventos relativamente fracos. Outro sistema, também já comentado, é o efeito chaminé, produzido pela criação de uma saída de ar criada por aberturas situadas na parte superior do espaço, conectado, se possível, a um duto de exaustão vertical. A própria diferença de densidade do ar, em função da temperatura, faz com que o ar aquecido saia por estas aberturas. Este sistema se completa com a presença de aberturas inferiores para a entrada de ar mais frio, que asseguram seu funcionamento. A ventilação gerada não é muito alta, da ordem de 4 a 8 vezes o volume do ambiente, em renovações por hora, suficiente para evitar a estratificação do ar aquecido na parte superior dos 34