CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL

ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA

Princípios:

Um edifício concebido de acordo com os princípios de Arquitectura Bioclimática é um edifício desenvolvido numa lógica de sustentabilidade, e em todas as suas fases (desde a fase de projecto, concepção, utilização e fim de uso). Está enquadrado num ciclo de vida, dá resposta às suas necessidades programáticas, está adaptado às características ambientais locais, é energeticamente eficiente, alcançando facilmente os níveis de conforto com um baixo consumo de energia. Deste modo, cada edifício possui assim uma identidade própria.

Os princípios de Arquitectura Bioclimática não são mais do que o enquadramento do edifício à sua realidade local – facilmente se depreende que não são, por estes motivos, princípios rígidos. São antes princípios flexíveis de modo a alcançar o equilíbrio pretendido entre os vários elementos a considerar em todo o processo.

A adaptação às características ambientais locais é fundamental, sendo o Sol um dos principais elementos a considerar uma vez que será a fonte de energia – quer em termos térmicos, quer em termos de iluminação – presente em todo o processo e que, com o seu devido aproveitamento, será a peça chave para alcançar o conforto interior com medidas passivas (sem consumo de energia). Conhecer o local para onde se vai projectar assume assim uma importância vital de modo a fazer as melhores opções.

O local onde o edifício se insere, bem como as suas características, são também factores determinantes para o seu desempenho energético e, consequentemente, para o conforto interior dos seus utilizadores. O clima, a orientação solar, vento, humidade, temperatura, radiação, altitude, as características do terreno, a sua topografia, a vegetação, os seus recursos, a existência ou não de edificações nas proximidades, entre outros factores, são contabilizados de modo a optimizar as soluções e tirar partido das suas potencialidades. Existem muitas variáveis ao longo de todo o processo.

A escolha do sistema construtivo deve considerar os elementos acima referidos de modo a dar uma resposta eficiente ao programa pretendido de forma adequada, com um bom desempenho ambiental e energético, onde as perdas e os ganhos se compensam.

Os materiais escolhidos devem ser criteriosamente seleccionados de modo a que sejam amigos do ambiente, com pouca energia incorporada.

Assim, é fundamental orientar convenientemente o edifício, fazer o seu isolamento de modo eficiente (preferencialmente pelo lado exterior e de modo contínuo) para atenuar as trocas térmicas entre interior e exterior. As superfícies envidraçadas devem ser correctamente dimensionadas (não só em relação à orientação solar – para fazer o aproveitamento dos ganhos térmicos – mas também de acordo com as necessidades de iluminação para cada divisão) e protegidas. A sua protecção pode ser feita com recurso a dispositivos móveis (por exemplo, portadas) ou dispositivos fixos (por exemplo, palas) desde que adequados para que o produto final resulte energeticamente eficiente e o conforto no seu interior seja alcançado.

Será também vantajoso desenvolver estratégias passivas para alcançar o conforto interior já que contribuirá para o bom desempenho energético do edifício. Estas estratégias/ sistemas passivos – sem consumo de energia – tiram partido das características climáticas. Vão desde o controle da radiação solar (facilitando os ganhos ou perdas térmicas), tirar partindo da inércia térmica do edifício (atraso e amortecimento) promovendo o isolamento térmico de toda a envolvente construída – paredes, pavimentos e coberturas – minimizando assim as trocas térmicas entre o ambiente interior e exterior, até à selecção de superfícies envidraçadas eficientes (apostando no vidro duplo e caixilhos com bom desempenho energético) e ao seu sombreamento adequado, como já se referiu.

Nem sempre os sistemas passivos conseguem dar resposta a todas as necessidades de energia. Se houver necessidade de recorrer a sistemas activos, estes deverão recorrer a fontes de energia renováveis.

A vegetação existente é também relevante. A existência de árvores de folha caduca é benéfica na medida em que, no Verão, a sua copa protege as superfícies envidraçadas da incidência directa da radiação solar e refresca o ambiente, e, no Inverno, com a queda das suas folhas permite a entrada dos raios solares, traduzindo-se em ganhos térmicos que contribuem para o conforto interior.

Uma habitação construída de acordo com estes princípios não é necessariamente mais dispendiosa: poderá inicialmente representar um investimento maior mas que será recuperado ao longo da sua vida útil. As suas necessidades de energia serão reduzidas e, uma vez que o conforto no seu interior será facilmente alcançado, a necessidade de recorrer a aparelhos de climatização (de que é exemplo o ar condicionado) será menor, poupando assim na factura energética mensal e contribuindo para que a quantidade de emissões de gases de efeito de estufa para o Ambiente seja menor.

Para que todo o sistema funcione, é importante que os utilizadores saibam tirar partido de todos os mecanismos existentes e os utilizem correctamente. O seu comportamento, os padrões de ocupação, a forma como o aquecimento/ arrefecimento dos espaços é feito, o aproveitamento da água, os mecanismos de ventilação, o tipo de iluminação, irão influenciar o desempenho energético do edifício e contribuir para o conforto higrotérmico.

Os aspectos que contribuem para a sensação de conforto são vários, e são também variáveis de pessoa para pessoa. Para o conforto higrotérmico e, de acordo com a legislação em vigor (o RCCTE – Regulamento das Características de Comportamento Térmico, Artigo 14.º do Decreto – Lei 80/2006), foram estabelecidos valores de referência a registar no interior dos edifícios de temperatura e humidade relativa de modo a garantir o conforto higrotérmico. Para a estação de aquecimento (período de Inverno) deve verificar-se uma temperatura de 20 °C e para a estação de arrefecimento (período de Verão), uma temperatura de 25 °C e 50% de humidade relativa. Deve ainda verificar-se uma taxa de renovação do ar de 0,6 renovações por hora para garantir a qualidade do ar interior. Para que estes valores se verifiquem, é importante não descuidar a qualidade da envolvente construída do edifício.

Orientação Solar

A orientação solar de um edifício é muito importante para que se possa fazer um aproveitamento da energia solar, contribuindo assim para o bom desempenho energético de um edifício.
Em Portugal, de acordo com a sua situação geográfica, o quadrante Sul é aquele que recebe maior radiação solar ao longo do dia. Este será portanto a orientação privilegiada para fazer o aproveitamento dos ganhos solares.
Por oposição, o quadrante Norte será aquele que menor quantidade de radiação solar directa recebe, chegando mesmo a não receber radiação. Nesta orientação irão assim verificar-se perdas térmicas.
A Nascente verificam-se a radiação solar directa ao longo do período da manhã, contrariamente a Poente que só receberá radiação solar directa no período da tarde.

Tendo esta informação como ponto de partida, devem ser desenvolvidas estratégias para fazer o adequado aproveitamento da energia solar, em termos térmicos como em termos de iluminação, reduzindo assim as necessidades energéticas da habitação.

Iluminação Natural

A luz natural é mais confortável para o olho humano comparativamente à luz artificial, sendo por isso vantajoso o seu aproveitamento sempre que possível. A luz artificial deve ser utilizada como complemento à utilização da luz natural.

Utilização de cores claras nas superfícies ajuda à reflexão da luz natural.


Climatização Passiva:

Estratégias de aquecimento passivo

As estratégias de aquecimento passivo vão utilizar a energia solar para fazer o aquecimento da habitação, contribuindo para o conforto interior, sem recorrer a sistemas activos de climatização (com consequente consumo de energia, aumento da factura energética e aumento das emissões de gases de efeito de estufa).

Estas estratégias devem ser desenvolvidas tendo em conta a orientação solar, o correcto dimensionamento dos vãos e o tipo de actividade a desenvolver em cada divisão da casa. Podem combinar diferentes tipos de aproveitamento da energia – ganhos directos e/ ou indirectos.

Nos ganhos directos, como a própria designação indica, é feito o aproveitamento da radiação solar directa sobre vãos, maximizando assim os ganhos térmicos para o aquecimento do interior.

Nos ganhos indirectos, o aquecimento do interior da habitação é feito de modo mais lento. Exemplos deste modo de aproveitamento da energia são as paredes de trombe – parede maciça que absorve a energia solar que nela incida ao longo do dia, armazenando-a e irradiando calor para o interior da habitação no período da noite.

As estufas também constituem um meio para controlar o conforto no interior da habitação, uma vez que atenuam as trocas térmicas entre o exterior e interior.

Estratégias de arrefecimento passivo

À semelhança do referido para as estratégias de aquecimento passivo, também as estratégias de arrefecimento passivo não recorrem a meios activos de climatização (com consumo de energia) para alcançar o conforto no interior.

A orientação solar é também aqui um factor determinante para o desenvolvimento destas estratégias que se baseiam principalmente na ventilação natural e no controle da radiação solar directa das superfícies envidraçadas (quer sejam com recurso a elementos fixos – palas, por exemplo – ou dispositivos móveis – de que são exemplo os estores), embora existam outros meios passivos de fazer o arrefecimento.

A ventilação natural acontece quando se verificam diferenças de pressão atmosférica entre o interior e o exterior, ou seja, o ar frio é mais pesado tem tendência para baixar, enquanto o ar quente, por ser mais leve tem tendência para subir, provocando assim a renovação do ar entre o interior e o exterior.

O arrefecimento passivo pode ainda ser feito por outros meios de que são exemplo o arrefecimento pelo solo, arrefecimento evaporativo e arrefecimento radiativo.

Existem ainda outros aspectos que irão influenciar o arrefecimento natural como por exemplo a desempenho energético dos caixilhos, bem como o tipo de vidro existente, o tipo e utilização de protecção dos vãos, a existência de vegetação, a presença de água, a utilização de cores claras nas superfícies (por absorverem menos radiação).



ELEMENTOS DA CONSTRUÇÃO

Paredes:

As paredes exteriores, enquanto mediadoras entre o exterior e o interior de uma habitação, devem ser elementos da construção resistentes aos vários esforços e acções a que se encontram sujeitas e duráveis, para além de cumprirem a sua função estética (integração na paisagem envolvente e conjunto edificado).
Existem vários tipos de parede exterior, não só quanto às camadas que a compõem mas, também quanto ao tipo de materiais utilizados para a sua composição. Em qualquer uma delas é importante fazer o seu isolamento térmico para que resultem eficientes e minimizem as trocas térmicas entre o interior e o exterior, mantendo o conforto no interior.

Parede exterior simples

A parede exterior simples é composta apenas por um pano de parede ao qual é fixo uma camada de isolamento térmico pelo seu lado exterior, que posteriormente receberá um acabamento final. Para que este acabamento ofereça maior resistência às acções mecânicas e climatéricas, o revestimento é composto por armadura.
Quando bem dimensionada e elaborada segundo as regras da boa arte, apresentam um melhor desempenho térmico comparativamente às paredes exteriores duplas, uma vez que o isolamento térmico é aplicado de modo contínuo e pelo lado exterior.
Este sistema responde assim às crescentes preocupações ambientais e com o consumo de energia dos edifícios, uma vez que isola igualmente todo o edifício, evitando assim a formação de pontes térmicas, reduzindo a formação de condensações. Por outro lado, minimiza as trocas térmicas entre o interior e o exterior de forma mais eficiente.

Parede exterior dupla

Em Portugal, as paredes exteriores mais comuns são as paredes exteriores duplas. É um sistema amplamente divulgado composto por dois panos de alvenaria, um exterior e outro interior, paralelos (sem contacto entre eles), formando preferencialmente entre si um espaço de ar – onde se fará a recolha da eventual acumulação de água – e onde se deverá colocar o isolamento térmico, preenchendo parcialmente a caixa-de-ar.
Os dois panos de alvenaria podem ser compostos por vários tipos de materiais, como o tijolo de barro vermelho (maciço, com furação horizontal ou vertical), blocos de betão leve, blocos de betão celular, entre outros.
O espaço de ar entre os dois panos de alvenaria, a que chamamos caixa-de-ar, deve ser ventilado. Para permitir que a ventilação da caixa-de-ar seja possível devem existir, em cada piso e no pano de parede exterior, dois orifícios – um na parte superior e outro na base, que permitirá a drenagem de possíveis águas, resultado de algumas condensações. Deve possuir, na sua base, uma caleira com declive suficiente de modo a possibilitar a recolha da água através do sistema de drenagem.

A caixa-de-ar pode estar parcialmente preenchida com isolamento térmico, colocado preferencialmente junto ao pano de parede interior. É fundamental que a parede possua isolamento térmico, e que este esteja correctamente dimensionado de acordo com as necessidades energéticas. Pode ser feito com o recurso a vários materiais como, por exemplo, a cortiça.
O isolamento térmico deve ainda ser colocado de forma a evitar a formação de pontes térmicas – zonas sensíveis da construção que, por oferecerem uma menor resistência térmica, irão permitir a formação de condensações que irão originar o desenvolvimento de bolores, acumulação de fungos e bactérias que, consequentemente, comprometem a qualidade do ar interior e durabilidade dos vários elementos da construção. Geralmente, estas ocorrem em vigas e pilares.
Os materiais disponíveis no mercado para fazer o revestimento exterior de paredes exteriores duplas são de vários tipos. Aqueles que se usam com maior frequência são os elementos descontínuos (por exemplo, elementos de ardósia) ou revestimentos com materiais ligantes, hidráulicos ou sintéticos. Qualquer um deles deve ser permeável ao vapor de água, para permitir que o suporte “respire” evitando condensações no interior da parede mas, impermeável à água.


Pavimentos:

O pavimento deve ser sempre adequado ao tipo de utilização para o qual é projectado para que possa dar uma resposta adequada às solicitações, nomeadamente quanto às cargas a que está sujeito e ao desgaste próprio da sua utilização.

Lajes em contacto com o solo

Uma laje ao nível do solo está sujeita a acções diferentes de uma laje intermédia numa construção ou até mesmo de uma laje de cobertura – os cuidados a ter com estes serão por isso diferentes.

Desde logo, as cargas estruturais a que estará sujeito serão menores uma vez que estas não serão descarregues na estrutura mas sim directamente no solo. Por outro lado é necessário ter um cuidado especial relativamente ao isolamento térmico e à impermeabilização.

O isolamento térmico destes pavimentos é igualmente importante. Uma vez que é parte da envolvente construída do edifício, deve estar devidamente isolado para minimizar as trocas térmicas do edifício em contacto com o solo, tornando assim o interior mais confortável.

Por estar em contacto com o solo, está particularmente sujeito à água presente no terreno, requerendo por isso a existência de elementos que façam a drenagem das águas e elementos que o impermeabilizem, impedindo o contacto entre a laje de pavimento e a humidade presente no terreno.

Lajes intermédias

As lajes intermédias fazem a divisão em altura dos pisos, suportando as suas cargas inerentes. Existem inúmeras soluções construtivas para estes elementos, bem como para os seus revestimentos, que irão proteger o suporte e contribuir para o conforto interior.

Num edifício, as suas exigências serão diferentes em relação às referidas para os pavimentos ao nível do solo e para as lajes de cobertura – as exigências de impermeabilização e de isolamento térmico não serão tão grandes como naqueles casos mas podem ser incorporados como complemento. Podem ainda possuir isolamento acústico, sistemas de aquecimento, entre outros.

Os pontos de ligação entre a laje e as paredes são extremamente importantes dado que podem originar pontes térmicas que irão comprometer o conforto no interior, e comprometer a durabilidade dos elementos. Assim, é conveniente que estes elementos estejam correctamente isolados pelo exterior – o que será mais simples e eficiente no caso das paredes simples com isolamento térmico pelo exterior, ao contrário de uma parede dupla.

Laje de cobertura

As coberturas são elementos que, devido à sua posição na construção, estão particularmente sujeitas às acções do vento, presença de água e radiação solar directa. Assim, é fundamental que estas se encontrem devidamente impermeabilizadas e termicamente isoladas. Deste modo, as grandes variações térmicas serão minimizadas, contribuindo assim para o aumento do conforto no interior.

Tratando-se de uma cobertura plana, e dependendo do tipo de utilização (não acessível, acessível a pessoas, acessível a veículos, verde), assim deverá ser seleccionado o tipo de revestimento, não esquecendo a sua impermeabilização e drenagens para que sejam garantidas todas as exigências funcionais.




Coberturas

As coberturas devem responder a algumas exigências funcionais. Entre elas, devem responder às exigências de segurança (seja estrutural, contra risco de incêndio ou decorrentes do próprio uso corrente da habitação), exigências de habitabilidade (falamos de estanquidade, conforto higrotérmico, acústico, visual, etc.) e exigências de economia (quer em termos de custos e de durabilidade).

Devido à sua localização na construção, estão sujeitas a inúmeras acções ao longo do dia, e do ano. Entre essas acções podemos salientar a radiação solar recebida, a acção do vento e a presença da água, daí que seja fundamental que estas se encontrem devidamente impermeabilizadas e termicamente isoladas. Deste modo, evitar-se-á o sobreaquecimento no Verão e as perdas térmicas serão minimizadas no Inverno.

Estas podem ser coberturas planas – não acessíveis, acessíveis a pessoas (terraços), ou acessíveis a veículos –, coberturas inclinadas (que normalmente chamamos telhados), ou coberturas verdes/ ajardinadas.

Coberturas Planas

As coberturas planas são caracterizadas por serem praticamente planas (a sua inclinação é praticamente inexistente, apenas a suficiente para fazer o escoamento das águas) e, regra geral, compostas por 5 elementos. A ordem de colocação de alguns elementos pode variar de acordo com o tipo de cobertura plana – tradicional ou invertida – e com o seu uso final.

Numa cobertura plana tradicional, esses elementos serão colocados sensivelmente pela seguinte ordem: estrutura de suporte, camada de forma (que irá formar a pendente necessária para correcto escoamento das águas), isolamento térmico, impermeabilização e camada de protecção – que irá variar de acordo com o tipo de utilização (por exemplo, o tipo de protecção será diferente se for acessível apenas a pessoas ou se for acessível a veículos).

Na solução de cobertura plana invertida, a ordem de colocação dos vários elementos será diferente da solução de cobertura plana tradicional – o isolamento térmico é colocado sobre a camada de impermeabilização.

Cobertura Inclinada

Em Portugal, este tipo de coberturas é habitualmente revestido com telhas cerâmicas. São coberturas onde a estanquidade estará garantida pela inclinação da cobertura e pelo seu revestimento.

O seu isolamento térmico pode estar colocado em vários locais/ posições. Pode ser colocado pelo lado inferior do revestimento da cobertura (sejam telhas cerâmicas ou outras, placas, chapas metálicas, entre outros), sob a estrutura de suporte (que também pode ser de vários materiais como, por exemplo, estrutura metálica ou estrutura de madeira) ou mesmo sobre a laje de esteira (neste caso dependerá do tipo de uso a dar ao desvão, ou mesmo da existência de laje de esteira).

Cobertura verde

As coberturas verdes são uma opção interessante, desde que bem executadas, uma vez que contribuem para o conforto no interior da habitação, para além de influenciar positivamente o microclima urbano. São ainda pouco comuns no nosso país.

Sendo um tipo de cobertura muito especifica é necessário ter especial atenção à impermeabilização já que a presença da água é constante devido à existência de terra e plantas. A camada drenante deverá por isso ser constituída por um elemento filtrante permeável à água mas capaz de reter os elementos vegetais mais finos.

Nos exemplos acima referidos, o isolamento térmico pode ainda ser colocado pelo lado interior da divisão, embora seja menos eficiente do que aquele que é colocado pelo lado exterior. Pelo lado interior, este pode ser colocado entre a estrutura resistente e o tecto falso (seja em camada ou mesmo como revestimento aderente à estrutura).


Envidraçados 

As superfícies envidraçadas adquirem uma especial importância uma vez que contribuem significativamente para o conforto no interior da habitação. Devem ser estanques à água, permeáveis ao ar e resistentes à acção do vento.

De acordo com as suas características e orientação solar poderá ser feito ou não o aproveitamento passivo da radiação solar. O tipo de caixilho, tipo de vidro e o tipo de sombreamento irão permitir maiores ou menores trocas térmicas entre o interior e o exterior.

Assim, os vidros devem ser duplos e os caixilhos devem ser eficientes. Existem no mercado várias opções quanto ao tipo de material de caixilho – madeira, alumínio, pvc – e devendo optar-se por aqueles que sejam mais amigos do ambiente e com melhor desempenho energético.

Deve ser dada também dada especial atenção à sua protecção– o sombreamento deve ser feito de forma eficiente e, sempre que possível, pelo lado exterior e interior (caso não seja possível, preferencialmente pelo lado exterior). Exteriormente, pode ser feita através de elementos fixos na fachada, de que são exemplo as palas, ou por dispositivos móveis (por exemplo, estores). Pelo lado interior, é usual, e eficiente, o uso de estores ou cortinados de tecido.

Caso se usem estores é importante verificar se a caixa de estore se encontra isolada adequadamente para que se evitem as infiltrações de ar indesejadas que se tornam incómodas e aumentam o desconforto no interior. É também importante que se encontre devidamente impermeabilizada para que este não seja um ponto de entrada de água.

Por estes motivos é fundamental que estes elementos sejam de qualidade e devidamente utilizados para que se consiga tirar partido do seu comportamento e assim alcançar o conforto no interior da habitação.









Fonte: http://www.ecocasa.pt/