A PASSIVHAUS NO QUADRO DAS ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS

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1 A PASSIVHAUS NO QUADRO DAS ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS No nosso clima temperado, o desafio não será poupar energia, mas melhorar o conforto, com meios simples sem gastar mais energia. In Plea88 Fausto Simões arquitecologia.org

2 Podemos olhar para o consumo de energia nos edifícios tendo em conta o conforto. É o olhar do engenheiro mecânico... Ou olhar pelo conforto tendo em conta os consumos de energia. É o olhar do arquitecto. Ou melhor, do arquitecto que projecta com o clima. É este último olhar que agora lanço sobre a passivhaus a pensar numa passivhaus mediterrânea... Em sete pontos para discussão, em que o primeiro é literalmente o do seu enquadramento na Carta Bioclimática para os edifícios

3 Tópicos para discussão -A passivhaus no quadro das estratégias bioclimáticas -O sol e a orientação -O isolamento e a inércia térmica -A forma e o tamanho -A casa e a cidade -A adaptação ás alterações climáticas no quadro das estratégias bioclimáticas -A arquitectura bioclimática e a reabilitação

4 -A passivhaus no quadro das estratégias bioclimáticas As Estrategias Bioclimáticas que visam alcançar o conforto térmico, estão hoje bem sistematizadas em função do clima, graças aos estudos de Olgyay e Givoni que Watson sintetizou no seu Quadro das Estratégias Climáticas. Três estratégias principais para o frio e sete estratégias para o calor. Os climas mais frios do Norte da Europa solicitam sobretudo as três primeiras e alguns apenas duas: as de conservação que, associadas à ventilação mecânica com trocadores de calor, preponderavam nos primeiras Passivhaus. O clima moderado e misto do Mediterrâneo solicita todas, o que contribui em grande parte para a rica complexidade patente na arquitectura do Islão árido. No entanto, há condições climáticas e usos que estão fora do alcance destas estratégias bioclimáticas, demarcadas na Carta Bioclimática para os Edifícios que requerem os sistemas activos de AVAC.

5 estratégias bioclimáticas

6 estratégias bioclimáticas

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8 -O sol e a orientação Em nome da eficiência, a estratégia solar passiva prefere aberturas solares a sul, na medida em que esta exposição recebe mais radiação solar na metade mais fria do ano. Também facilita o sombreamento dos envidraçados com palas ou pergolas, dada a maior verticalidade dos raios solares incidentes durante a estação quente ao invés do que acontece nas aberturas a este, a oeste e especialmente nas horizontais (coberturas envidraçadas)

9 RADIAÇÃO RADIAÇÃO SOLAR SOLAR INCIDENTE NA REGIÃO NA REGIÃO DE LISBOA DE LISBOA EM Radiação global recebida na horizontal e porcardeais superfícies SUPERFÍCIES COM AS ORIENTAÇÕES orientadas segundooos pontos cardeais SEGUNDO DISCO SOLAR ( Mata e Marques,1981) 1200 radiação incidente (Outubro a Março) 1000 kwh/m radiação incidente (Abril a Setembro) norte este sul oeste ORIENTAÇÕES horizontal

10 -O isolamento térmico e a inércia térmica No inverno, andando as temperaturas exteriores abaixo da zona de conforto, pode-se aplicar o regime permanente (seguindo a lei de Fourier) em que o isolamento térmico é rei, sobretudo nas regiões frias do Norte da Europa No verão, em que a temperatura média se situa dentro da zona de conforto, como acontece no nosso país e geralmente na Europa mediterrânea, reina a inércia térmica contemplada no regime dinâmico em que uma onda de calor se transmite através da envolvente chegando ao interior amortecida e atrasada.

11 Má xim a s e m ínim a s m éd ia s em Ja neiro temp era tura d o a r (ºC) Lisboa Guarda Beja Porto Santo esta ç ões c lima tológic a s Fonte: INGM (1991). Clima de Portugal, Normais Climatógicas

12 Má xim a s e m ínim a s m éd ia s em Julho temp era tura d o a r (ºC) Lisboa Guarda Beja Porto Santo esta ç ões c lima tológic a s Fonte: INGM (1991). Clima de Portugal, Normais Climatógicas

13 Inércia térmica regime variável Forrmulas aproximadas de Mackey e Wright excluindo efeitos superficiais (J. Dreyfus, 1960) Fausto Simões

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16 Esta família de leões resiste ao frio agrupando-se numa forma compacta As perdas de calor, visiveis na neve derretida à sua volta, diminuem com a compacidade da forma, ou seja, o factor-forma (a superfície de contacto com o exterior dividida pelo volume) e crescem mais devagar do que os ganhos, com a magnitude, na medida em que os ganhos internos aumentam com o volume e as perdas com a superficie envolvente, um efeito de escala que se traduz no princípio da similitude.

17 -A forma e o tamanho dos edifícios O factor-forma - razão entre a superfície envolvente e o volume envolvido de qualquer corpo - diminui com o tamanho do corpo (Lei da Similitude). Considerando que a termogénese varia com o volume do corpo e as perdas térmicas com a superfície da pele, D Arcy Thompson demonstrou como os animais dependem da Lei da Similitude para a sua sobrevivência. Imagine-se que precisariamos de comer metade do nosso peso todos os dias! Pois, devido à Lei da Similitude, os ratos tem que comer metade do seu peso por dia enquanto que nós humanos precisamos de comer apenas um cinquenta avos do nosso para poder compensar as perdas de calor através da nossa envolvente. Passa-se exatamente o mesmo com os edifícios. Por isso, os pequenos edifícios são comandados pela envolvente e os grandes edifícios pelas cargas térmicas interiores e, tanto mais, quanto maior a densidade de ocupação e dos equipamentos.

18 r2 r3 = r factor- forma Fausto Simões

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20 PROJECTAR COM O CLIMA A importância da FORMA factor escala 3/r F = 2/a. f f = [(1 ]+1 = l/a; = c/l a= altura c= comprimento l= largura 6/a 10/3a Fausto Simões

21 Edifícios comandados pela envolvente PROJECTAR COM O CLIMA A importância da FORMA factor escala 3/r F = 2/a. f f = [(1 ]+1 = l/a; = c/l a= altura c= comprimento l= largura 6/a 10/3a Fausto Simões

22 Edifícios comandados pelas cargas térmicas interiores PROJECTAR COM O CLIMA A importância da FORMA factor escala 3/r F = 2/a. f f = [(1 ]+1 = l/a; = c/l a= altura c= comprimento l= largura 6/a 10/3a Fausto Simões

23 -A casa e a cidade Assim teremos pequenos e grandes edifícios com diferentes estratégias prioritárias. Sendo o solar passivo mais prioritário nos pequenos edificios, força mais a orientação nos pequenos edifícios do que nos grandes, em favor da liberdade urbanistica que permite conjugar o bem estar nos edifícios e nos espaços entre os edifícios (Jean Gell) nos centros urbanos

24 PROJECTAR COM O CLIMA A importância da FORMA factor escala 3/r F = 2/a. f f = [(1 ]+1 = l/a; = c/l a= altura c= comprimento l= largura 6/a 10/3a Fausto Simões

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26 Bairro de Campo de Ourique Rua Ferreira Borges (N-S/35-45º) em pelas 12h45

27 Bairro de Campo de Ourique Rua Ferreira Borges (N-S/35-45º) em pelas 12h15

28 -A adaptação ás alterações climáticas no quadro das bioclimáticas estratégias Agravando-se a instabilidade climática e as ondas de calor em Verões mais quentes, ganham importância as estratégias de arrefecimento e, com elas, os espaços intermédios e a porosidade dos edfícios

29 estratégias bioclimáticas

30 4 cortina de parthenocissus tricuspidataa

31 Breve apologia dos espaços intermédios Diogo de Torralva, 1554 (inic.) Convento de Cristo Claustro dos Filipes Tomar, Pt... Torralva aumentou a espessura dos pares de colunas[...] Ao mesmo tempo,abriu passagens nos pilares e rasgou-os de frestas e quebra-luzes atingindo assim a característica nitidamente portuguesa da parede habitada [...] As solicitações tactil e visual são constantemente reforçadas pelo encontro entre ambas a sensações. (G. Kubler, A Arquitectura Portuguesa Chã, Vega Lda, 1988)

32 O Sanatório de Santana Parede (arq. Rosendo Carvalheira, 1904): ventilação natural e inércia

33 Fardeheb Fewazi. Passive Solar Journal, 4(4), (1987)

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35 -A arquitectura bioclimática e a reabilitação

36 UTILIZAÇÃ O CLIMA CBE CONSTRUÇÃO PROJECTO DE EXECUÇÃO ESTUDO PRÉVIO ANTEPROJECTO SIMULAÇÃO/MONITORIZAÇÃO Integração da Carta Bioclimática (CBE) no Projecto de Arquitectura

37 EDIFíCIO UTILIZAÇÃO CLIMA CONSTRUÇÃO CBE PROJECTO DE REABILITAÇÃO ANÁLISE MONITORIZAÇÃO/SIMULAÇÃO Integração da Carta Bioclimática (CBE) no Projecto de Reabilitação

38 Olhar pelo conforto tendo em conta os consumos de energia é o olhar do arquitecto. Ou melhor, do arquitecto que projecta com o clima. Foi este último olhar que lançei sobre a passivhaus a pensar numa passivhaus mediterrânea...em sete tópicos para discussão: -A passivhaus no quadro das estratégias bioclimáticas -O sol e a orientação -O isolamento e a inércia térmica -A forma e o tamanho -A casa e a cidade -A adaptação ás alterações climáticas no quadro das estratégias bioclimáticas -A arquitectura bioclimática e a reabilitação Dúvidas e objecções? Aqui em arquitecologia.org