JUIA IVA DE VACCE EITE AÁIE DE EEMET ARQUITETÔIC DE PRTEÇÃ AR EM EDIFICAÇÕE ITITUCIAI A CIDADE DE ATA/R DIRETRIZE PRJETUAI - atal / R 23
UIVERIDADE FEDERA D RI GRADE D RTE CETR DE TECGIA DEPARTAMET DE ARQUITETURA E URBAIM ABRATÓRI DE CFRT AMBIETA AÁIE DE EEMET ARQUITETÔIC DE PRTEÇÃ AR EM EDIFICAÇÕE ITITUCIAI A CIDADE DE ATA/R DIRETRIZE PRJETUAI Aluno: Juliano ilva de Vasconcelos eite Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Arquitetura e Urbanismo PPGAU da Universidade Federal do Rio Grande do orte, como requisito para a obtenção do título de mestre. rientadora: Profª. Dra. Virginia Maria Dantas de Araújo. ATA/R 23
ÀIsabella, minha querida esposa, Ana Beatriz e Maria uiza, minhas filhas, que sempre me ajudaram nos momentos mais difíceis e com muito amor e carinho souberam suportar minha ausência em alguns momentos dessa longa caminhada, incentivando-me e dando forças para que eu pudesse concluir esta pesquisa.
AGRADECIMET Aos meus pais, Vasconcelos e Waldete, e meu irmão, João Vicente, pelo incentivo e apoio dados ao longo de toda a vida; A Geraldo Queiroz, ônia, Guilherme e Clara pela ajuda que sempre me deram; Ao amigo Ronald Raniero, pela grande colaboração dada nos levantamentos das edificações e catalogação das mesmas; Também ao amigo Gustavo Fontoura, pelo apoio que me deu nas horas em que o computador resolvia não trabalhar; Ao professor Aldomar Petrini, por sua valiosa contribuição dada a este trabalho; E por fim, a professora Virgínia Dantas, por todos ensinamentos repassados ao longo destes anos. A todos, muito obrigado! iv
s procedimentos passivos são os mais rentáveis e os que podem produzir mais beleza. Guillermo Yáñez v
EITE, Juliano ilva de V. Análises de elementos arquitetônicos de proteção solar em edificações institucionais na cidade de atal/r Diretrizes projetuais. atal: UFR, 23. Mestrado em Arquitetura e Urbanismo. Programa de Pós- Graduação em Arquitetura e Urbanismo (PPGAU). Centro de Tecnologia. Universidade Federal do Rio Grande do orte. R. REUM presente trabalho apresenta o uso de elementos arquitetônicos como forma de proteção aos raios solares em edifícios públicos. Em uma cidade como atal (5º sul), a incidência dos raios solares em qualquer tipo de projeto deveria ser uma preocupação constante para todos os arquitetos. Entretanto, o hábito de proteger a edificação da insolação não é uma prática comum. Dentro deste contexto, esta pesquisa tem como objetivo se aprofundar no conhecimento do controle solar, estudando alguns casos e verificando sua funcionalidade de acordo com a orientação e seu desenho original, tendo em mente que os elementos de sombra geralmente usados na região têm o propósito de dar proteção contra a incidência direta aos raios solares. Este estudo considera a posição do protetor solar (horizontal e vertical), o ângulo formado entre eles e as respectivas fachadas, além do local da edificação em relação a sua orientação durante os solstícios de verão e inverno e equinócio. Como instrumento de apoio foram utilizadas as cartas solares para a cidade e o transferidor de ângulo de sombra. Conclui-se que em todos os casos estudados, não foi possível obter máximo proveito destes elementos. Foi verificado que o melhor protetor solar (mais eficiente) para a cidade de atal é o do tipo misto (horizontal e vertical) e que os elementos verticais são mais eficientes no começo da manhã e final de tarde. s elementos horizontais são mais eficientes próximos ao meio-dia. Pretende-se apresentar os resultados deste estudo aos arquitetos da cidade para indicar as formas corretas de uso de elementos de proteção ao sol, de acordo com a possibilidade da orientação da fachada, como ferramenta de auxílio ao projeto, como também, que esta pesquisa possa servir de subsídio para futuras discussões na elaboração do novo código de obras para a cidade de atal/r. Palavras-chave: edifícios públicos, elementos de sombra, conforto térmico. vi
ABTRACT The present work concerns the use of shade elements as architectural elements to block sunlight in public buildings. In a city like atal, (5 o outh) the incidence of sunrays in any type of design should be a constant concern for all the architects. Besides, this habit of avoiding insolation in the environment is not a common practice. Within this context, the present work has the objective to dig deep into the knowledge of solar control, studying some cases and verifying its function according to the orientation and the original design of the building, having in mind if the shade elements usually used in the region have achieved their purpose of providing protection against the incidence of direct sun rays. This study considers the position of the shade element (horizontal and vertical), the angle formed between them and the respective facades, and the local of the buildings in relation to their orientation during the summer, winter and equinox solstice. As supporting instruments the solar map of the city and the protractor, for measuring shade angles, were used. It was concluded that in all the cases studied, it was not possible to obtain the maximum use of the elements. It was verified that the best type of shade element (more efficient) for the city of atal is the mixed type (horizontal and vertical) and that the vertical shade elements are more efficient in the early mornings and late afternoon. The horizontal shade elements are used more effective at midday. We intend to present the results of this study to the architects in the region in order to show them the correct ways of using the shade elements according to the possible orientation on the facade, as a supporting tool at the time of designing a project as well as a subsidy for further discussions on the elaboration of the new urban standards for the city of atal/r. Keywords: public buildings, shade elements, thermal comfort. vii
UMÁRI ITA DE FIGURA x ITA DE TABEA xiii ITA DE ABREVIATURA E IGA xiv ITRDUÇÃ... 1 REFERCIA TEÓRIC... 1 1.1 Uso da iluminação natural e protetores solares na arquitetura 1 1.2 Uso de protetores solares na arquitetura brasileira 2 1.3 Consolidação do uso de protetor solar em edificações no Brasil 3 2 GEMETRIA DA IAÇÃ E A CARTA ARE... 3 2.1 Geometria da insolação 3 2.2 Coordenadas solares: azimute e altitude 41 2.3 Estudo dos diagramas solares 42 2.4 Confecção dos diagramas solares através do sistema 43 estereográfico de representação 2.5 Confecção da máscara de sombra 4 2. Determinação do transferidor de sombras 4 2. Cartas solares para a cidade de atal/r 5 3 PRTETRE ARE CM EEMET DE ADEQUAÇÃ DE 5 ARQUITETURA A CIMA... 3.1 Introdução 5 3.2 Tipos de protetores solares 1 3.2.1 Protetores horizontais fixos 2 3.2.2 Protetores horizontais móveis 3 3.2.3 Protetores verticais fixos 3 3.2.4 Protetores verticais móveis 4 3.2.5 Protetores mistos 5 3.3 utros tipos de protetores solares 3.3.1 Pérgulas 3.3.2 Cobogós 3.3.3 Venezianas viii
3.3.4 Toldos 3.3.5 Vegetação 1 4 METDGIA PARA DEFIIÇÃ D GRÁFIC DA IPETA 2 DA TEMPERATURA HRÁRIA E CARTA AR CM PERÍD DE MBREAMET ECEÁRI PARA A CIDADE DE ATA/R.... 4.1.Estudo para cálculo das temperaturas horárias 2 4.2.Confecção dos gráficos das isopletas de temperaturas horárias 4 4.3.Confecção da carta solar atal/r com o período de sombreamento necessário 5 U DE EEMET ARQUITETÔIC CM PRTETRE 1 ARE: ETUD DE CA EM EDIFICAÇÕE A CIDADE DE ATA/R... 5.1 Metodologia de análise 1 5.2 Edificações analisadas estudos de casos 4 AÁIE CMPARATIVA DA MÁCARA DE MBRA D EEMET ARQUITETÔIC PARA ATA/R: PRPTA DE CRREÇÕE....1 Metodologia de análise CIDERAÇÕE FIAI E RECMEDAÇÕE... 211 REFERÊCIA... 22 AEX... Anexo 1 Estudo para cálculo das temperaturas máximas e mínimas 231 horárias Anexo 2 Relação dos edifícios levantados para pesquisa 23 ix
ITA DE FIGURA Figura 1 bservatório-templo solar e lunar tonehenge. 2 Figura 2 Detalhe do fronte do templo de Edfu, Egito 2 Figura 3 Casa de ócrates. Preocupação com os raios solares segundo 21 a época do ano. Figura 4 Cidade de Mohengo-Daro. Preocupação com traçado solar. Figura 5 Cidade de Toledo. Exemplo de traçado árabe. Figura Estudo dos irmãos lgyay para edificações em diferentes climas. Figura Interior da casa semicírculo solar, Wrigth. Figura Palácio da Justiça de Chandigarh, Índia. e Corbusier. Figura Croqui de e Corbusier mostrando os raios solares divergentes. Figura 1 Exemplo de uso de varanda na arquitetura colonial como protetor 2 solar. Figura 11 Ministério da Educação e aúde/rj. úcio Costa e equipe. 31 Figura 12 Detalhe das persianas basculantes em alumínio. 34 Figura 13 Croqui das persianas basculantes. 35 Figura 14 Vista geral do edifício eguradoras.m.m.m.roberto (14). 35 Figura Vista geral do Museu de Arte Moderna do Rio de Janeiro. 3 Reidy(3). Figura 1 Vista geral do Hospital ul América. scar iemeyer (2). 3 Figura Radiação solar e latitude. 3 Figura 1 Movimento aparente das estrelas. 4 Figura 1 Posição da terra em relação ao ol, nos solstícios. 41 Figura 2 Coordenadas solares: azimute e altitude. 42 Figura 21 Projeção estereográfica das trajetórias solares. 43 Figura 22 Diagrama solar (carta solar) de representação estereográfica 45 para a cidade de atal/r. Figura 23 Posição do ol na abóbada celeste. 4 Figura 24 Projeções de um raio solar em um plano horizontal e outro 4 vertical. Figura 25 Ângulo de sombra vertical. 4 Figura 2 inhas curvas de referência na abóbada celeste correspondente 4 a ângulos verticais de sombra. Figura 2 Ângulo de sombra horizontal. 4 Figura 2 inhas curvas de referência na abóbada celeste correspondente 4 a ângulos horizontais de sombra. Figura 2 Transferidor de sombras 5 Figuras 3 a 3 Projeção estereográfica dos percursos aparentes do ol p/ 51 a cidade de atal/r. Figura 3 Exemplo de uso de varanda na arquitetura colonial como protetor solar. Figura 3 Residências em atal/r, da década de, que usavam 1 cobogós em suas fachadas como protetores solares. Figura 4 Exemplo de protetor solar horizontal fixo. 2 x
Figura 41 Esquema gráfico de protetor solar horizontal fixo. 2 Figura 42 Esquema gráfico de protetor solar horizontal móvel. 3 Figura 43 Exemplo de protetor vertical fixo. 4 Figura 44 Esquema gráfico de protetor solar vertical fixo. 4 Figura 45 Exemplo de protetor vertical móvel. 5 Figura 4 Esquema gráfico de protetor solar vertical móvel. 5 Figura 4 Exemplo de protetor solar misto. Figura 4 Esquema gráfico de protetor solar misto. Figura 4 Esquema gráfico de proteção solar ocasionado pelo pergolado horizontal. Figura 5 Esquema gráfico de proteção solar ocasionado pelo pergolado horizontal com espaçamento diferente para obter frestas iguais ou sombra total. Figura 51 Esquema gráfico de proteção solar ocasionado pelo pergolado horizontal com espaçamento diferente para obter frestas iguais ou sombra total. Figura 52 Exemplo de uso de cobogó como elemento de proteção ao sol. Figura 53 Esquema gráfico de protetor solar misto - cobogó. Figura 54 Uso de venezianas como protetores horizontais. Figura 55 Esquema gráfico de veneziana como protetor solar horizontal. Figura 5 Uso de toldo na arquitetura como elemento de proteção aos raios solares. Figura 5 Esquema gráfico de toldo como protetor solar horizontal fixo. 1 Figura 5 Uso de vegetação como protetor solar. 1 Figura 5 Quadro inicial para confecção dos gráficos das isopletas de 4 temperaturas horárias. Figura Quadro inicial para confecção dos gráficos das isopletas de 5 temperaturas horárias com a implementação das temperaturas horárias. Figura 1 Gráfico da união das temperaturas de igual valor para formação 5 do gráfico das isopletas de temperaturas horárias. Figura 2 Gráfico da união das temperaturas de igual valor para formação do gráfico das isopletas de temperaturas horárias, com as linhas correspondentes ao nascer e pôr do sol. Figura 3 Identificação das zonas de desconforto térmico. Figura 4 Carta solar de atal com a marcação das horas de desconforto. térmico. Figura 5 Carta solar para atal com o período de sombreamento. necessário. Figura Vista geral do edifício da AABB e detalhes dos cobogós. 5 xi
Figura Vista geral do edifício Banco afra. Figura Vista geral do edifício Barão do Rio Branco. 1 Figura Vista geral do edifício CAIC agoa ova. 1 Figura Vista geral do edifício Djalma Marinho. 13 Figura 1 Vista geral do edifício da Faculdade de dontologia da UFR e 1 detalhe cobogó. Figura 2 Vista geral do edifício do aboratório de Física da UFR e 11 detalhe dos protetores. Figura 3 Vista geral do edifício do Hospital Memorial. 1 Figura 4 Vista geral do edifício do Hospital PAPI e detalhe do protetor. 1 Figura 5 Vista geral do edifício da Procuradoria da República. 122 Figura Vista geral do edifício da Reitoria da UFR e detalhe protetor. 125 Figura Vista geral do edifício Clínica olón Galvão. 134 Figura Vista geral do edifício TRE e detalhe do protetor. 13 Figura Vista geral do edifício do TCU e detalhe do protetor. 13 Figura Vista geral do edifício da TVU e detalhe do protetor. 141 Figura 1 Vista geral do edifício da Escola Estadual Wiston Churchill. 1 Figura 2 ormas de proteção solar da Associação de Construtores do 214 estado de Queensland, para a cidade de Brisbane/Austrália Figura 3 Recomendações do governo australiano para proteção solar em 2 residências. Figura 4 Recomendações AHRAE.1. 2 xii
ITA DE TABEA Tabela 1 Cálculo das temperaturas máximas e mínimas horárias para a cidade de atal/r, no mês de janeiro. Tabela 2 Tabela horária do nascente e poente solar para a cidade de atal/r Tabela 3 Tabela de temperaturas de desconforto térmico para a cidade de atal/r 3 xiii
ITA DE ABREVIATURA E IGA PPGAU UFR AV AH Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal do Rio Grande do orte Ângulo de sombra vertical Ângulo de sombra horizontal xiv
ITRDUÇÃ Ao iniciar esta pesquisa, teve-se a preocupação de estudar um tema que pudesse contribuir com os profissionais da construção civil, principalmente para os arquitetos. Esta premissa ocorreu devido ao grande número de trabalhos e publicações existentes de cunho teórico, muitas vezes, deixando de lado experiências de ordem prática. Por esse motivo, os profissionais arquitetos deixam de projetar determinados elementos, por não terem uma bibliografia de fácil entendimento que os ajude no dia-a-dia do escritório. Por outro lado, os pesquisadores se voltam preferencialmente para as questões teóricas, esquecendo, muitas vezes, os projetistas que necessitam de informações mais rápidas e de fácil compreensão. Portanto, dentro dessa abordagem inicial, este tema enquadra-se na área de concentração voltada para o conforto no ambiente construído, no Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo PPGAU, onde a preocupação com o bem estar do homem e a sua interação com o meio-ambiente, são fatores primordiais à sua compreensão. a cidade de atal/r, a incidência solar é tão forte e contínua que passa a ter uma denominação conhecida nacionalmente: Cidade do ol. ela, temos praticamente todos os dias do ano com sol bastante forte. Por esse motivo, devemos ter uma preocupação constante em nos proteger da ação dos raios solares, quer seja nas ruas, através das sombras das árvores, quer seja nos edifícios, através de elementos arquitetônicos que protegem os seus interiores. o campo da arquitetura, existe há muito tempo a preocupação de não expor as pessoas a um contato direto ao sol nos climas quentes, como também, os ambientes em que elas estejam, uma vez que se sabe que a incidência solar
durante muitas horas em um mesmo local, implica em ganhos térmicos e, conseqüentemente, na sensação de desconforto térmico em tais climas. Em recente pesquisa realizada, este assunto vinha-nos despertando interesse, tanto que se passou a estudar vários casos (edifícios de usos diversos) em atal, onde foram utilizados alguns tipos de protetores solares. Para nossa surpresa, os resultados não foram satisfatórios, do ponto de vista bioclimático, onde ficou comprovado que muito destes elementos estavam sendo utilizados sem nenhum conhecimento técnico, sendo puramente estéticos os motivos de sua colocação. Estas conclusões preocuparam-nos, pois, mostra que muitos projetistas estão deixando de lado um fator muito importante na hora de projetar: as condições climáticas do local. estas Análises de elementos arquitetônicos de proteção solar em edificações institucionais na cidade de atal/r Diretrizes projetuais propõe-se a verificar, o uso de elementos arquitetônicos verticais e horizontais - como protetores solares em edificações institucionais na cidade do atal-r, no intuito de estudar a sua eficácia como barreira à incidência solar. Este trabalho inclui-se na linha de pesquisa denominada Configuração espacial e Conforto no Ambiente Construído, cuja produção científica está voltada para o desenho bioclimático e controle ambiental das edificações e espaços urbanos; planejamento, dimensionamento e métodos de avaliação de desempenho; aplicação de técnicas de investigação do espaço construído, sua configuração espacial e composição volumétrica e uso de simulações do espaço para orientar a futura produção arquitetônica, portanto contextualizado no conjunto de pesquisas produzidas pelo aboratório de Conforto Ambiental ABC, da Universidade Federal do Rio Grande do orte. Este trabalho tem por finalidade dar continuidade aos estudos iniciados durante o curso de Especialização em Estudos do Habitat Construído com ênfase na Questão Ambiental, promovido pelo PPGAU. Pretende-se com ele ampliar os conhecimentos já adquiridos, além de servir como base de consulta para os projetistas da cidade de atal/r para que, assim, possamos melhorar o conforto térmico das nossas edificações. 1
Por tratar-se de estudos de casos, espera-se que os resultados finais possam servir como referência para o tratamento de edificações, existentes ou não, que queiram corrigir ou melhorar o desempenho dos protetores solares em suas fachadas. A viabilidade técnica desta pesquisa baseia-se no acesso às fontes de pesquisa bibliográfica. Pretendeu-se contribuir para o avanço dos estudos na relação incidência solar x conforto térmico, de forma a ampliar os trabalhos realizados sobre o tema em atal/r. Além disso, constituir-se-á em material de permanente consulta para pesquisadores e profissionais da área de arquitetura, auxiliando-os, de forma correta, na hora de projetarem seus elementos arquitetônicos de barreira aos raios solares. Analisou-se o papel dos protetores como elementos de barreira ao sol na literatura técnica especializada e classificou-os quanto aos tipos e formas. Além disso, estudou-se o horário do dia em que as fachadas das edificações não deveriam ser atingidas pelos raios solares, bem como se realizou um estudo comparativo entre o uso habitual destes elementos e o considerado ideal. Finalmente, foi proposto um conjunto de recomendações e diretrizes projetuais com o intuito de auxiliar os arquitetos na hora de projetar, o que vem a ser o objetivo específico final deste trabalho. A metodologia é hipotético-dedutiva de caráter comparativo, tendo como hipótese que os elementos utilizados como protetores solares nas aberturas das edificações protegem satisfatoriamente dos raios solares. trabalho está divido em introdução, sete capítulos e anexos. Cada capítulo é subdividido em seções. esta introdução apresentam-se as considerações gerais sobre o assunto, a viabilidade da pesquisa, a relevância do tema estudado, os seus objetivos, a metodologia utilizada e o objeto de estudo. o primeiro capítulo é feita uma abordagem teórica sobre os elementos de proteção ao sol, desde os tempos mais remotos até a atualidade, apresentando os primeiros exemplos de comunidades e edificações que os utilizaram de forma contextualizada em suas fachadas.
o segundo capítulo trata-se a geometria da insolação e a confecção das cartas solares, apresentando, por último, um estudo através das cartas solares geradas para as fachadas das edificações em atal. terceiro capítulo apresenta um estudo detalhado dos tipos de protetores solares como elementos de adequação de arquitetura ao clima, definindo os possíveis tipos de proteção, desde os tradicionais aos menos convencionais. Por sua vez, o quarto capítulo constitui-se em aplicação de uma metodologia para confecção dos gráficos das isopletas das temperaturas horárias com o objetivo de graficar os períodos de sombreamento necessários para atal. Além disso, analisou-se no quinto capítulo as edificações em estudo, observando suas características, tipologias de protetores e sua inserção nas fachadas. Em seguida, no sexto capítulo pretende-se analisar os períodos de sombra proporcionados pelos elementos de proteção das edificações estudadas e recomendar alterações em suas tipologias para melhor se adequar ao período de sombreamento definido para a cidade de atal/r. Por fim, a última parte do trabalho tem como objetivo apresentar as conclusões encontradas após as análises e propor recomendações para trabalhos científicos futuros além de diretrizes projetuais para os arquitetos. 1
CAPÍTU 1 REFERECIA TEÓRIC 1.1 U DA IUMIAÇÃ ATURA E PRTETRE ARE A ARQUITETURA A relação sol-arquitetura constitui uma referência muito importante para compreender melhor a natureza de muitas construções desde os tempos mais remotos até os dias de hoje. Esta relação ou diálogo tomou formas diferentes dependendo do clima do local. Por exemplo, enquanto no hemisfério norte havia uma busca de luz e calor com grandes aberturas, nas latitudes próximas ao equador, por sua vez, se fazia aberturas menores com elementos de proteção contra a radiação solar (YÁÑEZ, 1). esta contextualização histórica, a abertura passa a ter uma importância elevada, uma vez que é um elemento de captação primária da luz solar. Desde a antiguidade, a janela era uma modificação da porta. as casas primitivas a luz entrava através da porta e a fumaça saía através do teto. os locais de clima seco, já se encontravam dois tipos de aberturas, uma que seria lateral para a entrada de luz e a outra seria uma espécie de poço por onde a fumaça deveria sair (MACARÓ, 13) egundo MACARÓ (ibid), das primeiras modificações da porta, surgiu para a iluminação e para a proteção contra o tempo, a meia porta, ou seja, a janela. Mas com o tempo esses motivos deixaram de existir e a janela surgiu como derivação da porta, por isso até recentemente, muitas janelas eram parecidas com portas. MACARÓ (ibid) diz ainda que, estética e historicamente, as janelas podem ser divididas em duas categorias: de um lado o tipo buraco na parede, característico das aberturas nas antigas paredes auto-portantes e, de outro lado, as janelas enquadradas por um sistema estrutural de colunas e traves. Dentro 1
destas divisões, uma grande variedade de tipos de janelas se desenvolveu através da história, passando a ter participação direta na influência da radiação solar no interior dos ambientes. Porém, partindo para um estudo dos indicadores solares, temos que desde o início dos tempos, o homem descobriu a influência que o sol tinha sobre a natureza e conseqüentemente sobre ele mesmo. Dessa forma, via-se que o sol estabelecia os períodos diários e anuais como também influenciava diretamente os ciclos naturais da matéria e energia, assim como os ritmos vitais (YÁÑEZ, 1). A luz diurna foi usada de diversas maneiras no tempo e no espaço, de acordo com a finalidade a que se destinava o edifício e as características do meio ambiente em que se estava inserido, tanto na arquitetura doméstica quanto na simbólica, sendo, porém o meio ambiente um fator de maior peso na arquitetura espontânea que na erudita, onde outros fatores além do conforto ambiental intervêm (MACARÓ, 13). YÁÑEZ (1) diz ainda que o homem do período neolítico já demonstrava em algumas construções a sua preocupação com as coisas do céu, uma vez que dele dependia sua subsistência na terra através da agricultura. Uma dessas construções é o famoso observatório-templo solar e lunar tonehenge (figura 1), na planície de alisbury, ao sul da Inglaterra, que foi levantado há aproximadamente 2 anos a.c. Esta construção de forma circular apresentava os solstícios de verão e inverno com a entrada e saída do verão e inverno. Definitivamente esta obra reflete o grau de conhecimento astronômico do ser humano daquela época. Este grande conhecimento não era de se estranhar, pois, como já foi dito antes, a agricultura desse período baseava toda sua atividade nas diferentes posições do sol, que marcam as diferentes estações do ano (YÁÑEZ, 1). 2
Figura 1: bservatório-templo solar e lunar tonehenge.fonte: YÁÑEZ, 1. sol era figura central das religiões primitivas e assim encontramos construções que fazem referência a ele no antigo Egito, Babilônia e culturas précolombianas. Muitas dessas construções no antigo Egito, entre elas as pirâmides demonstram referências solares e lunares. A grande pirâmide, não era somente a tumba de Keops, era o templo do deus solar e tanto sua forma piramidal como sua cor favoreciam a captação de energia solar (YÁÑEZ, 1). Por sua vez, MACARÓ (13) retrata que os egípcios usavam em seus templos uma iluminação bilateral indireta, através de grelhas colocadas sobre suas galerias, sendo que as janelas reduziam-se a estreitas aberturas não só para impedir a entrada excessiva de calor (clima desértico, quente e seco), mas também por razões religiosas (figura 2). Tanto as pirâmides como os obeliscos dessa época, se constituíam em enormes relógios solares, determinando, mediante as sombras, a medida do tempo. Figura 2: Detalhe do fronte do templo de Edfu, Egito.Fonte: MACARÓ, 13. 21
o riente Médio, na época dos assírios e babilônicos, as janelas dos palácios reais também eram pequenas, pelas mesmas razões que para os egípcios, sendo região com características similares. Continua, ainda MACARÓ (13) que na arquitetura mulçumana, adaptada aos climas de luz natural intensa, usa a iluminação filtrada pelos delicados arabescos das janelas e o ritmo das colunatas com seu jogo de luz e sombras. o Palácio de Alhambra em Granada, Espanha, século XIV, a profundidade das arcadas determina uma rica combinação de luz e sombras, ganhando maior variedade pelos arabescos e entalhes profundos como estalactites nas arcadas. Diz ainda MACARÓ (13) que na arquitetura espontânea ou doméstica do Egito e riente Próximo, o uso de janelas nos tempos remotos dependia da situação social do habitante. Porém, de acordo com YÁÑEZ (1), com relação a residências, podemos dizer que a casa de ócrates foi a primeira concepção de casa passiva que conhecemos na história. esta casa, faz-se menção a maior ou menor penetração dos raios solares segundo a época do ano e a diferente configuração das fachadas norte e sul (Figura 3). IVER Figura 3: Casa de ócrates. Preocupação com os raios solares segundo a época do ano. Fonte: YÁÑEZ, 1. Por sua vez, estudando o urbanismo, podemos dizer que a maioria dos assentamentos urbanos da Antiguidade buscavam climas temperados, como por exemplo, o caso das civilizações que se localizavam ao longo do Mediterrâneo. VERÃ 22
Isto se deve por causa de um bom nível de radiação solar devido a suas latitudes e temperaturas adequadas, como também, a proximidade a grandes massas de água. Um dos primeiros exemplos de cidades com traçados regulares, segundo YÁÑEZ (1), cujas ruas principais seguiam direções norte-sul e leste-oeste, o que indica um controle de orientação, é a cidade de Mohenjo-Daro, no início do século III AC (figura 4). Figura 4: Cidade de Mohenjo-Daro. Preocupação com traçado solar. Fonte: YÁÑEZ, 1. utros exemplos de cidades traçadas em quadrículas com orientações que obedecem ao movimento do sol e dos ventos predominantes, também de acordo com YÁÑEZ (1), são as cidades gregas como Mileto, linto, Priene, Knidos, entre outras. Modelo este que será utilizado por Roma, posteriormente pelos espanhóis na América e mais tarde nas cidades norte-americanas. Esta divisão em quadrículas é uma forma que permite um duplo controle: o do solo e o da orientação. 23
utras cidades que merecem destaque também, devido a sua preocupação solar, são Alexandria, no Egito; Apamia, aodikia e Damasco na íria. Com a Antiguidade se encerra um ciclo importante onde a concepção da cidade se gera desde uma ordem geométrica, geralmente em quadrículas, que tinham em conta a orientação solar. Em conseqüência encontramos também, na arquitetura, uma preocupação com a radiação solar e pelo clima. Em contraposição, as cidades medievais, por razões de defesa, oferecem uma fisionomia irregular de estrutura radiocêntrica e de perímetro circular ou elíptico. A cidade medieval fechada perde contato com a problemática do sol e sua orientação. A cidade árabe apresenta também poucas preocupações com a orientação, já que em grande parte, se iguala as características da cidade medieval, se adaptando melhor aos climas quentes reduzindo a largura de suas ruas e as aberturas das fachadas protegendo-se, assim, melhor do sol. Muitas de suas arquiteturas se fecham em torno de uns pequenos oásis, que eram pátios aos quais se abrem os vazios maiores dos edifícios combinando água e vegetação para criar um micro-clima mais conveniente (YÁÑEZ, 1) (Figura 5). Figura 5: Cidade de Toledo. Exemplo de traçado árabe. Fonte: YÁÑEZ, 1. 24
Dando um grande salto no tempo, chegamos à revolução industrial, onde as cidades européias encontravam-se com seus traçados medievais e sem previsões de planejamento urbano e de legislação social. Com isso, dava-se lugar ao nascimento da classe trabalhadora, que vivia em casas insalubres e com falta de penetração solar, acarretando desta maneira, péssimas condições de moradia e de saúde. Já no início do século XX, mais precisamente no final dos anos vinte e nas décadas seguintes, alguns arquitetos desenvolveram estudos relativos a incidência solar nos edifícios com a finalidade de dar melhores condições de moradia aos seus usuários. Podemos citar como exemplo de alguns arquitetos: Rey e Pidaux, na França; Vinaccia, na Itália; Gropius, na Alemanha; e Corbusier, na França; Alvar Aalto, na Finlândia, entre tantos outros arquitetos pesquisadores que influenciaram na área de pesquisa em protetores solares, como exemplificaremos a seguir: - Irmãos lgyay: Desenvolveram um importante estudo sobre a relação do edifício com o clima, estabelecendo o método bioclimático que adapta o mesmo ao clima local, tendo em conta a sua forma e orientação(figura ). Figura : Estudo dos irmãos lgyay para edificações em diferentes climas. Fonte: YÁÑEZ, 1. 25