Arquitetura & Urbanismo - PUC.Goiás
2015.1
Arquitetura, sombra e conforto
Foto: Dirceu Trindade
Estudo da
insolação e o
projeto das
proteções
solares
Prof. Ms. António Manuel Corado Pombo Fernandes
Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachadas norte e sul e suas variantes
especulações importantes
Considerando a posição da região
de Goiânia (lat. = 16° sul) vê-se na
carta ao lado como a assimetria
norte/sul é flagrante (rever o muroícone). Temos muito mais insolação
na fachada norte que na sul (carta
ao lado).
Nesta latitude, considerando o sol
ao meio-dia e sua variação anual
de 47° teremos cerca de 7° a sul,
40° a norte: assimetria flagrante!
No solstício de inverno, durante as
horas próximas ao meio dia (cerca
das 9 às 15), teremos forte
insolação da fachada norte; isso
somado ao fato de termos pouca
nebulosidade, estação da seca,
com uma insolação efetiva elevada.
A sul, no solstício de verão, ao
contrário, temos, nessas mesmas
horas pouca agressão solar e ainda
amenizada por grande nebulosidade,
estação das chuvas
Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes
Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Considerando as interpretações
anteriores e tratando da fachada sul
podemos dizer (se for exatamente
sul!) que não seria obrigatório
promover proteção solar. Pela
manhã e à tarde o sol está baixo e
muito lateral e nas horas do “miolo”
do dia (9 às 15) está muito alto,
agride muito pouco a fachada!
Havendo alguma necessidade
especial, a máscara mais óbvia está
mostrada na carta ao lado. Proteção
vertical à direita e à esquerda, com
H * = 20° é suficiente. Uma variante
menos exigente seria fazer somente
sombra à direita, protegendo só do
sol da tarde.
Fachada sul exata (Az. = 180°)
especulações importantes
* H: ângulo horizontal, proteção vertical
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Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachada sul - variante (Az. = 200°)
especulações importantes
Às vezes chama-se de sul
uma fachada que não é
exatamente isso. Bastam 20°
de diferença e... Bastante sol
à tarde como se vê!
Embora o sol pela manhã
tenha “sumido”, pela tarde a
“coisa” mudou de figura.
Será obrigatório propor uma
proteção vertical à direita
com H = 40° de máscara.
E se você, projetista, não
incorporar ao seu projeto a
proteção externa necessária,
o usuário vai improvisar
qualquer coisa que lhe
reduza o incômodo!
Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes
Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachada sul - variante (Az. = 160°)
especulações importantes
Se for o inverso, como se vê ao
lado, a situação é menos crítica
visto a insolação ser na parte
da manhã, sem sol à tarde.
Pode ser aceitável deixar o
usuário resolver o incômodo
com alguma proteção interior;
mas pode ser que ele resolva
usar um insulfilme (um azul
“cheguei”: lindo de morrer!)*.
A proteção óbvia seria simétrica
à anterior, isto é, vertical à
esquerda com H = 40°.
Haveria alguma outra
alternativa diferente e...
digamos, aceitável?
* Veja o Forum pelo lado da rua 100...
verá coisas desse tipo!
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Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachada sul - variante (Az. = 160°)
especulação alternativa
Sim!
Aceitável em nome de algo que
não é a proteção propriamente
dita pois terá grande ociosidade
(veja na carta ao lado como
mais da metade da máscara
nada protege): oferece a
possibilidade de mudar a
proteção vertical para a
horizontal. Uma proteção
horizontal, V * = 40°.
Isto pode ser uma alternativa
interessante desde que sirva a
uma intenção importante na
concepção, uma intenção
estética, por exemplo!
* V: ângulo vertical, proteção horizontal
Teríamos sol até as 8:00 horas no verão
e até 7:15 nos equinócios: uma boa
proteção apesar da ociosidade já citada.
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Fachada norte exata (Az. = 0°)
Como vimos no início, a
insolação da fachada norte é
intensa. Na carta ao lado
mostra-se uma máscara
apropriada: uma prote-ção
horizontal com ângulo de
sombra vertical V = 50° e que
vai oferecer grande proteção:
repare na carta que na pior
situação de sol, no solstício de
“inverno” temos sol até as 8:30 e
depois após as 15:30, portanto
sombra integral das 8:30 da
manhã até as 15:30 da tarde!
especulações importantes
Evidentemente que existe uma crítica válida quanto à comparação entre a
insolação da manhã com a da tarde. Uma proteção mais coerente exigira
maior proteção à tarde pois há mais calor e o sol aumentará mais ainda
esse calor interior. Vejamos a seguir!
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Fachada norte exata (Az. = 0°)
especulações importantes
Então!
Ai está o que anunciamos: já
que à tarde devemos proteger
melhor, além da proteção
horizontal complementamos
com uma vertical à esquerda
que “mata” o sol que
começava a bater após as
15:30 no “inverno”!
O ângulo H esq. = 38° é
decorrente da ligação do
ponto antes assinalado com o
centro da carta.
Na parte da manhã não precisamos nos preocupar: o sol de início da manhã,
principalmente nessa época do ano é coerente com a noite fria. Não se pode
é estender tal insolação por muito tempo pois nesses mesmos dias que
temos frio de madrugada fará calor à tarde!
Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes
Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachada norte - variante (Az. = 20°)
especulações importantes
A variação de norte para
nordeste, no caso Az. = 20°
como exemplo, necessita de
proteção. Se usarmos a
mesma proteção horizontal
anterior (com V = 50°) será
suficiente pois ao variar para
nordeste, embora aumente o
sol da manhã, diminui
bastante o sol da tarde
dispensando a proteção
vertical proposta na situação
anterior.
O aumento de sol pela manhã, como já se falou na situação anterior, é
admissível, mesmo agora, com sol até as 9:30. A edificação ainda estará
resfriada pelo frio noturno natural dessa época (estação da seca) com
grande amplitude térmica.
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Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachada norte - variante (Az. = 340°)
Já a variação de norte para
especulações importantes
noroeste é bem mais complicada pois, mesmo que tal variação seja pequena, como no
caso ao lado (Az. = 340°) estaremos reduzindo a insolação do
início da manhã, que não é prejudicial, e aumentando a insolação do período vespertino que
passa a ser um problema bem
maior. Mantendo a mesma proteção horizontal anterior com V
= 50° teremos que aumentar a
proteção vertical (que era de H
= 38°) para um ângulo bem
maior, ou seja, H = 70°.
Não será fácil resolver a questão geométrica e construtiva, mas será
absolutamente necessário. Pode-se, alternativamente, aumentar a
proteção horizontal e, consequentemente, reduzir a vertical.
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Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachadas inclinadas (não verticais)
Em geral as fachadas de um edifício são planos verticais (1). Daí ela ser
representada na Carta Solar por uma linha reta passando pelo centro da carta e
posicionada angularmente em função de sua orientação (azimute) como temos
trabalhado nos primeiros exercícios já feitos.
E quando o plano da fachada por alguma razão for um plano não vertical, um
plano inclinado: inclinado para cima (p’ra cima - 2) ou para baixo (p’ra baixo - 3).
Você imaginaria como seria na carta?
1
2
3
Os croquis acima ilustram, em corte esquemático, a situação geral (1) e as
particularidades “p’ra” cima (2) e “p’ra” baixo (3), ok? Estas situações particulares
podem ser idenificadas na carta com o auxílio do transferidor: vejamos a seguir!
Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes
Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachada inclinada “p’ra” cima
Tomemos por exemplo uma fachada
norte. Ao incliná-la “p’ra” cima, p. ex.
com 30°, a linha que a representa
passa a ser um arco determinado pelo
transferidor colocado virado para sul e
tomando a linha que acrescenta 30°,
certo?. Desta forma estaremos
aumentando a visão de céu de 90°
para 120°. Compare a carta ao lado
com o croqui 2, que repetimos aqui.
A fachada passou a ter uma
insolação muito maior, repare: é
uma fachada norte mas que vai
receber insolação no solstício de
verão das 7:45 até as 16:15.
Cuidado, portanto, quando estiver
projetando ou você vai levar um
susto! Se a fachada tiver muitas
aberturas envidraçadas a inclinação
será um erro infantil!
p. ex: norte (Az. = 0°)
2
Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes
Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachada inclinada “p’ra” baixo
p. ex: norte (Az. = 0°)
Ao contrário, se inclinarmos a
fachada “p’ra” baixo estaremos
reduzindo a visão de céu, portanto,
menos sol. Na verdade podemos
dizer que o que acontece é
absolutamente similar à colocação
de uma proteção solar horizontal,
veja na carta ao lado e confirme a
ideia observando o croqui-corte
esquemático 3.
Neste caso, fachada norte, 30 graus
a menos, como exemplo (90° - 30°
= 60° de céu visível, isto é, metade
do caso anterior!) vão provocar uma
máscara significativa.
Evidentemente que ninguém vai
inclinar uma fachada apenas para
protegê-la do sol. Só terá sentido
se for uma opção estética, uma
proposta incorporada a uma
concepção arquitetônico!
3
Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes
Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
Fachada inclinada “p’ra” baixo
(p. ex: Az. = 30°)
Imagine-se uma fachada
orientada com Az. 30°. A
insolação será bastante
significativa, precisando de
proteção horizontal com um
ângulo de sombra vertical
bastante grande (no ex. =
45°) e tal proteção ser feita
pela inclinação da fachada,
“p’ra” baixo, com o referido
ângulo. À primeira vista
parece ser um exagero
formal, talvez também
estrutural, mas, talvez possa
ser, dependendo do
contexto, uma opção sui
generis e, talvez,
agressivamente atraente,
uma forma exuberante!
Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes
Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
> FERNANDES, A. M. C. P. Arquitetura e sombreamento: parâmetros para
a região climática de Goiânia. Goiânia: dissertação de mestrado, 2007.
> Todos os croquis são do autor tendo como base a carta solar e o
transferidor de ângulos de sombra.
Prof. Ms. António Manuel Corado Pombo Fernandes