CRISTINA MARIA REIS DE SÁ
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS COMO FONTE DE
DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS DE HANGARES
VISANDO REDUÇÃO ENERGÉTICA.
Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia
apresentada ao Departamento de Estudos da Escola
Superior de Guerra como requisito à obtenção do
diploma do Curso de Altos Estudos de Política e
Estratégia.
Orientador: Cel Int R1 Aer Ilton Agostinho de Oliveira
Rio de Janeiro
2013
C2013 ESG
Este trabalho, nos termos de legislação que
resguarda os direitos autorais, é
considerado propriedade da ESCOLA
SUPERIOR DE GUERRA (ESG). É
permitido a transcrição parcial de textos do
trabalho,
ou
mencioná-los,
para
comentários e citações, desde que sem
propósitos comerciais e que seja feita a
referência bibliográfica completa.
Os conceitos expressos neste trabalho são
de responsabilidade do autor e não
expressam
qualquer
orientação
institucional da ESG
________________________________
Assinatura do autor
Biblioteca General Cordeiro de Farias
Sá, Cristina Maria Reis
Estratégias Bioclimáticas como fonte de desenvolvimento para
projetos de hangares visando redução energética / Arquiteta CTM Cristina
Maria Reis de Sá - Rio de Janeiro: ESG, 2013.
61 f.: il.
Orientador: Cel Int R1 Aer Ilton Agostinho de Oliveira
Trabalho de Conclusão de Curso – Monografia apresentada ao
Departamento de Estudos da Escola Superior de Guerra como requisito
à obtenção do diploma do Curso de Altos Estudos de Política e Estratégia
(CAEPE), 2013.
1. Desempenho Ambiental. 2. Hangares. 3. Ventilação Natural. 4.
Iluminação Natural. I.Título.
A meu marido Mauricio pelo apoio e
companheirismo.
A meus filhos João e Pedro, pelo carinho
e compreensão dos momentos em que
não pude estar com eles.
AGRADECIMENTOS
Aos estagiários da Turma do FORÇA BRASIL – CAEPE 2013 pelo convívio
alegre e harmonioso de todas as horas.
Ao Corpo Permanente da ESG pelos ensinamentos e orientações que me
fizeram refletir, cada vez mais, sobre a importância de se estudar o Brasil com a
responsabilidade implícita de ter que melhorar.
A todos os familiares e amigos que me apoiaram direta ou indiretamente na
elaboração dessa monografia.
Toda a natureza é uma harmonia
divina, sinfonia maravilhosa que
convida todas as criaturas a que
acompanhem sua evolução e
progresso.
Tsai Chih Chun
RESUMO
Os empreendimentos aeroportuários geram aspectos ambientais relevantes e,
consequentemente, impactos em todas as fases do seu ciclo de vida: projeto, extração
de materiais e fabricação de elementos, construção, uso e operação, manutenção e
demolição. A partir de um levantamento das principais ações e atividades
desenvolvidas neste tipo de edificação, constatou-se que os aspectos mais relevantes
são: o consumo de energia e água, a ocupação do solo, a movimentação de terra, o
corte de árvores, além da grande quantidade de resíduos gerados. Para reduzir os
impactos, o projeto arquitetônico é fator determinante para a definição da viabilidade
de implantação de um empreendimento e escolha de alternativas das fases seguintes
– projetos complementares. É a ele, portanto, que se deve dar atenção especial,
quando se objetiva construir edificações com novos padrões de qualidade ambiental.
Dessa forma, com visão na responsabilidade ambiental, o trabalho busca identificar
estratégias, através da arquitetura bioclimática, na concepção de projetos de
edificação de hangar de manutenção de aeronaves, visando à definição de diretrizes
de projeto que possam reduzir os custos com energia e continuar dando conforto aos
usuários sem comprometer o trabalho a ser desempenhado.
Palavras-chave: Desempenho Ambiental. Hangares. Ventilação Natural. Iluminação
Natural.
ABSTRACT
The airport projects generate relevant environmental aspects and consequently
impacts at all stages of their life cycle: design, materials extraction and manufacturing
of elements, construction, use and operation, maintenance and demolition. From a
survey of major actions and activities in this type of building, it was found that the most
relevant aspects are: the consumption of energy and water, land use, the earth moving,
tree cutting, plus the large amount of waste generated to reduce the impacts, the
architectural project is determinant to define the feasibility of implementing an
enterprise and choice of alternatives for the following phases - complementary projects.
Is it therefore to be given special attention when it aims to build new buildings with
environmental quality standards. Therefore, with view on environmental responsibility,
the work seeks to identify strategies through bioclimatic architecture, the design of
building projects hangar maintenance of aircraft, in order to define the design guidelines
that can reduce energy costs and keep giving comfort to the users without
compromising the work to be performed.
Keywords: Environmental Performance. Hangars. Natural Ventilation. Natural Lighting.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1
Mapa de localização das Bases Aéreas Brasileira...............................14
FIGURA 2
Hangar e Aeronave..............................................................................15
FIGURA 3
Cobertura em cone em estrutura de concreto.......................................18
FIGURA 4
Cobertura em arco em estrutura metálica.............................................18
FIGURA 5
Cobertura com telha metálica e platibanda...........................................18
FIGURA 6
Trocas Higrotérmicas...........................................................................23
FIGURA 7
Mapa Climático do Brasil......................................................................27
QUADRO 1 Resumo das vantagens e desvantagens da tipologia das janelas
quanto à ventilação e à manutenção..................................................... 36
QUADRO 2 Quadro comparativo das vantagens e desvantagens da luz natural e da
luz artificial.............................................................................................40
QUADRO 3 Quadro
resumo
das
estratégias
para
hangares...............................................................................................56
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT
Associação Brasileira de Normas Técnicas
CAN
Correio Aéreo Nacional
COMAER
Comando da Aeronáutica
DIRENG
Diretoria de Engenharia da Aeronáutica
NBR
Denominação de norma da Associação Brasileira de Normas
Técnicas (ABNT)
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO...............................................................................................11
2
HANGARES – INFORMACOES GERAIS......................................................13
2.1
OBJETO DE ESTUDO....................................................................................13
2.2
INFORMAÇÕES GERAIS..............................................................................14
2.3
ASPECTOS CONSTRUTIVOS.......................................................................16
3
ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA..................................................................20
3.1
ARQUITETURA AMBIENTAL.........................................................................20
3.2
ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA....................................................................22
3.3
CONFORTO AMBIENTAL..............................................................................22
3.3.1
Conforto Térmico..........................................................................................23
3.3.2
Conforto Lumínico........................................................................................25
3.3.3
O Clima e suas Variáveis...............................................................................27
3.4
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS..................................................................30
3.4.1
Ventilação Natural........................................................................................30
3.4.2
Iluminação Natural........................................................................................38
4
HANGARES – DIRETRIZES BIIOCLIMÁTICAS............................................46
4.1
PRINCÍPIOS BÁSICOS..................................................................................46
4.2
CRITÉRIOS PARA PROJETAR HANGARES................................................46
4.3
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA PROJETOS...................................48
4.4
VENTILAÇÃO E ILUMINAÇÃO NATURAIS EM HANGARES........................50
5
CONCLUSÃO................................................................................................57
REFERÊNCIAS..............................................................................................59
GLOSSÁRIO..................................................................................................61
11
1 INTRODUÇÃO
O desenvolvimento de abrigos adequados para aeronaves é de grande
importância para a segurança dos aviões, para a perfeita realização das operações
aéreas e para atividades diversas como em sua manutenção e reparo, onde o abrigo
é inerente ao processo.
Esses abrigos são denominados hangares. São edificações que geram
grandes despesas com manutenção de equipamentos, climatização e iluminação,
pois se tratam de ambientes com alto consumo de energia elétrica. Para suas oficinas
funcionarem a pleno são necessários sistemas específicos como de ar comprimido,
oxigênio, de água com alta pressão, etc.; além de grande quantidade de
equipamentos, os quais demandam cuidados técnicos e uso intensivo de energia.
Quando essas edificações pertencem a órgãos públicos, a situação se torna
muito crítica, pois nem sempre há disponibilidade de recursos necessárias para
manutenção desses espaços. E se ainda estiverem localizadas na Região Norte do
país, o problema se agrava, porque o clima quente e úmido causa muito desconforto
aos usuários. Além disso, a necessidade de climatização de ambientes é maior
(especialmente nas oficinas de manutenção), uma vez que a umidade causa danos
aos equipamentos e a algumas peças das aeronaves.
Sob a ótica ambiental, tais construções necessitam de uma atenção maior no
tratamento térmico e lumínico. Uma solução arquitetônica na qual a ventilação e
iluminação natural fossem mais bem elaboradas diminuiria sensivelmente, não só o
consumo energético com climatização e iluminação, como também, a edificação
ganharia independência para trabalhar no caso de alguma dificuldade financeira,
uma vez que seu período de utilização é 90% diurno e vespertino.
Visando a responsabilidade ambiental e a abordagem bioclimática, a maneira
de conceber projetos vem, aos poucos, modificando o perfil de projetar. A
preocupação com o “receber luz sem receber calor” e a possibilidade de “permitir
ventilação sem poluição sonora” (Barroso-Krause, 2005) leva à otimização dos
projetos, face ao seu entorno e às necessidades de seus usuários (atuais e futuros).
Assim sendo, o objetivo principal deste trabalho é identificar estratégias,
através da Arquitetura Bioclimática, que possam ser utilizadas em projetos de
12
hangares, com o intuito de fornecer ao ambiente construído, um alto grau de conforto,
com baixo consumo energético.
A abrangência do estudo limitar-se-á a esse tipo de edificação executada
principalmente para órgãos públicos (hangares institucionais).
Como metodologia de pesquisa foram utilizadas a pesquisa bibliográfica e as
experiências pessoais da autora.
Para alcançar esse objetivo o trabalho foi dividido em quatro partes, a partir
desta introdução.
A primeira parte caracteriza o objeto de estudo e descreve os tipos de
hangares existentes na aviação civil e militar, sua importância político-administrativa,
seus aspectos construtivos e as atividades desenvolvidas nesses ambientes. A
seguir, na segunda parte, foram retratados os principais conceitos da Arquitetura
Ambiental e da Arquitetura Bioclimática. Foram enfocados o conforto térmico e o
lumínico, através de suas definições, critérios para aquisição e importância para o
bem estar do ser humano. Nesse capítulo, também, foram analisados os climas das
regiões brasileiras, uma vez que são eles que influenciam nas estratégias a serem
adotadas para obtenção de conforto. Na terceira parte, foram focados os principais
benefícios dessas estratégias bioclimáticas, por meio da conceituação de suas bases
teóricas, principais aplicações e seus efeitos, dentro e fora das edificações, bem
como os sistemas de controle. Ainda nessa parte foram estudados os elementos do
envelope construído - paredes, coberturas e aberturas, e suas interações. Na quarta
parte buscou-se sinalizar as diretrizes bioclimáticas que podem ser aplicadas na
concepção arquitetônica de tais edificações. Para aplicação dos conceitos
bioclimáticos, visando proporcionar um maior bem estar aos usuários e uma maior
eficiência energética, foi utilizada uma classificação climática agrupada em 03
grandes blocos. Na quinta e última parte é apresentada a conclusão, a qual expõe a
aplicação das estratégias de ventilação e iluminação naturais em hangares de
manutenção.
13
2 HANGARES - INFORMAÇÕES GERAIS
2.1 OBJETO DE ESTUDO
O presente trabalho privilegiará os projetos desse tipo de edificação
executados principalmente para órgãos públicos (hangares institucionais), mais
precisamente os elaborados para o Comando da Aeronáutica - COMAER.
Este órgão do governo federal tem como finalidades: defender a pátria,
garantir os poderes constitucionais da lei e da ordem e participar de Operações de
Paz. Tem como atribuições a responsabilidade de promover a segurança da
navegação aérea, de operar o Correio Aéreo Nacional (CAN) e de conduzir a política
aeroespacial nacional.
As operações aéreas dessa Organização Militar têm como objetivo treinar as
tropas e testar seus equipamentos, para mantê-los sempre capacitados para
oferecer uma pronta-resposta, em caso de possíveis acionamentos e necessidades.
As operações são de variadas naturezas e envolvem diversas Unidades. As
principais Unidades Operacionais são as Bases Aéreas e os Parques de Material,
onde são realizados os serviços de manutenção e apoio às aeronaves militares.
Nesses órgãos estão localizados os principais hangares envolvidos na operação
dessas aeronaves.
Como a abrangência do Comando da Aeronáutica é nacional, os hangares
pertencentes a essas Unidades Operacionais estão localizadas em vários pontos do
território brasileiro, conforme figura abaixo.
Assim, devido à complexidade das atividades desempenhadas nesse tipo de
edificação, o presente estudo tem um grande potencial de aplicação, uma vez que
há proposta para implantação de várias edificações desse tipo em todo o território
nacional e que, se não forem elaboradas de forma mais acurada, poderão promover
despesas desnecessárias e desconforto aos seus usuários.
14
Figura 1 - Mapa de localização das Bases Aéreas Brasileira
Fonte: www.fab.mil.br.
2.2 INFORMAÇÕES GERAIS
Hangares são estruturas do tipo galpão, instalados necessariamente
próximos a aeroportos ou pistas de pouso, destinados a abrigar aeronaves das
intempéries e prepará-las para manutenção e para o vôo. O tamanho do hangar é
definido pelo tipo de atividade a ser desenvolvida e o tamanho da aeronave a ser
operada.
15
Figura 2 – Hangar e Aeronave
Fonte: www.wikipedia.com.br/historyofhangar.
No interior dessas estruturas, além da função de abrigo, são desenvolvidas
diversas atividades. De acordo com práticas da Diretoria de Engenharia da
Aeronáutica – DIRENG, órgão do Comando da Aeronáutica que tem como uma de
suas finalidades o desenvolvimento de projetos, quanto à sua funcionalidade os
hangares podem ser classificados em:
Hangar de Manutenção
Trata-se de uma nave, geralmente fechada nas laterais, e de edificações
anexas onde se localizam as oficinas de manutenção, as áreas de apoio e
administrativas. Tem como atividade a execução de reparos nas aeronaves, tais
como aferição de instrumentos eletrônicos e elétricos, conserto das partes fixas e
móveis; assim como a verificação e guarda de seus componentes e equipamentos.
Hangar de Pintura
Destinado à pintura total ou de grandes áreas da aeronave. Demandam um
local próprio, visto que a atividade requer condições especiais tais como filtros no
interior do hangar para evitar a poluição do ar externo, assim como condições de
umidade e temperatura adequadas. Requer oficinas de apoio para preparo e
guarda do material e equipamento utilizado. Pequenas pinturas e serviços de
decapagem e galvanoplastia em componentes removidos da aeronave podem
16
ocorrer em oficinas no interior do hangar de manutenção. Assim como os hangares
de lavagem, devem estar preparados para o tratamento e eliminação de produtos
químicos resultantes da operação.
Hangar de Lavagem
Destinados à lavagem da aeronave, devem estar preparados para o
tratamento e eliminação de produtos químicos resultantes da operação. Se
implantados em áreas afastadas, podem prescindir de fechamentos laterais.
Requerem oficinas de apoio para preparo e guarda do material e equipamento
utilizado, além de conjunto de cisterna e bombas. Também necessitam de
tratamento de seus efluentes líquidos, pois, normalmente, na lavagem, existe
grande quantidade de produtos químicos e óleos que se misturam às águas.
Hangarete
Também denominado hangar garagem é destinado ao abrigo de aeronaves
que, por seus componentes aviônicos, não devem ficar expostas a intempéries.
Composto apenas pela estrutura e cobertura, deve ter sua implantação calçada na
orientação solar a fim de promover proteção pelo maior tempo possível. Exceção
para o hangarete de alerta, destinado a abrigar aeronaves de combate prontas para
determinada operação.
2.3 ASPECTOS CONSTRUTIVOS
Os
hangares,
usualmente,
são
construídos
em
terra
firme
e,
eventualmente, em navios. Estas edificações ficam dispostas ao longo da pista de
pouso e decolagem ou próximas às pistas de taxiamento, para otimizar o percurso
das aeronaves. Qualquer tipo de aeronave pode ser abrigado em um hangar aeronaves militares, comerciais, cargueiros etc. Suas dimensões variam de acordo
com o tamanho da aeronave.
A estrutura de um hangar pode ser de madeira, de concreto, metálica ou
mista, sendo que, atualmente, as metálicas são as mais utilizadas, devido à rapidez
de execução e ao fato de proporcionarem maiores possibilidades de cobertura de
grandes vãos, sem o auxílio de pilares.
17
As estruturas de madeira estão em desuso devido ao seu custo,
consequência da escassez; por se tratar de material combustível; por estarem
sujeitas ao ataque de insetos; por apresentarem maior dificuldade no controle das
propriedades mecânicas, pois se trata de um produto natural; e por sofrerem
pressões com relação ao meio ambiente.
As estruturas de concreto armado ou protendido, pré-fabricadas ou não,
apresentam inúmeras vantagens, sendo as pré-fabricadas mais convenientes, em
relação à limpeza da obra e produtividade. As demais vantagens são: baixo custo
relativo; disponibilidade dos seus materiais componentes em quase todos os
lugares; versatilidade, adaptadas a qualquer tipo de forma e facilidade de execução;
e durabilidade com manutenção e conservação quase nulas.
As estruturas metálicas são as que proporcionam maiores vãos livres.
Entretanto, o projeto exige peças com maior precisão geométrica, pois a montagem
tem pouca flexibilidade e a preparação do local é mais complicada. Como a
viabilidade econômica é induzida pela produção em escala, uma única estrutura
específica pode acabar tendo um custo elevado, além de necessitar ferramentas e
componentes mais específicos para a montagem. O emprego de peças préfabricadas pode aumentar o grau de racionalização da obra, otimizando a
produtividade e qualidade na construção.
A cobertura determina condicionamentos que se compõem fortemente com
a estrutura. Portanto, independente do seu material e forma de execução, tem
fortes requisitos de compatibilização. Na cobertura dos hangares são utilizadas
telhas de fibrocimento, metálicas ou estruturas de concreto e, podem se apresentar
das mais variadas formas: de cones, em arco, com telhado embutido e platibanda,
etc.
18
Figura 3 - Cobertura em cone em estrutura de concreto – Parque de Material de Lagoa Santa
Fonte: Arquivo Pessoal da Autora.
Figura 4 - Cobertura em arco em estrutura metálica – Base Aérea do Galeão
Fonte: Arquivo Pessoal da Autora.
Figura 5 - Cobertura com telha metálica e platibanda – Base Aérea de Anápolis
Fonte: Arquivo Pessoal da Autora.
Os fechamentos laterais determinam grande parte do desempenho do
edifício como um todo, por serem responsáveis pelos aspectos relativos ao
desempenho térmico e acústico, à estanqueidade à água e ao controle de
19
iluminação. Podem ser executados em alvenaria de tijolos, alvenaria de blocos de
concreto, painéis pré-moldados de concreto ou de telhas, como as da cobertura.
Suas esquadrias, no âmbito dos requisitos de desempenho das
edificações, são responsáveis por boa parte do conforto termo-acústico e lumínico.
Geralmente, são grandes portões metálicos com fechamento em chapa metálica
ou telhas. Alguns contêm apenas uma abertura para entrada e saída das aeronaves
e outros, quando a localização permite, têm um portão para entrada e outro para
saída. Intercaladas com as vedações laterais, podem ser instaladas venezianas de
concreto ou de PVC, por exemplo, para ajudar na iluminação e ventilação dentro
do hangar. Devido às suas grandes dimensões, normalmente essas venezianas
são fixas.
Devido aos requisitos de resistência, os hangares apresentam piso de
concreto, especialmente projetado para suportar a carga das aeronaves e evitar
acúmulo de água. Podem receber pintura especial à base de epóxi para proteção
aos óleos e aos produtos líquidos utilizados na manutenção, lavagem e pintura de
aeronaves; que são abrasivos e danificam o piso.
As edificações adjacentes abrigam as oficinas destinadas às operações de
manutenção das aeronaves que não são elaboradas na nave principal. Seus
aspectos construtivos assim, como suas dimensões, deverão atender às condições
específicas de cada atividade.
É designado como “lado Ar” a fachada do hangar virada para a pista de
pouso e decolagem e “lado Terra”, a fachada virada para as áreas de acesso de
pessoas e estacionamento de veículos.
Os hangares são edificações de suma importância na realização de
serviços em aeronaves, assim como para sua guarda. Os equipamentos eletrônicos
existentes nas aeronaves são muito sensíveis e, por esse motivo, não devem ficar
expostos à radiação solar. Nos serviços de pintura e de lavagem de aviões são
utilizados produtos químicos, os quais, em contato com a radiação solar, também
podem causar danos à estrutura das aeronaves.
20
3 ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA
3.1 ARQUITETURA AMBIENTAL
A preocupação do homem com relação ao seu bem estar e conforto é
diretamente proporcional à evolução da humanidade, ou seja, quanto mais evolui,
mais exigente fica. E, assim, ao longo do tempo, ele foi incorporando em suas
edificações materiais mais elaborados, tecnologias mais sofisticadas sem, no
entanto, preocupar-se com a questão ambiental.
No Século XIX, após a 2ª Guerra Mundial, passou-se a dar exagerada
importância à tecnologia. Achava-se que todos os problemas para obtenção de
conforto poderiam ser resolvidos com o auxílio de equipamentos mecânicos.
Contudo, essas máquinas necessitavam de combustível (energia) para funcionar,
que somente podiam ser obtidos através da extração de matérias-primas
encontradas na natureza. Imaginava-se que, por serem encontrados em abundância,
esses recursos naturais eram infinitos e, por esse motivo, eram obtidos a preços
irrisórios. Assim sendo, o grande aumento do consumo de energia gerado pelo uso
excessivo de máquinas não era levado em consideração, uma vez que seu custo era
baixo.
Nos projetos arquitetônicos foram trocadas as soluções naturais pelas
máquinas, ou seja, o controle do ambiente passou a ser mecânico. A luz natural foi
substituída pela artificial, e a climatização natural, pelos aparelhos de ar condicionado
e de calefação. O conforto acústico e a integração entre a edificação e seu entorno
foram ignorados. Ainda nesta fase, não havia consciência dos profissionais de
engenharia e arquitetura da enorme degradação e poluição geradas para obtenção
e consumo deste tipo de energia.
Com a crise do petróleo, em 1973, começou a busca de muitos países pelo
uso racional das energias convencionais, uma vez que a construção de parques
geradores de energia exigia altos custos e longos períodos para implantação. O ser
humano percebeu que tinha confiado demais, e criado uma grande dependência no
uso de equipamentos mecânicos, para resolver problemas de conforto ambiental no
interior de edificações.
21
Alguns países despertaram para a busca de novas fontes alternativas para
obtenção de energia. Deram-se conta de que as grandes demandas e as formas
para aquisição das energias convencionais tinham acarretado uma enorme
degradação ambiental. Em razão dessa intervenção humana, várias mudanças na
qualidade de vida foram detectadas, principalmente urbana, como o aumento dos
níveis de gases poluentes no ar e a alteração do clima local em certas regiões. Assim
como no caso do petróleo, perceberam que havia, na natureza, recursos que não
eram renováveis, e que existiam limites a serem respeitados; inclusive para a
extração dos recursos renováveis.
Pequenos grupos de profissionais começaram a resgatar os conceitos
antigos na forma de conceber os ambientes construídos. Vislumbraram que a
natureza era a grande provedora e que o homem devia adequar-se a ela e não o
inverso. Desse modo, iniciou-se o desenvolvimento de projetos privilegiando a
exploração de fenômenos climáticos e de outros fenômenos naturais para a
satisfação das exigências de conforto; visando a economia de energia, a menor
geração de poluição e a proteção dos recursos naturais, principalmente os não
renováveis – a arquitetura ambiental. Esta arquitetura prioriza nos planejamentos
arquitetônicos e urbanísticos, as intervenções humanas que busquem o equilíbrio
com a natureza, através da utilização da energia de modo racional, evitando causar
poluições às águas e ao ar e procurando fazer uso de recursos naturais que sejam
renováveis.
Dentro dessa visão, concebeu-se uma maneira de projetar voltada ao
aproveitamento do clima e das variáveis climáticas, para obtenção de conforto.
“Pouco a pouco foi renascendo uma arquitetura preocupada na sua
integração com o clima local, visando à habitação centrada sobre o conforto
ambiental do ser humano e sua repercussão no planeta, a Arquitetura Bioclimática”
(CORBELLA; YANNAS, 2003; p.17).
22
3.2 ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA
A arquitetura bioclimática visa harmonizar o envelope arquitetônico ao clima
e às características locais, privilegiando a pessoa que habitará e/ou trabalhará nessa
edificação. Busca soluções arquitetônicas e urbanísticas adequadas às condições
do clima e dos hábitos de consumo de cada lugar, utilizando a energia que pode ser
diretamente obtida nos locais. O conceito de arquitetura bioclimática pode ser
também apresentado como a de uma arquitetura integrada, que se adapta ao
ambiente físico, socioeconômico e cultural, utilizando materiais e técnicas, que
favorecem a integração e reduzem o impacto ambiental.
Nela, a luz e o calor provenientes da radiação solar incidente são
privilegiados. O uso da luz solar, por reduzir o consumo de energia com a iluminação
e por orientar o projeto arquitetônico quanto ao seu posicionamento no espaço; o
aproveitamento do calor proveniente do sol, por recomendar os materiais adequados
para paredes, vedações e coberturas superiores (isolante ou não, conforme as
condições climáticas).
A arquitetura bioclimática preocupa-se, também, com o desenvolvimento de
equipamentos e sistemas que são necessários ao uso da edificação, como:
aquecimento de água, circulação de ar e de água e iluminação, entre outros.
Muitos arquitetos, engenheiros e pessoas ligadas à construção estão
incorporando esta nova forma de fazer arquitetura. Atravessa-se um momento de
mudança na forma de viver e ver o mundo. A arquitetura bioclimática também é
conhecida como de alta eficiência energética, porque economiza e conserva a
energia que capta, produz ou a transforma no seu interior, reduzindo dessa forma, o
consumo energético e a poluição ambiental.
3.3 CONFORTO AMBIENTAL
Segundo Frota e Schiffer (2001), os primeiros estudos e pesquisas sobre as
condições ideais de conforto foram desenvolvidos pela Comissão Americana da
Ventilação, em 1916. São referentes à época da Revolução Industrial, quando houve
uma preocupação por parte dos donos de fábricas, em determinar a influência das
condições térmicas do ambiente sobre o rendimento do trabalho dos operários, com
a finalidade de aumentar os níveis de produção. Nesses estudos, foram observadas
23
variações nos níveis de produção conforme a mudança das estações do ano, e
também, foi detectado um aumento significativo no número de acidentes de trabalho
com ambientes que apresentavam condições térmicas desconfortáveis.
O estudo do conforto ambiental está diretamente ligado à concepção dos
ambientes, onde o ser humano vive e executa suas atividades. Portanto, a
arquitetura representa importante papel neste contexto, já que tem como premissa
projetar ambientes de modo a proporcionar ao indivíduo condições de conforto
necessárias e suficientes, para que possa viver e realizar suas tarefas sem ser
submetido a situações de fadiga e/ou de estresse. Trata-se de garantir condições de
saúde física e mental de qualidade, independentemente das condições climáticas do
ambiente externo.
A seguir serão analisados o conforto térmico e o conforto lumínico aplicados
na elaboração de projetos de edificações industriais do tipo hangares, por serem
considerados os maiores responsáveis pelo alto consumo energético dessas
edificações.
3.3.1 Conforto Térmico
O homem é um ser homeotérmico – ele produz calor de maneira a manter
sua temperatura interna na ordem de 37ºC. Para conservar essa temperatura, o
organismo efetua um processo interno chamado metabolismo. Todavia, ele passa
por constantes processos de trocas térmicas com o entorno e com a edificação onde
está inserido.
M = METABOLISMO
R = Trocas por RADIAÇÃO
C = Trocas por CONDUÇÃO
Cv = Trocas por CONVECÇÃO
Figura 6 –Trocas higrotérmicas
Fonte:Barroso-Krouse, 2005; p.12.
24
Quando seu organismo realiza grande esforço para manter esse equilíbrio
térmico, ocorre a fadiga. Em tal estado, o indivíduo perde a qualidade no
desenvolvimento de suas tarefas e, em alguns casos, pode até apresentar
desequilíbrio em seu estado físico e sintomas como desmaios e tonturas. Quando
consegue estabelecer um equilíbrio entre a temperatura de seu corpo e o entorno,
ele apresenta um estado de conforto chamado higrotérmico. Esses fluxos de calor
podem ser transmitido de três formas:
Por Radiação
Todas as superfícies dos corpos emitem uma energia chamada energia
radiante ou radiação infravermelha. Assim como o sol, qualquer objeto (acima de 0°
K) irradia calor. A troca por radiação acontece entre corpos que guardam entre si
uma distância, por meio de suas capacidades de emitir e absorver energia térmica.
Quando estamos na praia, embaixo do guarda-sol, sentimos amenizada a sensação
de calor provocada pela energia radiante direta do sol. Dessa mesma forma, se as
paredes, coberturas e aberturas de uma edificação não forem bem planejadas, ou
seja, projetadas e protegidas, poderemos ter ganho ou perda de calor entre o
ambiente interno e o ambiente externo.
Por Condução
Essa troca de calor acontece entre corpos que apresentam temperaturas
diferentes e se tocam diretamente, como, por exemplo, quando esbarramos o braço
em uma panela quente. Juntamente com a radiação, ela forma uma importante
ferramenta para controle das condições de conforto interno de edificações
Por Convecção
É o mecanismo de troca de calor entre dois corpos, sendo um deles sólido e
o outro um fluído (líquido ou gás), como por exemplo, o ar. Ele é o responsável pela
manutenção da qualidade do ar que respiramos. Quando a taxa de renovação do ar
de um ambiente é insuficiente para o tipo de atividade ali desenvolvida, o usuário
será prejudicado, porquanto fará mais esforço para manter a respiração em níveis
normais, além de estar sujeito à fadiga e ao risco de contaminação do ar. Também
para o conforto térmico a renovação do ar é fundamental para evaporar a
25
transpiração e, assim, propiciar melhores condições de trabalho ou lazer. Na
natureza, os principais responsáveis pelas trocas por convecção são os ventos.
O indivíduo, para sentir-se confortável, precisa estar em situação de
estabilidade térmica, ou seja, necessita estar em equilíbrio com o ambiente a seu
redor, para que possa realizar suas tarefas com capacidade máxima.
Na física, corpos que estejam a temperaturas diferentes realizam troca de
calor, onde os de maior temperatura (mais quentes) cedem calor para os de menor
temperatura (mais frios). O indivíduo também realiza trocas de calor tanto com o meio
ambiente quanto com a edificação.
3.3.2 Conforto Lumínico
A grande maioria das atividades produtivas está relacionada a tarefas
visuais, as quais necessitam de certa quantidade e qualidade de iluminação para
serem executadas. O maior ou menor esforço no desempenho de uma atividade está
relacionado às condições de percepção visual dos objetos e do campo onde está
inserido.
Conforme Corbella e Yannas (2001), uma pessoa está em conforto visual
quando vê bem os objetos, não tem incômodo visual no ambiente, o nível de luz é
correto para ver os detalhes, não há grandes contrastes que o façam forçar a vista,
nem ofuscamento produzido por zonas de luminosidade exagerada em relação ao
resto do ambiente, e nem reflexos que produzam, distúrbios visuais.
O conforto lumínico é definido como o conjunto de condições em um
determinado ambiente, no qual o ser humano pode desenvolver essas tarefas visuais
com o máximo de acuidade (capacidade do olho de discernir detalhes) e precisão
possíveis, com o menor esforço e reduzidos riscos de prejuízo à vista e de ocorrência
de acidentes.
Essas condições podem ser definidas como: iluminação suficiente do plano
de trabalho, ausência de ofuscamento e níveis de contrates adequados.
De acordo com Corbella e Yannas (2001), o olho humano se adapta melhor
à luz natural que a luz artificial, sendo portanto melhor trabalhar com a luz natural. O
iluminamento uniforme e prolongado causado pela constante e homogênea
iluminação artificial traz desconforto ao ser humano.
26
O nível de luz natural em um ambiente aberto é de aproximadamente 30.000
lux, podendo chegar em um dia de céu claro a mais de 100.000 lux. Dentro de uma
edificação, a luz admitida é da ordem de 1% da luz exterior proporcionando um nível
de iluminação de 300 lux em dias médios e de até 1.000 lux – dias claros; índices
considerados suficientes para o exercício de qualquer atividade normal, segundo
Corbella e Yannas (2001).
No entanto, a luz direta que entra nas edificações deve ser analisada para
não causar desconforto pelo excesso de luz. O excesso de luz que entra pelas
aberturas (zenitais e laterais) pode resultar no efeito do ofuscamento, que é causado
pela luz direta que incide sobre os olhos do indivíduo. Pode causar também, aumento
da carga térmica, devido à quantidade de radiação solar que entrará na edificação
convertendo-se em calor ao atingir as superfícies internas.
O bom nível de luz para realização de uma atividade é uma condição
necessária pois, quanto maior o nível de exigência visual, maior deverá ser o nível
de iluminância sobre o plano de trabalho.
Existem normas que indicam os valores de iluminância (nível de luz)
adequados para as diversas atividades. A norma brasileira correspondente é a NBR
5413 – Iluminância para Interiores. Nela estão indicados os valores de iluminância
médios, em tabelas, por classe de tarefas visuais (grau de precisão), pelas
características do observador (idade dos indivíduos) e pelo tipo de local ou atividade.
Porém, não é suficiente satisfazer os níveis de iluminamento definidos pelas
normas. É preciso, também, que não haja ofuscamento nem grandes contrastes
(diferença de luminância/brilho entre o objeto e a superfície do campo visual) que
levem ao desconforto ou ao cansaço visual.
Também têm importância no conforto lumínico, a boa distribuição da luz no
ambiente e as cores das superfícies do local (cores claras - refletem a luz e cores
escuras - absorvem a luz).
As superfícies internas e externas podem alterar o valor do nível de
iluminação no plano de trabalho. As superfícies externas refletem a luz através das
aberturas para dentro do ambiente e as superfícies internas são determinadas pelas
cores, formas, disposição e pelos tipos dos materiais (opacos, transparentes e
translúcidos).
27
Para aumentar a eficiência e a qualidade do conforto lumínico nos
ambientes, deve-se usar a luz artificial (lâmpadas, luminárias e sistemas de controle)
como complementação à luz natural.
3.3.3 O Clima e suas Variáveis
O clima pode ser definido como o conjunto de fatores estáticos (posição
geográfica, relevo) e dinâmicos (temperatura, umidade) que, por sua frequência, em
um determinado espaço de tempo, caracterizam uma região. Ele é de fundamental
importância quando se pretende projetar espaços que possibilitem ao homem obter
condições de conforto.
O território brasileiro está localizado em uma zona, em quase sua totalidade
(92%), entre a Linha do Equador e o Trópico de Capricórnio, onde prevalecem as
latitudes baixas. Essa localização, juntamente com as baixas altitudes do relevo,
explicam a predominância de climas quentes e úmidos, com temperaturas médias
em torno de 20ºC. Conforme mostra o mapa a seguir, os tipos de clima presentes no
Brasil são: tropical, tropical semi-árido, litorâneo úmido, equatorial temperado e
subtropical úmido.
Figura 7 - Mapa Climático do Brasil
Fonte: http://orbita.starmedia.com/geoplanetbr/climabr.html.
28
Tipos de Clima
Para classificar um clima, devemos considerar a temperatura, a umidade, as
massas de ar, a pressão atmosférica, correntes marítimas e ventos, entre muitas
outras características. A classificação mais utilizada para os diferentes tipos de clima
do Brasil assemelha-se à criada pelo estudioso Arthur Strahler, que se baseia na
origem, natureza e movimentação das correntes e massas de ar. De acordo com
essa classificação, os tipos de clima do Brasil são os seguintes:

Clima Tropical
Caracteriza-se por apresentar invernos secos e verões chuvosos. Apresenta
temperaturas médias entre 18ºC e 22ºC e amplitude térmica anual entre 7ºC e 9ºC.
A pluviosidade média anual situa-se em torno dos 1.500 mm. No verão, ele é
dominado pela massa Equatorial continental e pela massa Tropical Atlântica. O calor
do continente aquece as bases dessas massas de ar, provocando um movimento
ascencional da atmosfera e favorecendo a instabilidade e a ocorrência de pancadas
de chuvas (convectivas).
No inverno, a massa Polar Atlântica avança e se divide em dois ramos. O
primeiro deles penetra pelo Pantanal em território brasileiro causando ondas de frio
no Centro-Oeste e, as vezes se estende até o norte provocando a "friagem". O
segundo avança pela calha do Rio Paraná, provocando geadas ocasionais no Estado
de São Paulo. O avanço da massa de ar polar provoca um fenômeno conhecido
como frente fria. O encontro de duas massas de ar diferentes provoca as chuvas
frontais.

Clima Tropical Semi-árido
Abrange a área do Sertão nordestino e o trecho baiano do vale do Rio São
Francisco. Suas temperaturas são médias elevadas em torno de 27ºC e a amplitude
térmica é em torno de 5ºC. Essa área funciona como um centro dispersor de massas
de ar, apresentando menores médias pluviométricas que as vigentes no resto do
país. As chuvas não ultrapassam a barreira dos 750 mm/ano e apresentam-se
irregularmente distribuídas.
29
No verão ocorre a penetração da massa Equatorial continental, que já
perdeu grande parte da umidade. Devido às chuvas resultantes da atuação da massa
Equatorial, os habitantes da região chamam essa estação de "inverno". No inverno
de verdade, ocorre o avanço da massa Tropical atlântica, estável, pois já perdeu
muito de sua umidade nas áreas serranas próximas ao litoral. A famosa seca ocorre
quando nenhuma dessas massas de ar traz chuvas durante período longos, de um
ano ou mais.

Clima Litorâneo Úmido
Dominado principalmente pela atuação da massa Tropical atlântica, é quente
e chuvoso. A pluviosidade média anual varia entre 1.500 a 2.000 mm. No verão, a
massa Tropical atlântica avança sobre as regiões costeiras. O encontro dessa massa
com as escarpas planálticas (Serra da Borborema, Chapada Diamantina, Serra do
Mar e Serra da Mantiqueira) provoca um fenômeno conhecido como chuvas
orográficas ou de relevo: ao encontrar uma barreira, o ar úmido se eleva e o vapor
d'água condensa. O resultado é a elevada precipitação registrada nessas regiões.

Clima Equatorial Úmido
É o clima predominante na Região Amazônica, caracteriza-se por
temperaturas médias entre 24º e 26ºC, é denominado pela atuação da massa
Equatorial continental durante todo o ano, o que produz um clima quente e chuvoso,
caracterizado pela pequena amplitude térmica de até 3ºC (diferença entre a máxima
e a mínima registradas durante o ano). No inverno, a região pode receber frentes
frias procedentes da massa polar atlântica. Elas são as responsáveis pelo fenômeno
da friagem, ou seja, queda brusca na temperatura, que pode chegar a 10ºC. As
chuvas são resultado da convecção (ascensão vertical do ar e consequente
condensação) da umidade, que provoca precipitações consideráveis em todos os
meses, com médias anuais superiores a 2.000 mm.

Clima Subtropical Úmido ou Temperado Quente
É dominado pela massa Tropical atlântica, mas está sujeito à penetração da
massa Polar atlântica, principalmente no inverno. Apresenta as maiores amplitudes
térmicas entre os climas brasileiros: os verões são quentes e os invernos são frios.
30
A média pluviométrica é elevada (aproximadamente 1.500 mm) não havendo
estação seca.
No verão a massa Tropical atlântica provoca chuvas devido ao aquecimento
do continente. No inverno, ocorre o avanço da massa Polar atlântica. O encontro
dessas massas de ar diferentes provoca chuvas frontais. Depois das chuvas, a
massa Polar permanece estacionária e ocasiona ondas de frio de intensidade e
duração variáveis. É quando ocorrem as geadas e, em algumas regiões, a queda de
neve em algumas cidades do Sul do Brasil.
3.4 ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS
3.4.1 Ventilação Natural
Uma das estratégias utilizadas, em regiões quentes, na elaboração de
projetos, de modo a alcançar bom nível de conforto (para os usuários, pois o
ambiente não precisa de “conforto”) dos ambientes é promover o movimento do ar,
ou seja, a ventilação. A ventilação renova a camada de ar saturado perto da pele e
a substitui por outra camada, que apresenta condições de absorver mais água,
permitindo o resfriamento da mesma.
Pode-se promover a ventilação por meios mecânicos (ventiladores e
exaustores) e por meios naturais (ventilação passiva) o que contribui sobremaneira
para a poupança de energia. É expressa através do número de renovações de ar em
metros cúbicos por hora.
Além de aumentar a sensação de bem estar dos indivíduos, a ventilação
natural proporciona a renovação do ar, sendo importante para a higienização e,
também, na remoção do excesso de umidade do ar.
A renovação do ar promove a dissipação do calor, a recomposição dos níveis
adequados de oxigênio, a redução de gases poluidores, o controle da umidade do ar
e a exaustão de fumaça, poeira e odores, dentre outros. Tanto quanto possível devese tirar partido dos ventos predominantes para ativar o movimento do ar no interior
da edificação. Normalmente, a ventilação noturna, com temperatura de ar mais baixa,
resfria a edificação, enquanto que a diurna tende a aquecê-la.
31
Os dados sobre os ventos de um determinado local podem ser obtidos de
várias formas: informações das estações meteorológicas, observações no local com
utilização de bússola e através da escala de Beaufort.
Tipos de Ventilação Natural
A força dos ventos promove a movimentação do ar através do ambiente,
produzindo a ventilação pela ação dos ventos.
Segundo Frota e Schiffer (2001), o vento se desloca paralelamente ao solo
em movimento lamelar, ao encontrar uma edificação, sofre um desvio de seus filetes
e, após ultrapassar o obstáculo, tende a retomar o regime lamelar. As paredes
expostas ao vento estarão sujeitas a pressões positivas, enquanto que as paredes
não expostas e a superfície horizontal superior estarão sujeitas a pressões negativas.
Desta forma, a ventilação por ação dos ventos ocorre pela diferença de pressões.
Contudo, nos locais de calmaria, sem a presença de ventos, pode-se obter
a movimentação do ar através da diferença de temperatura entre o ar externo e o ar
interno, por meio do fenômeno físico conhecido como convecção natural.
Esse fenômeno é baseado no fato de que o ar quente por ser mais leve
(menos denso) tende sempre a subir, deixando entrar o ar frio que é mais pesado
(mais denso) e tende a ocupar as zonas mais baixas. Desta forma, desde que haja
aberturas para entrada e saída desse ar, cria-se uma corrente de ar que passa na
altura onde se encontram as pessoas. É o mesmo processo que ocorre com a
fumaça em lareiras e churrasqueiras, também conhecido como efeito chaminé ou
ventilação por termossifão.
No estudo para utilização da ventilação natural, devem ser verificados os
dois processos, para que não ocorram situações de desconforto indesejáveis.
A ventilação natural está intimamente relacionada com o clima,
principalmente com o estado do ar, ou seja, as condições de temperatura, umidade
e velocidade. Assim, para cada clima têm-se diferentes necessidades de ventilação.
Quanto maior a temperatura e a umidade relativa de um ambiente, maior
deve ser a velocidade do ar. Todavia, essa velocidade não deve ser superior aos
2m/s, pois pode acarretar outros tipos de desconforto, como papéis, pó e areia
voando.
32
Vários estudos foram realizados em centros de pesquisas para edificação,
em inúmeros locais, com as mais diversas situações climáticas. Os resultados foram
transformados em gráficos de apoio ao desenvolvimento do projeto arquitetônico.
Um dos mais utilizados é o diagrama psicrométrico.
Sobre o diagrama psicrométrico, delimita-se uma região chamada de zona
de conforto - ZC. Os pontos localizados dentro da ZC representam estados de
temperatura e umidade da mistura ar-água, nos quais a maioria das pessoas se
sente bem.
Esses outros polígonos sugerem estratégias a serem empregadas em
projetos bioclimáticos, conforme explanação a seguir:
Ventilação
Corresponde a estratégia de movimentação de ar dentro do ambiente, porém
deve-se ter cuidado com o tipo de ar. As soluções mais utilizadas são a ventilação
cruzada e a ventilação da cobertura.
Resfriamento Evaporativo
É a estratégia utilizada para aumentar a umidade relativa do ar e
consequentemente, diminuir sua temperatura. Pode ser obtida de forma direta
(resulta na evaporação direta da água, por exemplo, uso de vegetação e fontes
d’água) ou indireta (por exemplo: tanques d’água sombreados sobre a laje de
cobertura).
Inércia Térmica para resfriamento
A utilização de componentes construtivos com inércia térmica alta faz com
que a amplitude de temperatura interior não varie tanto quanto a externa, ou seja, as
altas temperaturas verificadas externamente não serão percebidas internamente.
Assim, o componente permite uma defasagem da onda de calor fazendo com que
ele alcance o ambiente interno apenas quando este não estiver ocupado, ou seja, o
calor não causará desconforto às pessoas, uma vez que a edificação estará
desabitada.
33
Resfriamento Artificial
Deve ser utilizado quando as estratégias de ventilação, resfriamento
evaporativo e massa térmica não proporcionam as condições desejadas de conforto.
Umidificação
É recomendada quando a temperatura do ar apresenta índice menor que
27ºC e a umidade relativa abaixo de 20%. A colocação de recipientes de água dentro
dos ambientes pode aumentar a umidade relativa do ar, além do vapor d’água gerado
pelas atividades dos indivíduos e pelas plantas.
Inércia Térmica e Aquecimento Solar
Devem-se adotar componentes com maior inércia térmica, além de usar o
aquecimento solar passivo e do isolamento térmico para evitar perdas de calor, pois
esta zona situa-se entre temperaturas de 14 a 20ºC.
Aquecimento Solar Passivo
Deve ser adotado para os casos com baixa temperatura do ar.
Recomendam-se superfícies envidraçadas orientadas para o sol de inverno (Norte)
e aberturas reduzidas nas fachadas que não recebem radiação solar. Utilização de
materiais e sistemas construtivos (p. ex., aberturas zenitais) que maximizem o ganho
de calor.
Aquecimento Artificial
Deve ser utilizada em locais extremamente frios. Com temperaturas
inferiores a 10,5º C, na qual o aquecimento solar passivo não seja suficiente para
produzir sensação de conforto. Devem-se isolar as superfícies aquecidas para evitar
perdas de calor para o ambiente externo.
Orientação das Edificações
O fluxo de ar que entra e sai de uma edificação depende de fatores fixos
(forma e posição dos edifícios e espaços abertos vizinhos, localização, orientação do
edifício e posição, tamanho e tipo das aberturas) e de fatores variáveis (direção,
velocidade e frequência do vento e diferença de temperaturas inferiores e exteriores).
O melhor posicionamento com relação aos ventos deve ser, também,
compatibilizado com a melhor localização recomendada pelas trajetórias solares.
34
O posicionamento de uma edificação pode ser feito por meio de observações
do local ou através de ferramentas criadas para esse fim, como por exemplo:
diagramas das trajetórias solares, o Heliodón (aparelho experimental para estudar
sombras) e programas de simulação por computador.
Conforme Corbella e Yannas (2001), nos países localizados no Trópico de
Capricórnio como o Brasil, durante o verão, as superfícies que recebem mais carga
térmica, por ordem de importância são: o teto, as fachadas Leste e Oeste e as
fachadas Norte e Sul. Portanto, as fachadas voltadas para a direção L e O recebem
mais calor que as voltadas para N e S.
A radiação solar ao atingir a superfície externa de uma edificação, converte
parte dessa energia em calor que, por condução, aquece o ar interior. Logo, uma das
estratégias para diminuir a carga térmica produzida pela energia solar é a orientação
da edificação de tal forma que as fachadas com maiores áreas sejam voltadas para
a direção N-S, deixando as de área menor pra a direção mais exposta a essa
radiação, a direção L-O.
Caso a situação não permita tal posição, é aconselhável trabalhar as
fachadas mais castigadas com elementos ou revestimentos que minimizem a
absorção da radiação solar.
Ventilação Externa à Edificação
O vento pode ser considerado como um fluxo de ar laminar que ao encontrar
um corpo sólido, tende a percorrer uma trajetória e depois voltar ao solo.
As edificações são como corpos sólidos que geram fluxos de ar ao redor de
si. A fachada que constitui um obstáculo para o vento vai “barrá-lo”, formando uma
zona de alta pressão (a barlavento). Depois de separado da superfície da edificação,
este ar forma um redemoinho denominado sombra de vento ou zona de sucção,
originando uma zona de baixa pressão (a sotavento).
Em estudos realizados sobre o vento foram identificados alguns efeitos
aerodinâmicos devidos à forma das edificações e o seu entorno, que tanto podem
favorecer quanto prejudicar a ventilação dos mesmos.
35
Ventilação no Interior da Edificação
O sistema de ventilação natural no interior das edificações é obtido através
do deslocamento do ar, por meio de aberturas laterais ou zenitais, as quais
funcionam uma como entrada e saída do ar. A abertura de entrada do ar deverá estar
posicionada na zona de alta pressão – fachada que sofre a incidência do vento,
enquanto que a abertura de saída deverá estar situada na zona de baixa pressão –
fachada protegida do vento. Essa condição de movimentação do ar dentro de um
espaço é chamada ventilação cruzada.
A orientação das aberturas deve ser a mais frontal possível ao vento;
devendo-se, no entanto, evitar aberturas nas fachadas com orientação solar crítica.
Contudo, se houver ventos predominantes nessa direção, é aconselhável posicionar
a abertura com objetivo de permitir a ventilação e fazer uso de elementos de
sombreamento que eliminem o ganho de calor e permitam o deslocamento de ar.
Segundo Barroso-Krouse (2005), pode-se conciliar a direção do vento com
a melhor orientação solar. Contudo, se houver incompatibilidade entre a direção dos
ventos e a melhor orientação solar é possível orientar a edificação até 45º da direção
do eixo dos ventos incidentes e obter-se uma condição de ventilação satisfatória,
sem prejuízo na intensidade de renovação do ar.
Para o sistema funcionar de maneira adequada, as abertura de entrada e
saída deverão estar o mais desobstruídas possível, pois por mais que se utilize a
melhor tipologia de abertura, a velocidade do ar ao nível do usuário é de somente 30
a 40% da velocidade do vento livre.
Localização das Aberturas
A tendência natural do vento é penetrar na edificação pela zona de alta
pressão e sair pela zona de baixa pressão, através do fenômeno da sucção. Com a
tendência do ar quente de subir, é conveniente fazer uma diferença na altura das
aberturas de entrada e de saída do ar.
Quando se deseja ventilação ao nível do usuário – ventilação de conforto, é
interessante que a abertura de entrada do ar esteja localizada embaixo e a abertura
36
de saída em cima, para que o fluxo passe por ele proporcionando a evaporação do
suor.
Se a situação for colocada de modo inverso, a abertura de entrada localizada
em cima e a abertura de saída embaixo, a circulação do ar ocorrerá próxima ao forro
e não atingirá o usuário; sendo útil apenas para a retirada do ar quente, esfriamento
da superfície interior do forro e para a renovação do ar saturado – ventilação
higiênica. É conveniente para as situações de inverno.
Para melhor controle da ventilação interior, a combinação de pequenas e
grandes aberturas em diferentes alturas é a mais interessante para a ventilação
higiênica e de conforto. Deste modo, as aberturas deverão apresentar
dimensionamento e posicionamento de maneira a proporcionar um fluxo de ar
apropriado ao ambiente.
Tipo das Aberturas
Existem diversas maneiras de classificar as aberturas de uma edificação.
Mascaró (1992) menciona que as diversas tipologias existentes usualmente são
variantes de três tipos básicos: abertura simples, pivotante horizontal e pivotante
vertical. A seguir está representado um Quadro que mostra um resumo das
vantagens e desvantagens das tipologias das janelas apresentadas e suas
derivações quanto à ventilação e manutenção.
TIPOS
Correr
Guilhotina
Projetante
VANTAGENS
1 - Simplicidade de manobra.
2 - Ventilação regulada conforme a
abertura das folhas.
3 - Não ocupa áreas internas ou externas.
4 - Permite instalar grades, persianas e
cortinas
1 - Ventilação higiênica quando aberta na
parte de cima.
2 - As mesmas vantagens da janela de
correr.
1234-
DESVANTAGENS
1 - Vão máximo para ventilação de
50%.
2 - Dificuldade de limpeza da face
externa.
3 - Necessidade de vedação nas
juntas abertas.
1 - Com sistema de contrapeso ou de
balanceamento, a quebra dos
cabos ou a regulagem do
balanceamento.
2 - As mesmas desvantagens para
janela de correr.
Não ocupa espaço interno.
1 - Dificuldade de limpeza da face
Ventilação das áreas inferiores do externa.
ambiente, mesmo quando chove.
2 - Não permite o uso de grades e/ou
Boa estanqueidade.
telas na parte externa.
Quando de madeira, serve também de 3 - Libera parcialmente o vão.
proteção solar.
37
Projetante
Deslizante
(Maxim-ar)
Tombar
Abrir
Pivotante
Horizontal
Pivotante
Vertical
Basculante
1 - As mesmas vantagens da janela
projetante.
2 - Abertura de até 90°.
3 - A abertura da parte superior facilita a
limpeza e melhora a ventilação.
1 - Boa ventilação na parte superior.
2 - Facilidade de comando.
3 - Boa estanqueidade.
4 - Não ocupa espaço interno.
1 - Não permite o uso de grades e/ou
telas na parte externa.
1 - Não libera o vão.
2 - Dificuldade de limpeza da face
externa.
3 - Não permite o uso de grades e/ou
telas na parte externa
1 - Boa estanqueidade ao ar e à água.
1 - Ocupa espaço interno se as folhas
2 - Libera completamente o vão.
abrem para dentro.
3 - Fácil de limpar a face externa.
2 - Não é possível regular a ventilação.
4 - Permite o uso de telas e/ou grades 3 - Não permite o uso de grades e/ou
quando as folhas abrem para dentro.
telas na parte externa se as folhas
abrem para fora.
1 - Fácil de limpar a face externa.
1 - Dificulta o uso de grades e/ou
2 - Ocupa pouco espaço na área de
telas na parte externa.
utilização.
3 - Com pivôs de freio é possível controlar
a abertura em qualquer ângulo,
facilitando a ventilação.
4 - Permite a movimentação do ar em todo
o ambiente.
1 - As mesmas vantagens da pivotante 1 - Dificulta o uso de grades e/ou
horizontal.
telas na parte externa.
2 - Ocupa espaço interno quando o
eixo é no meio da folha.
1 - Permite a ventilação constante, mesmo 1 - Não é possível debruçar-se sobre
com chuva sem vento, na totalidade do
o vão.
vão, quando não tem panos fixos.
2 - Reduzida estanqueidade.
2 - Pequena projeção para ambos os
lados não prejudicando as áreas
próximas.
3 - Fácil de limpar.
4 - Favorece o direcionamento do fluxo de
ar.
Quadro 1 – Resumo das Vantagens e Desvantagens da tipologia das janelas quanto à ventilação
e à manutenção
Fonte: Cörner, 2001; p.88.
Controle da Ventilação
Os critérios de controle da ventilação são válidos para todos os tipos de
clima. Porém, é particularmente importante nos climas quentes e quentes-secos,
pelo fato de o ar exterior aquecer através de sua penetração o interior dos ambientes,
causando grande desconforto.
Os muros e as cercas vivas são elementos que administram a ventilação
disponível no entorno construído. A vegetação pode ajudar na qualidade do ar,
à
medida que tem a capacidade de fixar mais materiais particulados (por exemplo: a
poeira) que outros materiais como o asfalto. A escolha correta da posição e da
38
tipologia desses elementos determinam o melhor aproveitamento dos ventos
incidentes e garantem a permeabilidade da edificação, pois podem controlar e
direcionar a ventilação.
A vegetação também em como efeitos a umidificação dos ambientes (por
meio da evapotranspiração produz água) e a oxigenação (contribui para minimizar o
efeito estufa, pois controla a emissão gás carbônico na atmosfera).
Outros elementos são as venezianas e as persianas que permitem serem
fechadas e abertas segundo as circunstâncias. Elas devem controlar a entrada do ar
quente nas horas críticas e permitir a ventilação de modo a proporcionar conforto ao
ambiente.
A ventilação é de fundamental importância na promoção do equilíbrio térmico
do ser humano e na melhoria da qualidade do ar no interior das edificações. Portanto,
deve-se sempre que possível utilizar sistemas que promovam a ventilação natural,
buscando sempre a natureza como aliada.
3.4.2 Iluminação Natural
Nos dias atuais, as pessoas passam a maior parte do tempo em ambientes
iluminados
parcialmente
pela
luz
natural,
através
das
aberturas,
mas,
predominantemente, iluminados artificialmente. Uma iluminação inadequada pode
causar desconforto e fadiga visual, dor de cabeça, ofuscamento, redução da
eficiência visual ou ainda acidentes. Boa iluminação aumenta a produtividade e
promove um ambiente mais prazeroso. Logo, garantir uma iluminação adequada aos
ambientes é papel de responsabilidade tanto de projetistas quanto de
administradores e autoridades.
Luz ou Radiação Visível
A radiação solar é composta de uma pequena parte de radiação ultravioleta,
a metade do resto de radiação visível e a outra metade de radiação infravermelha.
Luz ou radiação visível é uma energia em forma de ondas eletromagnéticas
– energia radiante, que é detectada pelo olho humano. É representada pelo
comprimento de onda ou frequência. Ao contrário do som ou da vibração, que são
mecânicas, ondas eletromagnéticas não necessitam do meio para sua transmissão.
39
Elas passam através de sólidos, líquidos ou gases, mas se propagam com mais
eficiência no vácuo, onde não há nada para absorver a energia radiante.
Iluminação Natural e Artificial
Durante muito tempo, a luz natural foi a única fonte de luz disponível para
iluminar o interior das edificações. Com o aparecimento da lâmpada elétrica,
desenvolvida por Thomas Edison, em 1879, criou-se uma outra fonte para suprir as
necessidades lumínicas dos ambientes, principalmente no período noturno, quando
não é possível fazer uso da luz natural, chamada de iluminação artificial ou
suplementar. A princípio essa iluminação era para ser utilizada à noite e a luz natural
durante o dia. Todavia, a iluminação artificial mesmo quando projetada para uso
noturno, acaba sendo utilizada durante o dia.
Com essa invenção houve uma acomodação e um consequente descuido
para o uso da iluminação natural. A invenção de Thomas Edison foi amplamente
desenvolvida e difundida pelos diversos segmentos, pois proporcionava como uma
fonte de luz “mais limpa e eficiente”. A partir da crise do petróleo de 1973, a situação
começou a ser revertida, com a busca pelo uso racional da energia.
O ambiente construído é iluminado pelas seguintes fontes: a luz solar direta,
a luz advinda da abóbada celeste, a refletida pelo entorno (solo, prédios vizinhos etc)
e a luz refletida pelas superfícies internas (paredes, forros etc), além da iluminação
artificial. O uso otimizado da luz natural em edificações principalmente de dia pode,
pela substituição da luz artificial, contribuir de modo significativo para a redução do
consumo de energia elétrica, melhoria do conforto visual e bem-estar de seus
ocupantes. A luz natural possui maior variabilidade e qualidade, proporcionando
aspectos psicológicos mais agradáveis do que o ambiente iluminado pela luz
artificial.
Os dois tipos de iluminação - natural e artificial são imprescindíveis no dia-a-dia dos
indivíduos. Obviamente que nos projetos de iluminação não podemos trabalhar
somente com a luz natural, pois no período noturno, no amanhecer, no entardecer e
ainda nos dias de grande nebulosidade é a iluminação artificial que irá contribuir para
a realização das tarefas. Portanto, o projeto de iluminação deve ter como base o
projeto de iluminação natural com a complementação da luz artificial. Abaixo, temos
40
um Quadro comparativo sobre as vantagens e desvantagens dos dois tipos de
iluminação.
Luz Natural
Luz Artificial
Gratuita
Onerosa
Poupa energia
Gasta energia
É variável
É contínua
Não controlável
É controlável
Precisa de abertura
Não precisa de abertura
Cor variável
Cor fixa
Varia com a latitude
Não varia com a latitude
Não polui
Polui
Aspectos Psicológicos Positivos
Aspectos Psicológicos Negativos
Quadro 2 – Quadro Comparativo das vantagens e desvantagens da luz natural e da luz artificial
Fonte: Autora.
Fontes de Luz Natural
A luz natural que incide no ambiente construído se apresenta de três formas:
a luz direta, a luz difusa e a luz refletida.

Luz Direta
É a luz provinda diretamente do sol. A radiação solar entra pelos vãos e
aberturas da edificação, é absorvida em parte pelas superfícies internas e convertida
em energia térmica, ou seja, calor. Essa energia aumenta a temperatura das
superfícies que a absorvem e eleva rapidamente a temperatura do ar que está em
contato com elas. Essas superfícies aquecidas emitirão energia infravermelha para
os outros elementos da construção, aquecendo todo o ar do ambiente.
As paredes externas da edificação expostas a essa radiação solar sofrem o
mesmo processo de conversão de energia e transmitem, por condução, o calor para
as superfícies do interior, contribuindo sobremaneira para o maior aquecimento do
ar interno.
Quanto à iluminação, a radiação solar direta pode trazer excesso de luz para
o interior da edificação, resultando em ofuscamento e ocasionando grande
desconforto às pessoas que estão nesses ambientes.
Portanto, a luz solar direta deve ser controlada de maneira a oferecer luz,
sem elevar a temperatura do ar interior e sem causar ofuscamento.
41

Luz Difusa
É a luz proveniente da abóbada celeste, e a mais conveniente para a
iluminação natural, devida a sua grande capacidade luminosa, principalmente nos
climas tropicais e temperados. Em comparação com o Sol, que é uma fonte pontual,
a abóbada celeste tem grande área visível.

Luz Refletida
É a luz refletida pelo entorno. Assim como acontece com as superfícies
externas da edificação, a radiação solar também atinge as superfícies do meio
externo como: o solo natural, o solo impermeabilizado (asfaltado) e as edificações
vizinhas. E da mesma forma, a luz solar direta é absorvida e refletida por essas
superfícies, contribuindo tanto para a iluminação quanto para o aquecimento dos
prédios vizinhos.
Sistemas de Iluminação
A iluminação do interior de uma edificação é feita através de vãos ou
aberturas (janelas, clarabóias, etc). Esses elementos proporcionam aos usuários
do ambiente, conforto visual com o mundo exterior, pois fazem a interligação do
meio interno com o meio exterior. Além da iluminação, possibilitam também, a
ventilação natural e a entrada de raios solares com intuito de esterilizar o ambiente,
por meio do efeito germicida da radiação solar. A presença da luz natural garante
uma sensação de bem-estar e um melhor relacionamento entre o ambiente e o
indivíduo, pois proporciona o contato com a variação do tempo e do clima ao longo
do dia.

Zenital
A iluminação zenital é produzida pela luz que entra através dos fechamentos
superiores. Oferece melhor uniformidade de luz sobre a área de trabalho. É
recomendada para grandes espaços contínuos e profundos, porém necessita de
manutenção constante (pois são sujeitas à acumulação de grandes quantidades de
detritos, o que diminui seu rendimento luminoso), de proteção contra a radiação
solar direta e de sistemas de ventilação no ambiente em que ela for aplicada.
42
Tipos de Abertura Zenitais:
Lanternim - Elevação coberta da parte mais elevada da cobertura apresentando
aberturas laterais nas faces que permitem a entrada de luz. Fornece iluminação
bidirecional e sua eficiência luminosa varia entre 50 e 75% de uma mesma área
numa abertura lateral.
Shed ou Dente de Serra - Série de superfícies paralelas com aberturas verticais em
um dos lados. Proporciona eficiência luminosa de 30% em relação ao mesmo
tamanho de abertura lateral.
Clarabóia - Abertura situada numa cobertura plana ou inclinada que permite a
entrada zenital de luz natural.
Domos - Cobertura superior que possui forma esférica. Contribui significativamente
para o ganho de carga térmica, sendo indicada para áreas onde não há problemas
com a temperatura. Pode, no entanto, ser aplicado em pequenas superfícies
protegidas da radiação solar direta.
Cúpula - Cobertura hemisférica vazada ou construída com materiais translúcidos
permitindo iluminação zenital e cobrindo toda ou parte do espaço abaixo.
Semelhante ao domos, porém maior.
Em climas quentes, as áreas de abertura com fechamento zenital
transparente devem ser limitadas para não sobrecarregar termicamente o local de
trabalho. Usando cores claras nas superfícies interiores do local e dos elementos
zenitais aumenta-se o aproveitamento do fluxo luminoso incidente dos mesmos e
diminui-se o consumo de energia.
Diante da verificação de que toda entrada de luz no edifício gera um
aquecimento, Scigliano e Hollo (2001) realizaram um estudo no qual analisaram
edificações industriais - mais de mil exemplos, que utilizavam a iluminação natural
através de aberturas no telhado.

Lateral
As aberturas laterais podem ser caracterizadas em:
Janelas laterais - Altas, medias e baixas. São aberturas nas fachadas que permitem
a comunicação do ambiente interno com o exterior, além de proporcionar a
43
iluminação natural e ventilação. As janelas mais comuns em residências e prédios
são as médias, normalmente localizadas a uma altura de um metro do solo.
Fachada Cortina - Envolvente translúcida ou transparente contínua, sem função
estrutural, que separa o interior do exterior de uma edificação, permitindo a
penetração lateral de luz natural, visão do exterior e a ventilação quando com
esquadrias móveis.
Nos locais iluminados lateralmente por aberturas formando janelas ou panos
de vidro são constituídas duas zonas de iluminação distintas. Uma, próxima da
janela, na qual a iluminação é alta e a outra no fundo do ambiente, ponto mais
distante da abertura lateral onde o nível de iluminação é baixo. A localização das
aberturas também tem grande influência nos efeitos causados nos ambientes, pois
uma abertura localizada na parte alta da parede, proporcionará uma maior
profundidade do nível de iluminamento longe da abertura.
Com relação à extensão das aberturas laterais, quanto maior for a área de
abertura na fachada, maiores serão os níveis de iluminação dentro do ambiente; no
entanto, maior será a carga térmica dentro do local de trabalho (onde há luz há
calor). Todavia, um local com janelas de tamanho médio e de superfícies claras,
de alta refletância, com proteção contra a radiação solar direta, fornecerá condições
adequadas para visualização e maior economia energética, já que a luz direta e a
luz refletida fornecerão boas condições para a realização de diversas tarefas
visuais.
Sistemas de Sombreamento
A iluminância excessiva derivada da luz solar direta e da abóbada celeste
pode ocasionar efeitos de desconforto, como o ofuscamento. Tais efeitos podem
ser regulados e/ou controlados através de elementos fixos ou móveis, exteriores e
interiores, que promovem sistemas de sombreamento tanto das aberturas quanto
da edificação.
Outra vantagem desses elementos, é que contribuem sobremaneira para
evitar a penetração da radiação direta que aquece os ambientes. A seguir serão
exemplificados alguns desses sistemas.
44

Elementos Fixos
Beiral - Prolongamento do telhado que se projeta horizontalmente a partir da
fachada. Protege os ambientes internos obstruindo parcialmente ou totalmente a
radiação solar direta, proporcionando uma redução do ganho da carga térmica e
uma iluminação interna mais homogeneizada embora menos eficiente.
Marquise - Tipo de beiral que reduz a incidência direta da luz, proporcionando
também uma zona de sombreamento sobre entradas e saídas da edificação.
Prateleira de luz ou light-shelf - Elemento de controle colocado horizontalmente,
acima do nível de visão, definindo uma porção superior e outra inferior na janela.
Protege o ambiente interno contra a radiação solar direta, redirecionando a luz
natural para o teto, onde é distribuída ao ambiente proporcionando iluminação mais
uniforme, reduzindo o ofuscamento e a carga térmica oriunda da energia solar,
tornando-o mais agradável. Promove uma melhor distribuição de luz no interior das
edificações.
Elemento vazados (cobogó) - Elemento de controle externo composto por módulos
vazados ou superfícies com perfurações que cobrem totalmente uma janela,
permitindo a passagem da luz natural difusa e ventilação, dispostos à frente das
janelas.
Vegetação - A vegetação na forma de árvores, arbustos, cercas vivas e pérgulas
são elementos de sombreamento que, se colocado de maneira correta, são muito
eficazes no sombreamento de paredes, janelas e até de telhados de pequenas
edificações. Permitem a absorção da radiação solar direta, promovendo
iluminamento com redução da carga térmica. É uma das formas de modificação do
microclima em torno de edificações.

Elementos Móveis Externos
Brise-soleil - São obstruções (elementos verticais e/ou horizontais) dispostos e
espaçados sobre a superfície de uma abertura, protegendo o ambiente da radiação
solar direta, permitindo ventilação. Tem como função evitar o ofuscamento
provocado pela visão direta do céu e o controle da radiação para o interior do
ambiente.
45
Se a proteção é contra raios solares que estão a uma altura solar maior, ou
seja, que estão incidindo mais verticalmente, é recomendável o brise horizontal. Se
os raios estão a altura solar mais baixa - mais inclinados é indicado o uso de brise
vertical. Assim, as fachadas norte deverão receber proteção através de brises
horizontais e as fachadas sul, leste e oeste deverão utilizar brises verticais.
Venezianas Móveis e Toldos - A superfície desses elementos expostas ao Sol deve
ser de cor clara, para que a maior parte da radiação seja refletida para fora do
ambiente. Contudo, uma pequena porção da radiação entra no ambiente
contribuindo para a iluminação natura. É também aconselhável prever uma área de
ventilação entre o elemento e a janela.

Elementos Móveis Internos
Cortinas e Persianas - Esses elementos fornecem uma barreira que bloqueia tanto
a radiação solar direta quanto a radiação difusa. Têm como vantagens, o controle
do ofuscamento para a iluminação natural excessiva e que pode ser retirada da
janela quando essas radiações não estão presentes, permitindo assim, a ventilação
natural.
O conhecimento dos dados sobre as condições de disponibilidade de luz
natural é de grande importância para a estimativa de um projeto e para a avaliação
do seu desempenho final, em termos de conforto visual e consumo de energia.
Esses dados referem-se à maneira como varia a quantidade de luz durante o dia e
nas diversas épocas do ano e o quanto dura essa iluminação ao longo do dia.
A luz natural deve ser privilegiada na elaboração dos edifícios, pois é um
recurso obtido na natureza de forma abundante e gratuita. E também, deve ser
utilizada nos sistemas construtivos, sempre que possível, de forma que penetre nos
ambientes na proporção adequada a proporcionar iluminamento apropriado sem
geração de calor.
46
4 HANGARES – DIRETRIZES BIOCLIMÁTICAS
4.1 PRINCÍPIOS BÁSICOS
É natural a tendência de se projetar um hangar imaginando todos os sistemas
sofisticados que serão operados e querer prover a sua arquitetura de recursos
compatíveis. Porém a arquitetura bem feita não é aquela composta apenas de técnicas
arrojadas e sistemas de automação e sim a que vai precisar do mínimo de sistemas
associados para a sua operação.
Conforme visto no parte 2, os hangaretes desempenham função apenas de
guarda de aeronaves e não possuem edificações anexas. Já os hangares de pintura
e de lavagem possuem pequena edificação anexa que se destina à guarda de
equipamento e materiais, porém sem grande complexidade.
Todavia, os hangares de manutenção são edificações que apresentam grande
complexidade em termos de projeto, pois possuem edificações anexas onde se
localizam as oficinas de manutenção. Esse tipo de edificação é construída,
geralmente, para atender determinada aeronave, possui oficinas e pessoal treinado
tecnicamente na mecânica daquela aeronave.
Para o presente estudo serão determinadas diretrizes bioclimáticas, através da
ventilação e da iluminação naturais, para os hangares de manutenção por serem eles
os que apresentam maior complexidade de projeto e os maiores índices de consumo
energético.
4.2 CRITÉRIOS PARA PROJETAR HANGARES
Na elaboração de qualquer projeto arquitetônico é necessário, primeiramente,
se fazer um levantamento dos dados significativos para atender às necessidades da
edificação. A partir dessas informações elaboram-se os critérios a serem adotados no
projeto, assim como suas necessidades térmicas, lumínicas, acústicas etc.
No projeto de hangares é necessário ter acesso às seguintes informações:
47
Dados da Aeronave
Conforme dito anteriormente, é o tipo de aeronave que vai ditar o perfil do
hangar, por isso as primeiras informações a serem obtidas são relacionadas ao tipo,
às dimensões e a quantidade de aeronaves que o hangar irá atender. Através desses
dados, traçar-se-ão os critérios para as dimensões do hangar.
Tipos de Manutenção
Depois de definida a(s) aeronave(s), levantar-se-ão os dados referentes às
oficinas necessárias ao tipo de manutenção que será feita no hangar. O serviço de
manutenção pode ser de menor complexidade, referente a reparos necessários ao diaa-dia da aeronave – manutenção operacional. Ou a manutenção executada poderá ter
grau de complexidade maior, o que corresponde, grosso modo, aos reparos
necessários e obrigatórios quando a aeronave atinge uma determinada quantidade de
horas de voo, uma espécie de revisão.
Assim, de acordo com a Unidade Operacional onde será instalado, pode-se
definir o tipo e as dimensões das oficinas que irão operar no hangar. Cada oficina tem
suas particularidades com relação ao tipo de iluminação, tipo de ventilação, exaustão
de gases (quando for o caso) etc; contudo os aspectos físicos do hangar irão
influenciar de maneira direta sobre as oficinas, pois seus acessos são feitos por dentro
do hangar. Portanto, o projeto do hangar deve contemplar critérios para as tarefas
realizadas no seu interior, propriamente dito, como também as realizadas dentro das
oficinas.
Características do Pátio de Aeronaves
A aeronave, após pousar na pista de pouso e decolagem, dirige-se à outra pista
anexa chamada pista de táxi, através da qual irá se conduzir para um pátio
denominado pátio de estacionamento de aeronaves.
Em um sítio aeroportuário, geralmente, existem uma pista de pouso e
decolagem (pode existir mais de uma), algumas pistas de táxi e alguns pátios de
estacionamento. São nesses pátios de estacionamento que ficam localizados os
diversos hangares.
48
A abertura principal dos hangares – portão de acesso das aeronaves localizamse de frente para o pátio. Portanto, de acordo com as características do pátio, haverá
formas determinadas para a implantação do hangar e, principalmente, a definição
quanto à localização e a quantidade (se um portão para entrada e saída ou um para
cada função) das aberturas.
Local de Implantação
Os hangares podem ser implantados em qualquer uma das Unidades
Operacionais localizadas no território brasileiro. Por apresentarem climas e
características diferentes, é importante conhecer o sítio da implantação, assim como,
suas características climáticas (índices de temperatura e umidade relativa do ar,
regime de chuvas etc) para que sejam aplicadas as estratégias bioclimáticas mais
adequadas a fim de atender as necessidades de conforto de seus usuários, conforme
descritas a seguir.
4.3 ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA PROJETOS
O projeto biclimático de arquitetura tem como objetivo promover um ambiente
construído adaptado ao clima local e que proporcione conforto e seja sadio e
agradável. Nele, também, se prioriza o menor consumo de energia convencional,
através da instalação das menores potências, o que acarreta a mínima produção de
poluição. Segundo Corbella e Yannas (2003), as estratégias de projeto para se
conseguir um bom nível de conforto são:
Controlar os ganhos de calor
Para o controle dos ganhos de calor é necessário minimizar a energia solar que
entra pelas aberturas e a absorvida pelas paredes externas. É indicado o estudo do
posicionamento da edificação em relação ao sol (fachadas com maiores áreas
orientadas para a direção com menos radiação solar direta) e da posição e tamanho
das aberturas; também, a previsão de colocação de materiais isolantes térmicos nas
superfícies mais castigadas pelo sol (tetos e paredes).
49
Dissipar a energia térmica do interior da edificação
Na dissipação do calor é essencial a promoção de bons níveis de ventilação
quando a temperatura externa for menor que a interna para resfriar a edificação,
através da boa disposição e adequadas dimensões das aberturas; pois no caso
inverso haverá aquecimento – a temperatura externa maior que a interna.
Nesse aspecto é importante o posicionamento da edificação para se conseguir
uma corrente de ar no seu interior, principalmente no período diurno (horário de
ocupação da edificação). Contudo, se não for possível este posicionamento, deverá
ser estudada a disposição de elementos de maneira a desviar o vento e produzir uma
corrente de ar cruzada no interior da edificação.
Desse modo, também são de grande significado o estudo das divisões internas
da edificação para que não representem obstáculos para o deslocamento do ar, a
possibilidade de controle das entradas e saídas do ar e a necessidade de colocação
de exaustores e ou ventiladores de teto para obter-se uma ventilação eficiente.
Remover a umidade em excesso e promover a ventilação
A promoção da ventilação natural irá proporcionar a renovação da camada de
ar próxima à pele, a higienização do ambiente e a remoção do excesso de umidade
dos ambientes proporcionando conforto térmico às pessoas que estejam no seu
interior. Para promovê-la são indicadas as estratégias descritas no item anterior.
Promover o uso da iluminação natural
As estratégias para o aproveitamento da iluminação natural são alcançadas
através do estudo do tipo, da disposição e das dimensões das aberturas. Para isso, é
relevante o estudo da orientação da edificação para que as aberturas sejam
posicionadas de maneira que a luz entre e a radiação solar direta seja barrada, através
de elementos de sombreamento fixos ou móveis.
É importante, também, o estudo da geometria e das cores das superfícies
internas para obter-se uma distribuição homogênea da luz no interior.
50
Com relação aos materiais translúcidos e transparentes é necessário o
conhecimento de suas propriedades térmicas e lumínicas, de modo que proporcionem
a entrada de luz natural e não promovam o aquecimento do ar interior.
Controlar o ruído
O ruído pode ser definido como o som que incomoda. É controlado atuando-se
sobre a fonte produtora do som, sobre o caminho de propagação do som ou no
receptor. A estratégia para seu controle se realiza através da disposição de elementos
que dificultem sua transmissão, tanto para os ruídos provindos de fontes localizadas
na própria edificação quanto os gerados fora dele.
Todavia, no caso dos hangares, como o ruído não pode ser atenuado nem na
fonte nem no caminho do som (ruído dos motores das aeronaves em teste no interior
do hangar), o controle deverá ser feito no receptor, ou seja, nas pessoas que estão
trabalhando no local, através de protetores auriculares.
Essas soluções ajudarão a propiciar conforto e devem ser tratadas em conjunto
no projeto de arquitetura, o qual deverá dar uma resposta integrada aos problemas
que se apresentarão em cada caso.
4.4 VENTILAÇÃO E ILUMINAÇÃO NATURAIS EM HANGARES
Nos hangares de manutenção, geralmente, a nave do hangar é fechada
lateralmente pelos anexos onde estão localizadas as oficinas de manutenção. Como
o acesso para as oficinas é feito por dentro do hangar, eles funcionam como porta de
entrada de iluminação e, principalmente, de ventilação natural para as oficinas.
Desta forma, há que se prever um fluxo suficiente de ventilação e iluminação
que atenda principalmente ao hangar, mas também às oficinas.
Em função da sua especificidade, os projetos de arquitetura de hangares vão
requerer partidos arquitetônicos diferenciados, nos quais serão definidas estratégias
distintas para utilização da iluminação e ventilação naturais, segundo o clima.
51
Devido ao clima predominantemente quente do Brasil, o projeto de arquitetura
dos hangares deve ser elaborado de modo a minimizar a diferença entre as
temperaturas externas e internas do ar.
Tendo como base as pesquisas de Frota e Schiffer (2003), optou-se por
sugerir estratégias de projeto em função do desempenho térmico da edificação. Para
tanto, foram adotadas as classificações climáticas para projeto de arquitetura
agrupadas e divididas em três grandes blocos: clima quente seco, clima quente úmido
e clima temperado.
Clima Quente e Seco
Quanto mais seco for o clima, mais acentuadas serão suas temperaturas
extremas (mínimas e máximas). Por isso, deve-se possibilitar que durante o dia, as
temperaturas internas fiquem abaixo das externas e durante a noite o inverso.
Nesses casos, a ventilação não é de grande utilidade, pois o vento externo
estaria mais quente durante o dia e mais frio durante a noite. A movimentação do ar
deve ser suficiente para fazer a renovação do ar e não provocar a remoção da umidade
do ar interior, que já está baixa.
Quanto à orientação é recomendável que as fachadas de maiores dimensões
estejam voltadas para a direção N-S e as de menor dimensão para a direção L-O, por
serem as mais castigadas pelo Sol.
Como os grandes portões de acesso aos hangares ficam localizados nas
fachadas principais e, como eles ficam abertos durante todo o período de ocupação
dos usuários, sempre que possível essas fachadas devem acompanhar a orientação
recomendada acima, de maneira que fiquem voltadas para a direção com menor
radiação solar.
Devido às grandes dimensões dos portões (altura de aproximadamente 10m),
a radiação solar direta que penetra no interior do hangar pode alcançar grandes
profundidades e, juntamente com a reflexão nas superfícies internas (formas e cores)
promover grande ofuscamento e aumento da carga térmica. Nessas fachadas não há
como prever elementos de sombreamento e, mesmo que haja beirais, suas dimensões
não serão suficientes para evitar esses efeitos.
52
Já que não há necessidade de ventilação, as aberturas das oficinas deverão
ser pequenas, o que facilitará a sua proteção contra a excessiva radiação solar direta.
Também é conveniente que as menores superfícies fiquem expostas ao vento, que
normalmente em climas secos, trazem consigo poeira em suspensão.
As aberturas zenitais e as aberturas laterais poderão ser posicionadas na
direção contrária aos ventos dominantes e, ainda assim, proporcionar ventilação para
renovação do ar e iluminação natural adequadas.
Para esse tipo de clima é recomendável o uso de materiais com inércia térmica
elevada, que possam permitir o amortecimento do calor recebido e um atraso
significativo no número de horas que a onda de calor levará para atravessar a parede
da edificação. Desta forma o calor acumulado nessas superfícies só atingirá o interior
do hangar à noite, quando não houver pessoas e a temperatura externa estiver em
declínio. Deste modo, as paredes das fachadas devem ter grande espessura e ser
de materiais pesados, por exemplo: tijolo maciço ou concreto.
Nas coberturas, caso não seja possível o uso de materiais com a inércia
térmica desejada, deverá ser previsto forro formando uma câmara de ar sem a
penetração de radiação solar.
A vegetação deve funcionar como barreira aos ventos, pois, normalmente,
não há edificações próximas ao hangar que possam servir de anteparo para o vento.
Além de reter naturalmente a parte da poeira em suspensão no ar, poderão promover
o sombreamento das fachadas mais castigadas pela radiação solar e auxiliar na
umidificação através do fenômeno da evapotranspiração das plantas.
Se for possível, próximo à edificação deve-se prever espelhos d´água ou
elementos semelhantes; pois a água ao se evaporar promoverá a umidificação do ar
próximo o que dará maior sensação de conforto às pessoas
Deve-se usar a vegetação de copa alta para proteção da radiação solar,
principalmente, a proveniente da direção L-O.
A pintura externa dos hangares nesse clima deve ser, preferencialmente, em
cores claras, pois refletirá mais a radiação solar e, portanto, menos calor atravessará
as paredes, salvo as exceções dos hangares que necessitam de pintura de
camuflagem.
53
Clima Quente e Úmido
As estratégias neste tipo de clima são bastante diferentes das adotadas para o
clima quente e seco, excetuando-se a diretriz quanto à orientação das fachadas.
A recomendação quanto à orientação das fachadas é a mesma dos climas
quentes e secos; as fachadas de maiores dimensões devem ficar voltadas para a
direção N-S e as de menor dimensão para a direção L-O. Deve-se conjugar essa
orientação com a localização dos portões de acesso, assim como no caso anterior.
Todavia, devido ao excesso de umidade, devem ser compatibilizadas às
orientações tanto para a proteção da radiação solar direta quanto para a direção dos
ventos dominantes, não devendo ser ultrapassado o limite angular de 45º com esta
direção.
A ventilação é de suma importância para retirar o excesso de umidade do ar do
interior do hangar. A ventilação noturna é bastante desejável, uma vez que sua
temperatura é menor do que a diurna, sendo suficiente para provocar alívio térmico.
Para esse clima, devem-se prever aberturas suficientemente grandes para
permitir a ventilação nas horas do dia em que a temperatura externa esteja mais baixa
que a interna. Os grandes portões de acesso das aeronaves são as principais
aberturas dos hangares. Por ficarem totalmente abertos durante todo o período de
ocupação diurno, naturalmente contribuem para que haja o movimento do ar.
Para continuar promovendo a movimentação do ar durante a noite no interior
do hangar, horário em que os portões estão fechados, é recomendável que a folha de
vedação desses portões não seja totalmente cega (colocar parte em grade ou tela) de
modo a permitir a ventilação noturna.
Porém, se houver apenas um portão para entrada e saída das aeronaves,
deverão ser previstas na parede oposta a ele, aberturas laterais; uma na altura do
usuário para promover a retirada do excesso de umidade e outra mais próxima à
cobertura para proporcionar a saída do ar quente que se acumula nas partes mais
altas da edificação, pois devido ao grande pé direito dessa edificação, apenas uma
abertura não seria suficiente para proporcionar conforto. É aconselhável que sejam
54
previstas proteção para essas aberturas, de maneira que não sejam obstáculos aos
ventos.
No caso de utilização de aberturas zenitais, o tamanho de tais aberturas
deverá ser compatibilizado de maneira que entrem vento e iluminação adequados ao
ambiente e não haja ganho de calor significativo.
É recomendável que o interior do hangar seja disposto de maneira a
possibilitar a ventilação cruzada no seu interior e no das oficinas. Isto significa que o
partido arquitetônico deve prever que o hangar tenha sua maior fachada perpendicular
ao vento dominante.
No clima quente e úmido, os materiais não devem ter inércia muito grande,
para não dificultar a retirada do calor interno armazenado durante o dia. Para isso
deve-se prever uma inércia de média a leve, porém com elementos isolantes nas
paredes das fachadas voltadas para maior incidência solar para impedir que grande
parte do calor da radiação solar recebida atravesse a edificação e gere calor interno
em demasia.
As coberturas devem ter o mesmo tratamento das fachadas, ou seja, ser de
material com média inércia, com elementos isolantes, ou espaços de ar ventilados,
para arrefecer a onda de calor que atravessa as telhas, evitando sua penetração nos
ambientes. Caso seja possível, deve-se prever forro com um espaço entre ele e a
cobertura, com ventilação permanente, além da previsão de proteção das paredes e
das aberturas por meio de beirais. É recomendável o uso de materiais isolantes leves
(por exemplo: telhas sanduíche).
A vegetação não deve impedir a passagem dos ventos, o que limita a altura
mínima das copas de modo a produzirem sombra, mas não servirem como barreiras à
circulação do ar.
Normalmente, junto aos hangares não há edificações muito próximas, mas
caso haja elas não deverão servir de obstáculos aos ventos.
Alguns cuidados devem ser tomados quanto ao revestimento do solo em volta
das construções. Materiais que reflitam muito a radiação solar ou que tenham grande
poder de armazenar calor devem ser evitados nas superfícies externas, principalmente
em climas úmidos, pois à noite o calor armazenado, ao ser devolvido para o ar, dirigir-
55
se-á tanto para o interior como para o exterior das edificações. Como a pavimentação
próxima ao hangar é a da pista de táxi e do pátio de aeronaves, deve-se prever pintura
clara ou neutra (cinza) sempre que possível.
As pinturas externas dos hangares nos climas quentes e úmidos, assim como
em qualquer clima quente, devem ser, de preferência em cores claras, para que
reflitam a radiação solar, absorvendo menos calor.
Clima Temperado
Devido às características do clima temperado, com verão suave e inverno frio,
as decisões sobre o partido arquitetônico devem ser ponderadas a partir do grau de
umidade do ar, da variação da temperatura anual e diária e da quantidade de radiação
recebida nessas duas estações do ano, bem como dos índices relativos a
pluviosidade.
Nas localidades onde tanto o frio quanto o calor sejam rigorosos, deve-se
pensar em alternativas que permitam ora a ventilação cruzada e intensa, ora a
possibilidade de fechamento hermético das aberturas para barrar eventuais ventos
frios.
Com relação à proteção das aberturas, devem ser consideradas opções
móveis o suficiente para possibilitar a penetração da radiação solar, quando desejável.
Tanto a forma externa quanto o entorno das construções devem incorporar
soluções que visem atender às necessidades de insolação conforme as características
climáticas locais. Alguns cuidados nos percursos de pedestres podem evitar excesso
de radiação direta ou de correntes de ventos frios.
Quanto à orientação das fachadas recomenda-se a mesma dos climas
quentes; fachadas de maiores dimensões devem ficar voltadas para a direção N-S e
as de menor dimensão para a direção L-O. Deve-se conjugar essa orientação com a
localização dos portões de acesso, assim como nos casos anteriores.
Com relação às superfícies é desejável o uso de materiais leves e soluções
isolantes e também, deve-se evitar a obstrução dos raios solares provindos de NE e
NO.
56
Quando possível, nas coberturas deve-se prever a utilização de forro com um
grande espaço entre a cobertura, porém com ventilação sob controle.
No Quadro a seguir, um resumo das estratégias para Hangares.
Estratégia
Clima
Proposta
Orientação para
implantação
todos os climas
Orientar as fachadas de maior dimensão para NS de modo a receber menor carga térmica;
Aberturas dos
Hangares
quentes e secos
A ventilação não é tão interessante, devido à falta
de umidade do ar;
quentes e úmidos
Soluções que privilegiem a abundante ventilação,
através de aberturas com dimensões e
localização de modo a promover a movimentação
do ar;
temperados
Devem ser consideradas opções móveis o
suficiente para possibilitar a penetração da
radiação solar, quando desejável;
todos os climas
É desejável o uso de materiais leves e soluções
isolantes;
quentes e secos
É recomendável o uso de materiais com inércia
elevada que possam permitir o amortecimento do
calor recebido;
quentes e úmidos
Os materiais não devem ter inércia muito grande
para não dificultar a retirada do calor interno
armazenado durante o dia;
temperado
Os materiais devem ter inércia de média a grande
a fim de atender ao verão suave e o inverno frio;
todos os climas
Deve ter copa alta para atuar como proteção às
aberturas e às fachadas;
quente e seco
Deve funcionar como barreira aos ventos, pois,
normalmente, não há edificações próximas ao
hangar e auxiliar na umidificação dos ambientes;
quente e úmido
Não deve impedir a passagem dos ventos, o que
limita a altura mínima das copas de modo a
produzirem sombra, mas não servirem como
barreiras à circulação do ar;
todos os climas
Pintura externa dos hangares, em cores claras,
pois refletirá a radiação solar.
Coberturas e Paredes
das fachadas
Vegetação
Pintura das superfícies
externas
Quadro 3 – Quadro resumo das estratégias para Hangares
Fonte: Autora.
57
5 CONCLUSÃO
A cada dia se torna mais importante a disposição dos arquitetos em adotar
sistemas passivos e estratégias que proporcionem maior conforto ambiental, com
maior economia. Estes sistemas, aliados à correta seleção de materiais, e sob a
ótica das novas tecnologias e das culturas regionais, impulsionam o aumento da
qualidade de vida do ser humano, e refletem a verdadeira vanguarda na arquitetura.
Por esse motivo, o conhecimento das técnicas bioclimáticas é fundamental
para que o arquiteto crie consciência sobre a importância e a responsabilidade que
detém sobre estes fatores.
Os hangares são construções de grande importância para abrigo,
manutenção e operação das aeronaves. Devido à abrangência nacional do
Comando da Aeronáutica, os hangares estão localizadas em vários pontos do
território brasileiro, o que requer cuidados diferentes relacionados ao clima de cada
região, para sua implantação.
Deste modo, o presente estudo tem potencial de aplicação em larga escala,
uma vez que há proposta para implantação e reforma de várias edificações deste
tipo, em todo o território nacional.
A aplicação das diretrizes indicadas na parte 4, para os projetos de
construção de hangares, também é de grande importância para projetos de
reforma, modificação e ampliação dessas edificações já existentes. Em ambos os
casos, essas diretrizes motivarão a valorização e o bom emprego das estratégias
naturais, e a otimização das estratégias artificiais e mecânicas - responsáveis pelo
alto consumo energético.
Essas diretrizes garantirão aos usuários dos hangares níveis satisfatórios
e adequados de conforto térmico e lumínico, além de proporcionarem aos órgãos
públicos significativa economia através da minimização dos gastos com energia.
Há, também, grande possibilidade deste estudo ser estendido a outros
órgãos públicos, como por exemplo ao Exército Brasileiro e a Marinha do Brasil,
uma vez que estes órgãos também possuem este tipo de edificação.
Assim sendo, as estratégias bioclimaticas de projeto promoverão uma
redução significativa dos custos com energia em edificações do tipo hangares,
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acarretando uma economia, na qual se evita o desperdício e há possibilidade de
dispor de recursos para uso em outras áreas.
Para os hangares existentes, essas diretrizes também podem ser aplicadas
para modificação de seus sistemas de iluminação e ventilação, de modo a otimizar
seus consumos com energia, como também melhorar sensivelmente o conforto
térmico e o conforto lumínico de seus usuários.
Conclui-se que a aplicação dessas diretrizes propiciará um consumo
racional da energia na construção de hangares, de forma a garantir conforto aos
seus usuários, aproveitando-se, para isso, o que a natureza tem em abundância e
nos dá de forma gratuita – a iluminação e a ventilação naturais.
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REFERÊNCIAS
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2001.
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Nacional de Engenharia Civil, 1996.
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GLOSSÁRIO
EPÓXI – tinta plástica e impermeável usada na pintura de peças metálicas
ou de ambientes expostos a grandes umidades.
FLUXO LUMINOSO (Φ) – quantidade de energia luminosa que sai de uma
fonte por unidade de tempo. Sua unidade de medida é o Lúmen – cd/m² =
Lm.
ILUMINÂNCIA OU NÍVEL DE LUZ (E) - grandeza relacionada à densidade
da intensidade luminosa que chega a uma superfície. Sua unidade de
medida é o Lúmen por metro quadrado.
INTENSIDADE LUMINOSA (I) - quantidade de energia emitida por um objeto
em uma dada direção. Sua unidade usual de medida é a candela – cd.
LUMINÂNCIA OU BRILHO (L) – medida do brilho de uma superfície ou fonte
de luz, sendo através dela que o olho humano enxerga. É definida como a
intensidade luminosa por área aparente de uma superfície numa dada
direção e sua unidade é candela/m² = cd/ m².
LUX - unidade de iluminância. Mede-se com um luxímetro.
PLATIBANDA – Moldura continua, mais larga, que contorna uma construção,
formando uma proteção ou uma camuflagem do telhado.
PSICROMETRIA – Estudo das misturas de ar e vapor d'água.
PVC - policloreto de polivinila (ou policloreto de vinil), um plástico também
conhecido como vinil.