INTEGRAÇÃO DO CONCEITO DE ENVELOPE SOLAR NA
LEGISLAÇÃO URBANA PARA ECONOMIA DE ENERGIA NO
SETOR RESIDENCIAL
Eleonora Sad de Assis, Roberta Vieira Gonçalves de Souza, Jussara Grosch Ludgero
Ramos, Valesca Brandão Cerqueira Coimbra, Stael de Alvarenga Pereira Costa
Escola de Arquitetura da Universidade Federal de Minas Gerais, rua Paraíba, 697, CEP
30130-140, Belo Horizonte, MG, e-mails: [email protected]; [email protected]
[email protected]; [email protected]; [email protected]
Abstract: In Brazil, the residential sector is the second in consumption of electricity,
which is in good part used for water heating. Considering the potential of the solar energy
for this final use and its great availability in the Brazilian territory, particularly in the state
of Minas Gerais, actions should be implemented for the diversification of the energy
matrix in this sector. This paper presents an experience of regulation at the urban scale,
guaranteeing the solar access in each lot in order to make possible the use of systems of
thermal solar conversion. This was made through the integration of the concept of solar
envelope to the law of land use and occupation. The case of the city of Paracatu, MG, is
taken as example, showing the viability of the approach.
Copyright © 2007 CBEE/ABEE
Keywords: solar envelope, urban legislation, solar energy.
Resumo: O setor residencial é o segundo maior consumidor nacional de eletricidade,
sendo boa parte dessa energia usada para aquecimento de água. Considerando o potencial
da energia solar para esse fim e sua grande disponibilidade no território brasileiro,
particularmente no estado de Minas Gerais, ações devem ser implementadas para a diversificação da matriz energética nesse setor. Aborda-se, neste trabalho, uma experiência de
regulamentação à escala urbana, garantindo o acesso ao sol em cada lote de modo a
viabilizar o uso de sistemas de conversão solar térmica. Isso foi feito através da
integração do conceito de envelope solar à lei de uso e ocupação do solo. O caso do município de Paracatu, MG, é tomado como exemplo, mostrando a viabilidade da aplicação.
Palavras Chaves: envelope solar, legislação urbana, energia solar.
1
INTRODUÇÃO
O adensamento e verticalização dos grandes centros
urbanos acaba por comprometer o acesso das
edificações ao sol e à luz, muitas vezes com sérias
conseqüências quanto a aspectos sanitários e de
habitabilidade dos ambientes interiores. Por outro lado,
a necessidade atual de diversificação da matriz
energética urbana, principalmente considerando o
elevado consumo de eletricidade do parque edificado,
aponta para o grande potencial de uso da energia solar
(segundo dados de BRASIL, 2005, cerca de 44,2% da
energia elétrica produzida no país em 2004 foi
consumida pelos edifícios, sendo que quase a metade
desse percentual se deve ao consumo do setor
residencial).
O potencial de uso da energia solar deve ser também
considerado tendo em vista que cerca de 70% do tecido
urbano é constituído por edifícios residenciais, onde o
consumo desagregado por usos finais indica que 24% a
46% da energia elétrica é usada para aquecimento de
água (JANNUZZI e SCHIPPER, 1991; PEREIRA,
2002). Assim, é necessário desenvolver instrumentos de
regulação do uso do solo que evitem que uma
edificação lance sombras indesejáveis sobre outra,
possibilitando o uso generalizado da energia solar para
aquecimento de água em ambiente urbano.
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Este trabalho apresenta uma aplicação do conceito de
envelope solar integrado à morfologia urbana na
elaboração da legislação urbanística, com vistas ao
atendimento desses requisitos.
2
O CONCEITO DO ENVELOPE
SOLAR E SUAS APLICAÇÕES
O uso de ângulos de obstrução é antigo nas legislações
de planejamento urbano, sendo também relevante na
análise de desempenho do projeto de arquitetura quanto
à acessibilidade ao sol e à luz natural (FAWCETT,
1983). A conjugação de ângulos de obstrução obtidos
para todos os limites da área a ser projetada resulta no
que se convencionou chamar de “envelope solar” da
área. O envelope solar, gerado segundo certos critérios,
forma um volume sobre o terreno dentro do qual o
edifício deve ficar inserido, para não projetar sombras
indesejáveis sobre a vizinhança.
Não há, entretanto, acordo, na literatura corrente, sobre
os critérios a utilizar para a geração dos ângulos de
obstrução, havendo, além disso, uma série de métodos
aparentemente diferentes para a formação do próprio
envelope solar. Os critérios estão geralmente associados
ao efeito bactericida do sol, às condições de conforto
térmico no interior das edificações (critérios de
desejabilidade e indesejabilidade da radiação solar
direta sobre os planos do edifício) e ao aproveitamento
da energia solar como fonte alternativa à energia
operante (uso das envoltórias do edifício para instalação
de sistemas conversores de energia). Os sistemas de
conversão de energia solar, por sua vez, necessitam que
suas superfícies coletoras fiquem livres da projeção de
sombra de outros elementos da paisagem urbana
durante um certo período ao longo do ano, estejam elas
instaladas em qualquer das envoltórias da edificação.
Por isso, a aplicação deste tipo de critério leva em conta
apenas os extremos da trajetória local aparente do sol
(os solstícios) e define um período diário de insolação
cuja energia solar acumulada garanta a conversão que
viabilize economicamente o uso do sistema. Knowles e
Berry (1980) aplicaram este último critério para a
geração de sua proposta de envelope solar, vinculandoo ao zoneamento urbano e definindo perfis diferentes
de insolação para áreas residenciais e comerciais. Os
autores demonstraram sua viabilidade de aplicação em
áreas de densidade moderada de ocupação (cerca de
350 hab/ha).
Do ponto de vista metodológico, existem duas formas
principais de gerar um envelope solar. Numa delas, os
ângulos de obstrução determinados são aplicados aos
limites laterais, frontal e de fundos do lote ou área,
formando planos imaginários cuja interseção determina
o volume do envelope solar (figura 1). Este é o
processo usado por Pereira (1994) e por Assis e
Valadares (1994). O outro método, utilizado por
Knowles e Berry (1980), aplica os ângulos de altura
solar nos cantos das divisas do lote ou área,
determinando o volume do envelope pelo cruzamento
diagonal dos ângulos sobre o terreno (figura 2).
Fig. 1 - Envelope solar segundo Pereira (1994) e Assis e
Valadares (1994)
Fig. 2 - Envelope solar segundo Knowles e Berry (1980)
A aplicação do conceito de envelope solar traz algumas
vantagens e alguns novos problemas para o
planejamento urbano e projeto do edifício. Knowles e
Berry (1980) enumeram como principais vantagens:
• a redução dos gastos de energia nos edifícios e nos
transportes. A economia de energia nos transportes
parece resultar do aumento relativo das densidades
de ocupação. Menores custos para aquecimento e/ou
refrigeração dos edifícios, em função das
densidades moderadas de assentamento, que
expõem menos superfícies para as trocas térmicas
que no caso de edificações muito isoladas; das
baixas alturas resultantes para os edifícios
comerciais, que necessitarão menos instalações
verticais e, o mais importante para a redução de
demanda de energia operante nos edifícios, que é a
possibilidade efetiva de usar a energia solar, tanto
por meios passivos quanto ativos, em densidades
moderadas;
• é uma forma de controle necessariamente sensível
às condições específicas de cada lugar, sendo mais
eficiente em sua perspectiva de conjunto que outras
alternativas legais, tais como os acordos voluntários
entre vizinhos. Além disso, representa uma
mudança relativamente simples nas formas
precedentes que definem gabaritos de altura e
distância entre os edifícios, que não têm, em geral,
comprometimento algum com as condições
ambientais locais;
• tem como característica não impor nenhuma
restrição ao projeto do edifício em termos da forma
de ocupação do solo. Além disso, estimula o uso de
elementos arquiteturais, tais como pátios de
iluminação, terraços, zenitais e novas concepções de
janelas para o controle da insolação e iluminação,
que podem produzir espaços de extraordinária
qualidade e, ao mesmo tempo, mais eficientes do
ponto de vista do consumo de energia.
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Um dos principais problemas apontados é o grande
impacto sobre o uso do solo, a densidade de construção
e a valorização do solo urbano, de modo que o conceito
deve ser tratado para chegar a um certo equilíbrio com
as necessidades locais de desenvolvimento urbano.
3
METODOLOGIA DE APLICAÇÃO: O
CASO DE PARACATU
Na cidade de Paracatu, os levantamentos preliminares
mostraram que as edificações têm sido construídas sem
os afastamentos necessários em relação às divisas dos
lotes, prejudicando as condições de conforto ambiental
e de acessibilidade aos recursos naturais para o
condicionamento natural (passivo) dos edifícios.
Desse modo, o desenvolvimento das diretrizes para o
plano diretor buscou disciplinar o processo de
adensamento
urbano,
sem
comprometer
a
permeabilidade do ambiente construído em relação à
ventilação e à iluminação naturais, bem como
preservando condições de acesso ao sol dos lotes
urbanos para fins de conversão da energia solar para
aquecimento de água, considerando a grande
disponibilidade de radiação solar nessa região, em
função de sua posição latitudinal e tipo climático.
A consideração de critérios bioclimáticos no
planejamento urbano requer uma abordagem sistêmica,
onde as variáveis ambientais podem ser integradas nas
escalas diversas do planejamento, desde os estudos para
o macrozoneamento do município até as classificações
de uso do solo e aos ordenamentos de assentamento. É
nessa última etapa que a integração do conceito de
envelope solar se mostra mais adequada e viável.
Na escala dos estudos para o macrozoneamento urbano,
foram feitos levantamentos dos parâmetros de direção e
velocidade dos ventos, temperatura e umidade relativa
das várias regiões urbanas, gerando um diagnóstico da
situação urbana local que permitiu a caracterização
ambiental de cada macro-região da cidade.
Na etapa seguinte, o estudo da morfologia urbana
permitiu identificar os vários tipos de tecidos urbanos
existentes, definidos como “conjuntos de edificações
com características de ocupação do solo, volumetria e
estilos semelhantes” (Mouldon, 1999 apud COSTA,
2004: 121). A partir da identificação dos vários tipos
locais de tecido urbano, foram levantados os tipos
predominantes de lote em cada tecido, considerando-se
os tamanhos (dimensões) mais freqüentes e as
orientações principais com relação ao norte geográfico.
Tais informações foram utilizadas para o estudo das
condições mínimas de acessibilidade ao sol em cada
uma dessas áreas, seguindo uma metodologia que fora
desenvolvida anteriormente, para o caso de Belo
Horizonte, por Assis e Valadares (1994).
As condições de acessibilidade ao sol definem, para
cada tipo e orientação de lote, o envelope solar, que é
integrado aos modelos de assentamento de edificações a
serem implantados na cidade, contribuindo para definir,
na lei de uso e ocupação do solo, parâmetros
urbanísticos tais como a altura máxima das edificações,
os coeficientes de aproveitamento, as taxas de ocupação
e os afastamentos mínimos das divisas dos lotes.
3.1
Estudo do período necessário
de insolação e identificação dos
ângulos de acessibilidade ao sol
Segundo Knowles e Berry (1980), existem três modos
de trabalhar com a conversão da energia solar no
ambiente construído, que descrevem as relações entre o
potencial de desenvolvimento urbano e uso do solo
local, e o acesso solar. No caso de Paracatu, foi adotado
o que os autores chamam de primeiro modo de
conversão, ou seja, a conversão na cobertura. Este
modo caracteriza a proteção da acessibilidade ao sol
apenas nos telhados das edificações, o que permite o
máximo de desenvolvimento urbano, em termos de
verticalização e diminuição dos afastamentos entre os
edifícios, mas, obviamente, o mínimo de conversão
potencial de energia por unidade de volume de
construção.
Para viabilizar, na prática, a utilização de sistemas de
conversão solar térmica existentes no mercado
brasileiro com uma dada eficiência mínima, é
necessário garantir um certo período de acessibilidade
ao sol para cada lote na cidade, em função dos
requerimentos do sistema. Para tanto, é necessário
conhecer a disponibilidade local de radiação solar,
principalmente no período do inverno.
Com base nos dados de insolação da cidade (BRASIL,
1992), calculou-se a média mensal da radiação total no
plano dos coletores (normalmente inclinados da latitude
local mais 10o), utilizando simultaneamente o método
apresentado por Duffie e Beckman (2006) [1] e a
correlação de Bennett (1969), que parece ter melhor
ajuste aos dados medidos em Minas Gerais.
Considerando a temperatura média mensal local, os
dados de um coletor solar classe B, o consumo de água
quente médio de uma família de 4 pessoas, a
temperatura interna da água no reservatório térmico
constante de 45oC ao longo do ano e de banho também
constante de 40oC, a eficiência desse sistema (fração
anual) pode ser determinada. De acordo com a
orientação da profa. Elizabeth Marques Duarte Pereira,
a eficiência mínima adotada foi de 60%.
Uma vez encontrada a condição de eficiência do
sistema de 60%, verifica-se a correspondência da
radiação solar total sobre o plano inclinado do coletor à
radiação solar total sobre o plano horizontal, para o mês
com a menor incidência de radiação solar, ou seja,
junho, onde ocorre o solstício de inverno. Verificou-se,
para o sistema de aquecimento solar indicado, a
necessidade de garantir uma captação diária média da
ordem de 11 MJ/m2 ou cerca de 3.000 W/m2 para que o
sistema operasse com a eficiência adotada.
Calculando a radiação total média horária no mês de
junho, é possível determinar o período do dia que
contém essa radiação necessária para garantir a
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eficiência adotada. Uma vez determinados esses
horários, pode-se extrair da carta solar local, ou através
de cálculo, os ângulos de azimute (az) e de altura do sol
(h), nesses horários. São estes ângulos que, aplicados
aos grupos de orientação dos lotes, definirão em cada
caso os respectivos envelopes solares. A figura 3
mostra os ângulos que definem a posição do sol em
cada horário.
3.2
Integração aos parâmetros
urbanísticos
Os parâmetros urbanísticos determinam os critérios de
uso e ocupação do solo e configuram os diversos
modelos de assentamento urbano. Os principais são:
área e testada mínimas de lote, taxa de ocupação, taxa
de permeabilidade, afastamentos mínimos (frontal,
lateral, fundos), altura máxima da edificação, número
máximo de pavimentos, altura máxima na divisa e
coeficiente de aproveitamento.
A princípio, foram identificados os parâmetros
urbanísticos de acordo com a morfologia urbana. A
partir desse estudo foram criados os modelos de
assentamento preliminares para cada zona urbana.
Fig. 3 - Os ângulos de posição do sol
Considerando, ainda, que o ângulo de altura solar não
se transfere em verdadeira grandeza para os planos
verticais sobre as linhas de divisa do lote, uma correção
é necessária, de acordo com a orientação do lote,
determinando, assim, os ângulos de altura solar
corrigida (hc) sobre o terreno. Esses são os ângulos de
obstrução que constituirão, enfim, os ângulos do
envelope solar. Essa correção foi feita segundo o
procedimento apresentado em Frota e Schiffer (1995).
Assim, pode-se adotar diferentes ângulos de envelope
para cada um dos grupos de orientação dos lotes.
Aplicando os ângulos de altura solar corrigida nos
sentidos transversal e longitudinal de um lote, obtémse, pela sua interseção, o envelope solar do lote, como
mostra a figura 4 (nessa figura, convencionou-se que a
aplicação dos ângulos ocorreria no ponto médio de cada
linha de divisa do terreno e a partir de uma determinada
altura. Tais convenções, na verdade, devem ser
dispostas em lei).
O estudo do envelope solar para cada agrupamento de
lotes segundo sua orientação solar, derivou, por sua
vez, alguns critérios de ocupação do lote, os quais
tratam dos afastamentos da edificação em cada
pavimento e da altura máxima que pode ser construída.
Na integração das duas abordagens, os limites impostos
pelo envelope solar foram cuidadosamente estudados
com relação às características ambientais do
macrozoneamento e às necessidades locais de
desenvolvimento urbano, levando à adoção de outras
referências para a aplicação dos ângulos do envelope,
de modo a não haver tanta restrição à construção no
lote, ao mesmo tempo preservando o período de
insolação sobre a cobertura.
Desse modo, os modelos de assentamento que
permitiam a verticalização além do terceiro pavimento
foram subdivididos conforme a orientação solar do lote,
determinando valores de afastamentos gradativos em
relação à altura da edificação. O próximo item mostra
os resultados dessa integração.
4
RESULTADOS
4.1
Envelope solar resultante
Paracatu está situada a uma latitude de 17,13o sul e
longitude de 46,52o oeste, a uma altitude média de
711,40 m. Segundo os cálculos efetuados, a radiação
solar diária média mínima sobre plano horizontal que a
cidade recebe é de cerca de 4.047 W/m2, no mês de
junho. Pesquisando-se o período do dia que contém os
necessários 3.000 W/m2, encontrou-se, para essa
cidade, o período de 9:30 h às 14:30 h, tempo solar
verdadeiro, dia médio do mês de junho [2]. Esse é o
período mínimo de proteção das coberturas das
edificações contra o sombreamento indesejável das
edificações vizinhas. Estes horários determinaram os
ângulos de altura solar corrigida para a formação do
envelope solar.
Fig. 4 - Envelope solar sobre um lote ou terreno
Analisando as condições de orientação solar da malha
urbana de Paracatu, observou-se que se poderia agrupar
o conjunto de regiões em basicamente 6 grupos de lotes
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com orientações distintas, como mostra a Tabela 1. Em
cada um desses grupos, adotou-se o ângulo azimutal
central (que varia em mais ou menos 15o com os limites
das orientações de cada grupo) como ângulo de
referência de orientação da testada/fundo do lote para a
pesquisa dos ângulos de altura solar corrigida.
Tabela 1: Orientações Principais dos Lotes
da Cidade de Paracatu (em graus)
Ângulo azimutal da testada /
fundo de lote
Ângulo azimutal central
para efeito de cálculo
0o a 30o
15º
o
o
45º
o
o
75º
30 a 60
60 a 90
o
o
90 a 120
• para a divisa de fundos: idem à testada,
considerando uma distância de 7,0 m da linha de
divisa.
A figura 5 mostra um exemplo de aplicação para o caso
de um lote com orientação entre 60o a 90o com o norte
geográfico (confira os ângulos do envelope solar para
as linhas de testada/fundos e laterais na Tabela 2).
105º
o
o
135º
o
o
165º
120 a 150
150 a 180
A posição do sol nos horários-limite de exposição do
lote à insolação para a latitude de Paracatu é
determinada pelos seguintes ângulos: às 9:30 h, az =
43,6o e h = 35,2o; às 14:30 h, az = 316,8o e h = 35,5o
[3]. Desse modo, adotando-se o ângulo azimutal
central para cada grupo de lotes, encontram-se, por
construção geométrica, os seguintes ângulos de altura
solar corrigida (Tabela 2).
Tabela 2: Ângulos de Envelope Solar (hc) para as
Orientações mais Freqüentes dos Lotes em Paracatu
Orientação azimutal da
testada/ fundo de lote
hc
Testada/Fundo
hc
Laterais
0o a 30o
56o
39o
30o a 60o
88o
35o
60o a 90o
54o
40o
90o a 120o
39o
56o
120o a 150o
35o
88o
150o a 180o
40o
54o
Na aplicação dos ângulos de envelope solar, foi
considerado um modelo de edificação de referência
com as características mínimas de 1 pavimento com pédireito de 3,0 m e afastamento das divisas laterais de
1,5 m. Convencionou-se, para o caso de Paracatu, que
os ângulos de altura solar corrigida seriam aplicados do
seguinte modo:
• para as laterais: a partir do lote vizinho, na altura do
pé-direito do 1o pavimento desta edificação de
referência;
• para a testada: a partir do lote vizinho, numa
distância de 3,0 m da linha de divisa, na altura do
pé-direito do 1o pavimento da edificação de
referência;
Fig. 5 – Exemplo de aplicação da linha limite referente ao
ângulo de envelope solar para o caso de orientação do lote
entre 60o a 90o com o norte geográfico (vide Tabela 2).
4.2
Modelos de assentamento
resultantes
Embora a proposta de lei de uso e ocupação do solo
(L.U.O.S.) tenha respeitado a tendência de crescimento
urbano, as formas de ocupação (basicamente as
condições de adensamento e verticalização) foram
determinadas de acordo com os requisitos de acesso ao
vento, ao sol, à iluminação natural e à paisagem urbana,
além dos outros critérios urbanísticos convencionais
como trânsito, infra-estrutura, preservação histórica e
cultural.
Restringiu-se, por exemplo, o coeficiente de
aproveitamento a valores até 1 (um), de modo a
desestimular uma excessiva ocupação horizontal, que
poderia afetar a ventilação urbana e a taxa de
permeabilidade. Além disso, considerando que a cidade
possui regiões com lotes muito pequenos, com áreas
inferiores a 200 m2 e testada menor que 10 m, nessas
regiões, recomendou-se a restrição a edificações de um
único pavimento, havendo a necessidade de remembramento de lotes para a construção de mais de 1
pavimento e aplicação do envelope solar.
A partir dos estudos de integração, foram então criados
15 modelos de assentamento para assegurar a ocupação
adequada, sendo diferenciados, principalmente, pelas
determinações do macrozoneamento e do envelope
solar. Agruparam-se as regiões onde as orientações da
malha urbana eram semelhantes, de modo que os
parâmetros de ocupação com base no envelope solar
pudessem ser generalizados e aplicados com mais
facilidade. Os afastamentos mais restritivos em cada
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grupo de orientações de lote foram respeitados,
considerando que os estudos, para possibilitar tal
generalização, foram feitos para uma variação de até
15o na orientação dos lotes.
Cinco modelos de assentamento foram criados para
possibilitar a verticalização em determinadas regiões.
Os valores de afastamentos para os modelos verticais
foram determinados para a altura máxima da
edificação.
Esses valores são mostrados na Tabela 3 adiante, onde
se percebe bem o nível de detalhamento a que este tipo
de abordagem pode chegar.
Fig. 6 - Exemplo de edificação conforme parâmetros do
modelo de assentamento para uma região de verticalização
A figura 6 ilustra o resultado simulado de uma
edificação projetada segundo um desses modelos
verticais.
Tabela 1: Os modelos de assentamento verticais propostos para a cidade na L.U.O.S. 2007
MODELO
ÁREA
DE
LOTE
TESTADA
ORIENTAÇÕES
DE LOTE + -15º
MA V1
450
15
15, 45, 75
MA V2
450
15
105, 135, 165
MA V3
600
20
15, 45,75
MA V4
600
20
165
MA V5
600
20
105, 135
4.3
Nº DE
PAVTOS.
ALTURA
MÁXIMA DA
EDIFICAÇÃO
AFAST.
LATERAL
AFAST.
FRONTAL
AFAST.
FUNDOS com
sombreamento
em parte da
cobertura
3
4
3
4
3
4
5
6
7
8
3
4
5
6
7
8
3
4
5
6
7
8
9,3
12,4
9,3
12,4
9,3
12,4
15,5
18,6
21,7
24,8
9,3
12,4
15,5
18,6
21,7
24,8
9,3
12,4
15,5
18,6
21,7
24,8
5
8,8
2,3
4,6
5
8,8
12,5
16,2
19,9
23,60
2,3
4,6
6,9
9,1
11,4
13,6
2,3
2,3
3,4
4,8
6,2
7,6
3
3
3
3
3
3
3
3
3,5
5,8
3
3
3
3
4,3
7,2
3
3
3
5,6
9,3
13,0
3
3
3
4,1
3
3
3
4,3
6,5
8,8
3
3
4,6
7,5
10,3
13,2
3
4,1
7,8
11,5
15,2
18,9
Mapeamento para efeito de Lei
de Uso e Ocupação do Solo
O mapa de zoneamento final de uso e ocupação do solo
(figura 7) traz a síntese da abordagem de integração.
Nele percebe-se a subdivisão das zonas onde se inserem
os modelos de assentamento, inclusive os modelos de
assentamento verticais.
Essa subdivisão ocorreu,
portanto, com base tanto nas indicações do macrozoneamento urbano como em função das orientações
diversas da malha urbana, que trazem aplicações
diferenciadas do envelope solar.
Na escala do macrozoneamento, dados climáticos
existentes (estação meteorológica local) e pesquisados
no ambiente intra-urbano resultam no diagnóstico
ambiental da cidade e nas recomendações gerais de
ocupação, o que pode ser visto com mais detalhe em
Assis et al (2007). Ao nível do disciplinamento do uso
e ocupação do solo, a aplicação do conceito de
envelope solar aos modelos de assentamento, assegura
a possibilidade de utilização da conversão solar, pelo
menos, para o aquecimento residencial de água,
contribuindo para a diversificação da matriz energética
da cidade. A integração desses parâmetros
bioclimáticos às escalas de planejamento visa, portanto,
à melhoria das condições de conforto ambiental e
economia de energia na cidade.
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Fig. 7 - Mapa proposto de zoneamento de uso e ocupação do solo da cidade de Paracatu, 2007
5
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A experiência de implementação do Estatuto das
Cidades (Lei 10.257, de 10 de julho de 2001) no Brasil
tem levado à percepção da grande deficiência de
planejamento urbano e territorial em que se encontram
os municípios e nossas cidades de médio e pequeno
portes. Apesar de, em muitos casos, a urgência de se
resolver as questões de falta de infra-estrutura e subhabitação se imponha a qualquer outra consideração, é
preciso levar em conta que a solução setorial dos
problemas tem se mostrado ineficaz no médio e longo
prazos e, por outro lado, é preciso não esquecer que a
dimensão planetária da chamada crise ambiental mostra
a necessidade de desenvolver soluções locais
comprometidas com o ambiente natural enquanto
suporte da sociedade. Assim, não parece correto usar da
situação de “país em desenvolvimento” para
negligenciar a perspectiva de sustentabilidade das ações
de planejamento, até porque a integração de novas
questões, tais como a da energia e do conforto
ambiental, tem tido impactos positivos na
acessibilidade das populações mais carentes à infraestrutura e a melhor qualidade físico-ambiental urbana,
em todos os países que adotaram políticas de melhoria
da eficiência energética em suas cidades e edifícios.
Esse estudo mostrou que é possível e viável a
integração de parâmetros bioclimáticos, como o
conceito de envelope solar , ao planejamento urbano de
cidades de médio porte no país, como é o caso de
Paracatu, com base em dados existentes de insolação
da localidade e da tecnologia dos equipamentos de
conversão solar térmica do mercado. Sobretudo,
demonstrou-se a possibilidade de integração de
metodologias distintas de planejamento urbano, que
levaram a uma abordagem mais complexa do ambiente
urbano, no sentido de que mais variáveis puderam ser
consideradas simultaneamente no planejamento,
resultando numa perspectiva mais totalizante do plano.
Focalizou-se o resultado ao nível da lei de uso e
ocupação do solo urbano, entretanto, as demais leis que
formam o conjunto do plano diretor também têm um
importante papel na promoção da melhoria das
condições ambientais e de eficiência energética. Uma
vez assegurada na L.U.O.S. a acessibilidade ao sol para
manter a eficiência do sistema de conversão solar, cabe
ao código de obras local prever a sua utilização nas
várias tipologias de edifícios. Esta etapa não foi aqui
abordada. Não se abordou também a responsabilidade
da lei de parcelamento do solo em orientar os novos
loteamentos urbanos para as melhores orientações ao
sol, de modo a que as zonas de expansão urbana sejam
criadas já dentro de parâmetros de melhor
aproveitamento do solo, preservando seu valor
econômico e a acessibilidade aos recursos ambientais
para o conforto e eficiência energética.
Como já comentado anteriormente, a aplicação do
conceito de envelope solar traz restrições principalmente à verticalização das regiões urbanas. Um outro
aspecto que pode trazer críticas à sua implementação é
o grau de complexidade e detalhamento do zoneamento
e dos modelos de assentamento resultantes. Entretanto,
a massa técnica local pode ser treinada para lidar com o
plano, devendo entendê-lo, sobretudo, como um
instrumento de valorização profissional e de melhoria
ambiental para a sua cidade.
6
REFERÊNCIAS
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vol. 41, n. 8, agosto, p. 1213-1219.
Notas:
[1] Para a aplicação do modelo de cálculo de radiação
solar descrito em Duffie e Beckman (2006), com
base no parâmetro medido de insolação, utilizou-se
os coeficientes a e b da fórmula de Angström
determinados para Brasília (DORNELAS et al,
2006), em função da proximidade das duas cidades
e da falta de dados para Paracatu.
[2] O dia médio de junho, segundo Duffie e Beckmann
(2006) é o dia 10.
[3] Esses ângulos não são exatamente simétricos em
relação ao meio dia solar por causa do movimento
de precessão da Terra.
Agradecimentos:
As autoras gostariam de agradecer a assessoria da
profa. Elizabeth Marques Duarte Pereira e de sua
equipe do Grupo de Estudos em Energia (GREEN
Solar) da Pontifícia Universidade Católica de Minas
Gerais, pelo apoio e orientação na determinação do
período necessário de insolação para a garantia de
eficiência de um sistema comercialmente acessível de
aquecimento solar, que foi base para a determinação
dos ângulos do envelope solar.
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