Soren Kierkegaard
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.4 Inércia Térmica
2.4.4 A Inércia Térmica e o Método de Mahoney
Carl Mahoney, baseado em longa experiência desenvolvida no Department of Tropical Studies, Architectural Association School, Londres, e auxiliado por uma equipe de especialistas e ex-alunos daquela instituição, elaborou um método de análise do desempenho térmico de edificações, que há mais de trinta anos facilita a escolha de recursos apropriados de desenho bioclimático.
As Tabelas de Mahoney foram inicialmente desenvolvidas em 1969 e publicadas em uma monografia da Organização das Nações Unidas, de autoria de Otto Koenigsberger, Carl Mahoney e John Martin Evans (1971). Este trabalho já incluía os ajustes, resultantes do teste da metodologia em mais de 50 contextos climáticos diferentes, e trazia exemplos de recomendações em seis tipos climáticos diferentes. Essa publicação original circulou principalmente entre os órgãos governamentais e teve uma distribuição reduzida nos meios acadêmicos e de pesquisa (EVANS, 1999).
Com a sua inclusão no “Manual of Tropical Housing” (KOENIGSBERGER et al, 1974) e, posteriormente, com a edição destas publicações traduzidas para o espanhol e o francês, assegurou-se uma ampla difusão do método. Evans (2000) comenta que o conceito foi desenvolvido durante um estudo realizado na Nigéria, onde o clima muda gradualmente, desde as condições quentes e úmidas sobre a costa Sul, com pouca variação durante o ano, até condições típicas de deserto no Norte, com maior amplitude térmica diurna e mudanças de estação mais marcantes.
Os livros sobre arquitetura tropical propunham soluções que eram modelos para climas específicos, tais como os climas quente e úmido das zonas equatoriais ou o quente e seco do deserto, como exemplificado no livro de Olgyay (1963). No entanto, para Evans (2000), o maior problema reside em se definir normas bioclimáticas de desenho para climas de transição, onde os projetistas requerem informações sobre as modificações das normas na medida em que variam as condições climáticas.
No Método de Mahoney, a análise é realizada em quatro etapas:
1) Análise dos dados meteorológicos típicos de cada mês (temperaturas médias máximas e mínimas, amplitude média, umidade relativa, pluviosidade e velocidade e direção dos ventos), preparados com certas simplificações a fim de se determinar suas características principais;
2) Comparação destes dados com zonas de conforto diurnas e noturnas, tendo como resultado um diagnóstico diurno e noturno dos meses com condições quentes, frias ou confortáveis;
3) Identificação de indicadores de umidade (U1, U2, U3) e aridez (A1, A2, A3), a partir da análise das condições climáticas coincidentes com conforto ou desconforto em cada mês. Por exemplo: calor com alta umidade e baixa amplitude térmica;
4) Definição de diretrizes de desenho e construção, dependendo do número de meses com distintos indicadores.
Evans (2000) apresentou as principais diferenças entre o Método de Mahoney e outros estudos e métodos, como os diagramas de Olgyay (1963) e Givoni (1976). No Método de Mahoney, as zonas de conforto contemplam variações segundo a temperatura média anual, considerando um modelo adaptável de conforto com diferentes zonas para o dia e a noite. Além disso, é possível avaliar a duração das condições de desconforto e a necessidade de responder com recursos bioclimáticos específicos, equilibrando as necessidades em distintas épocas do ano.
Estas diferenças podem ser vistas claramente na aplicação da inércia. O Método de Mahoney considera a inércia térmica indispensável, quando uma acentuada amplitude média mensal (igual ou superior a 10°C) coincide com umidade baixa ou moderada (grupo de umidade menor que 4) - indicador A1. Sua utilização é recomendada através da aplicação de coberturas pesadas, para climas compostos com estações úmidas e secas, que apresentam no mínimo 6 meses do indicador A1, e para todas as paredes de edificações que apresentem no mínimo 3 meses deste indicador.
Atualmente, o Método de Mahoney tem sido pouco utilizado, aparecendo ocasionalmente em trabalhos apresentados em congressos e alguns cursos de pós- graduação. Dentre as limitações deste método, Evans (1999) destaca os seguintes aspectos:
• Foi desenvolvido para climas equatorial e tropical, como pode ser visto a partir dos indicadores. Apesar de grande parte dos climas brasileiros enquadrar-se nesta categoria, uma área significativa do país apresenta climas com características de temperado, para os quais é necessário o desenvolvimento de indicadores adequados;
• Foi planejado para fornecer diretrizes iniciais de projeto para empreiteiros, muitas vezes não familiarizados com regiões distantes em países de grande extensão. Não havia a intenção de ser uma ferramenta de pesquisa para o enfoque da dimensão bioclimática da arquitetura;
• Suas recomendações foram originalmente desenvolvidas para edifícios escolares, mas adaptadas posteriormente para a habitação popular. As aplicações relativas a outras tipologias construtivas devem ser feitas com cautela. Os conceitos
envolvidos aplicam-se a edifícios sem ar condicionado, que maximizem o uso de estratégias passivas de aquecimento e refrigeração.
Apesar destas limitações, segundo Evans (1999), o Método de Mahoney apresenta algumas vantagens didáticas, necessárias para qualquer ferramenta de projeto com enfoque bioclimático:
• Clareza: apresenta um processo explícito, conjugando dados climáticos, análise de conforto térmico e indicadores de estratégias bioclimáticas para recomendações de projeto;
• Velocidade: as tabelas podem ser preenchidas rapidamente, impedindo interrupções no processo de projeto. Alguns programas computacionais utilizam as Tabelas de Mahoney para simulações do desempenho térmico de edificações, como o Arquitrop (Brasil) e Archipak (Austrália);
• Dados de entrada simplificados: para obter as recomendações de projeto são necessários apenas dados climáticos limitados e disponíveis para vários centros urbanos;
• Saída para projeto: relacionada às etapas do processo de projeto, promovendo informações simples nas etapas adequadas do desenvolvimento desse;
• Praticidade: fornece recomendações relativas aos elementos de projeto, tais como o espaço exterior, formas da edificação, coberturas, paredes e aberturas.
Como o próprio nome sugere, Carl Mahoney desenvolveu o conceito inicial das Tabelas de Mahoney. No entanto, segundo Evans (2000), Otto Koenigsberger foi quem viu o potencial do método e motivou um grupo de colaboradores, possibilitando uma grande difusão das tabelas através de duas importantes publicações. O método foi visto por ele como uma contribuição ao grande problema de melhorar a qualidade de vida da população dos países em desenvolvimento.
Com o objetivo de otimizar o conforto térmico de usuários de edificações na cidade de São Carlos, SP e evitar o desperdício de energia com sistemas artificiais de climatização, este trabalho se propôs a avaliar a utilização da inércia térmica em edificações submetidas ao clima específico da cidade. A hipótese em que se baseia esta pesquisa é que, para o clima semi-úmido que apresenta inverno frio e seco e verão quente e úmido, sistemas construtivos com maior inércia térmica proporcionam ambientes mais confortáveis e edificações energeticamente mais eficientes.