UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
ÉRICA DA COSTA URBANO DE OLIVEIRA
MUART, muxarabi articulável:
Elemento arquitetônico de fachada com
integração entre identidade estética e
adaptabilidade à filtragem da luz natural.
Campinas 2019
ÉRICA DA COSTA URBANO DE OLIVEIRA
MUART, MUXARABI ARTICULÁVEL:
ELEMENTO ARQUITETÔNICO DE FACHADA COM
INTEGRAÇÃO ENTRE IDENTIDADE ESTÉTICA E
ADAPTABILIDADE À FILTRAGEM DA LUZ NATURAL.
Dissertação de Mestrado
apresentada à Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da UNICAMP, para obtenção do título de Mestra em Arquitetura, Tecnologia e Cidade, na área de Arquitetura, Tecnologia e Cidade.
Orientadora: Prof.ª Dra. Ana Lucia Nogueira de Camargo Harris
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELA ALUNA ÉRICA DA COSTA URBANO DE OLIVEIRA, E ORIENTADA PELA PROFESSORA DOUTORA ANA LUCIA NOGUEIRA DE CAMARGO HARRIS.
ASSINATURA DA ORIENTADORA
CAMPINAS 2019
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E
URBANISMO
MUART, MUXARABI ARTICULÁVEL:
ELEMENTO ARQUITETÔNICO DE FACHADA COM
INTEGRAÇÃO ENTRE IDENTIDADE ESTÉTICA E
ADAPTABILIDADE À FILTRAGEM DA LUZ NATURAL.
Érica da Costa Urbano de Oliveira
Dissertação de Mestrado aprovada pela Banca Examinadora, constituída por:
Prof.ª Dra. Ana Lucia Nogueira de Camargo Harris
Presidente e Orientadora/FEC-UNICAMP
Prof.º Dr. Daniel de Carvalho Moreira
FEC-UNICAMP
Prof.ª Dra. Denise Dantas
USP
A Ata da Defesa, com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no SIGA/Sistema de Fluxo de Dissertação/Tese e na Secretaria do Programa da
Unidade.
DEDICATÓRIA
À força Divina.
À minha filha, Ana Clara, aqui representando as
crianças, para que lembremos que após nossas vidas, as
delas continuam... e que essa continuidade seja repleta de sonhos bons!
Dedico à nossa missão de deixar um legado positivo para melhorar o futuro dos nossos filhos e netos... e tantas crianças que precisam e merecem nosso esforço...
Assim como meus avós fizeram por meus pais..., Assim como estes fazem por meu irmão e por mim..., Assim como meu marido e eu estamos fazendo pela nossa descendência...
Minha dedicação é fruto do Acreditar...
Acreditar que nossas Famílias podem construir um mundo melhor, com Amor, Estudo, Educação e Fé... Forças que nos ajudam a realizar sonhos!
AGRADECIMENTOS
À Vida como presente de Deus...
À Ana Lucia, com quem tenho aprendido além dos muxarabis, por acreditar em mim e pela amizade que construímos em paralelo à dissertação.
À minha filhinha, Ana Clara, que mesmo querendo ficar com a mamãe, entendeu que eu precisava estudar... por me inspirar e pela colaboração...
Ao meu marido, José Alfredo, por compreender a importância do mestrado, por trabalhar por nossa família para que eu pudesse estudar e por me tirar do computador para não me estressar quando eu já estava no meu limite...
Ao meu irmão e eng. civil, Júnior, pelos projetos que assumiu enquanto eu estudava... À Alessandra pelas aulas e traduções de inglês...
À Joice, Giuliam e Jorge Luís, que auxiliaram com traduções e revisões de textos... À Sayuri, Tábata e Fábio Locilento pela colaboração com maquetes e simulações. Ao André pelo mecanismo do modelo, Juliano, Luciano e Roberta pela fabricação. Aos técnicos Obadias e Daniel, do LACAF/FEC (Laboratório de Conforto Ambiental de Física Aplicada) por emprestar e ensinar a utilizar o luxímetro.
Aos professores, por terem aceito e colaborado como membros da banca do exame de Qualificação e de Defesa, Daniel de C. Moreira, Regina C. Ruschel, Lucila C.
Labaki e Stelamaris R. Beroli, da UNICAMP, e Denise Dantas e Sérgio L. Ferreira,
da USP. Aos demais professores, alunos e aos funcionários, especialmente da Secretaria da Pós-Graduação e da Biblioteca BAE.
À Instituição de Ensino UNICAMP e à CAPES por acreditar e financiar esta pesquisa. Ao profº Antônio Gleber Gonçalves Tibiriçá, por ter me orientado durante a Iniciação Científica na UFV, cujo aprendizado contribuiu tanto para este mestrado...
Aos meus pais, Dorotéa e Donisete, por serem meus melhores exemplos do quanto é importante estudar... por tamanha Força, Fé e Determinação e por cuidarem tão bem da minha filha... junto com a equipe que se formou para cuidar dela para eu estudar: marido, sogros Creusa e Nelson, e família, tia Cristina, e Cleonice... O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento
de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001.
RESUMO
Os brises-soleil e os muxarabis são elementos utilizados em fachadas de edificações com o intuito de servirem como filtros da luz solar incidente. Os brises-soleil, em geral, apresentam boa produtividade industrial e permitem a agregação de sistemas de articulação e automação. Por sua vez, os muxarabis clássicos exibem maiores possibilidades formais no desenvolvimento de padrões no design de superfície. Se por um lado os brises-soleil articulados proporcionam boa capacidade no acompanhamento da dinâmica da luz natural incidente na fachada, por outro, os muxarabis, apesar de fixos, oferecem boa capacidade na inserção de uma identidade geométrica própria. Nesta pesquisa, partiu-se do pressuposto de que seria possível desenvolver um novo elemento de fachada capaz de integrar os aspectos positivos de ambos. Dando continuidade à um primeiro protótipo de muxarabi dinâmico, realizou-se um estudo sobre possibilidades para o aperfeiçoamento desse elemento e desenvolvimento de um novo artefato. O muxarabi dinâmico tinha um sistema modular articulado por meio de uma rotação dupla de eixos paralelos que permitiu a implementação de um design de superfície do módulo hueso. Na pesquisa atual, fundamentada no método de Design Science Research, os tipos de objetos de estudos selecionados foram comparados por meio de modelagens digitais e análises físicas de um ambiente real que contém um brise-soleil articulado. Entre os resultados, destacam-se as vantagens no uso de unidades modulares vazadas e foi possível a integração das qualidades de ambos, possibilitando articulações e agregação de identidade no design de sua superfície. Obteve-se um novo artefato denominado de Muxarabi Articulado e Artístico (MuArt), o qual se apresenta, de modo promissor, como uma alternativa no desenvolvimento de novos elementos para fachadas.
Palavras-chave: Fachadas; Arquitetura - Detalhes; Modelos geométricos; Conforto
ABSTRACT
Brises-soleil and mashrabyia are elements used in facades of buildings in order to help control solar incidence. Brises-soleil generally have good industrial serial productivity and allow the integration of articulation and automation systems. In turn, classical mashrabyia presents greater shape possibilities in the development of patterns in surface design. If in one hand articulated brises-soleil provide decent capacity in following the dynamics of natural light incidence on the facade, on the other hand, the mashrabyia, although fixed, offers good capacity of inserting an authentic geometric identity. In this research, it was assumed that it would be possible to develop a new facade element capable of integrating the positive aspects of both. Carrying on with a first prototype of dynamic mashrabyia that has been developed, a study was made on possibilities of improvement of this element and development of a new artifact. The dynamic mashrabyia had a modular articulated system provided by a double rotation of parallel axes that allowed the implementation of a hueso module surface design. In the current research, based on the Design Science Research method, the selected study objects types were compared through digital modeling and physical analysis of a real environment containing an articulated brise-soleil. Among the results, we highlight the advantages in the use of hollow units, and it was possible to integrate the qualities of both elements, enabling joints and identity aggregation in the surface design. A new artefact called Articulated and Artistic Mashrabyia (MuArt) was obtained, which is promisingly presented as an alternative in the development of new facade elements.
Key-words: Facades; Architecture - Details; Geometric patterns; Thermal comfort;
Lista de Figuras
Figura 1. Nassif house in Jeddah. ... 24
Figura 2. Brise-soleil da fachada do MESP ... 29
Figura 3. Fachada com brise-soleil, o EF, sua vista do interior e detalhe da forma. ... 32
Figura 4. Brise-soleil 100 da empresa Reynaers ... 32
Figura 5. Visão externa de um muxarabi no Cairo, Egito ... 33
Figura 6. Muxarabi em la Alhambra ... 37
Figura 7. Muxarabi de Córdoba ... 37
Figura 8. Sobrado nº 7 ... 37
Figura 9. Sobrado nº 28 ... 37
Figura 10. Muxarabis modulares compondo padrões complexos de design de superfície. .. 38
Figura 11. Operações de simetria no plano ... 39
Figura 12. Operações de simetria no plano para a composição do desenho hueso. ... 40
Figura 13. Composição da super unidade modular a partir da figura hueso. ... 40
Figura 14. Estudo do padrão compositivo de Alhambra. ... 41
Figura 15. Primeiros estudos para fachadas dinâmicas com padrões do hueso. ... 41
Figura 16. Ilustração da programação dos giros duplos do muxarabi dinâmico. ... 42
Figura 17. Primeiros testes no protótipo inicial do muxarabi dinâmico. ... 42
Figura 18. Desenhado de Escher do padrão identificado em Alhambra. ... 42
Figura 19. Exemplos de possibilidades de padrões modulares que podem ser aplicados na estrutura física do MuArt. ... 43
Figura 20. Exemplos de desenhos modulares de M. Escher, passíveis de serem implementados no MuArt. ... 43
Figura 21. Estudo temático do módulo intitulado Pássaro. ... 45
Figura 22. Estudo temático do módulo intitulado Pássaro Onda ... 45
Figura 23. Modelo com o EF “Pássaro-Onda”. ... 45
Figura 24. "Pássaro Onda" desenvolvido no Rinoceros e GrassHopper ... 45
Figura 25. Fachadas com identidade: Prada (esquerda) e Dior (direita) ... 46
Figura 26. Desenho kaikui apoeká, da tribo indígena Wayana ... 47
Figura 27. Cobogó inspirado no desenho kaikui apoeká ... 47
Figura 28. Desenvolvimento criativo do módulo “cobogós indígena” ... 47
Figura 29. Hueso como revestimento em parede ... 48
Figura 30. Estudo com maquete física do módulo hueso em composição para fachada ... 48
Figura 31. Par de painéis compostos com as mesmas unidades modulares ... 49
Figura 32. Painéis com variação de módulos ... 49
Figura 34. Efeito luz e sombra de uma placa de muxarabi ... 49
Figura 35. Instituto do Mundo Árabe, Paris - Ateliê Jean Nouvel ... 51
Figura 36. Fachada para Al Bahr Towers - Aedas Architects ... 51
Figura 37. Kiefer Technik Showroom, 2007. ... 52
Figura 38.Exterior do SDU Campus Kolding ... 52
Figura 39.Detalhe da persiana triangular de aço perfurado... 52
Figura 40. Eixos paralelos do Muxarabi Dinâmico ... 54
Figura 41. Simulações de utilização com movimento. ... 54
Figura 42. Detalhe da engrenagem. ... 55
Figura 43. Primeiro protótipo. ... 55
Figura 44. Possibilidades rotação dos módulos e composições geométricas ... 55
Figura 45. Croquis de possibilidades de tamanho do módulo, cores e transparência. ... 55
Figura 46. Fluxograma do método Design Science Research ... 57
Figura 47. Experimento DSR comparando qualidades dos objetos de estudo e do artefato 58 Figura 48. Situação do prédio da FEC/UNICAMP com fachada da sala CA25 com orientação Leste. ... 61
Figura 49. Modelagem digital da fachada Leste do bloco da FEC/UNICAMP. ... 61
Figura 50. Foto da fachada leste da FEC com Brise-soleil ... 61
Figura 51. Maquete digital da fachada com Brise-soleil ... 61
Figura 52. Maquete digital da fachada com MuArt ... 61
Figura 53. Foto do brise-soleil existente na fachada Leste da sala CA25 do prédio da FEC. ... 61
Figura 54. Foto da sala CA25 real e modelagem digital ... 62
Figura 55. Planta Baixa da sala CA25 com as carteiras de 1 a 15. ... 62
Figura 56. Luxímetro utilizado neste estudo ... 64
Figura 57. Insolação direta dia 21 de dezembro, às 07:00, 09:00, 11:00 e 13:00hs ... 67
Figura 58. Insolação direta dia 23 de julho, às 07:00, 09:00, 11:00 e 13:00hs ... 67
Figura 59. Insolação direta dia 23 de setembro, às 07:00, 09:00, 11:00 e 13:00hs ... 67
Figura 60. Croqui da ideia para aprimorar e integrar brise-soleil com muxarabis. ... 69
Figura 61. Composição dos submódulos nos programas AutoCad e SketchUp ... 71
Figura 62. Simulação virtual de movimento do "Pássaro Onda" em superfície curva. ... 71
Figura 63. Unidades modulares ... 72
Figura 64. Painéis geométricos modulares para aplicação em fachadas de muxarabi, ... 72
Figura 65. Análise empírica do efeito de luz e sombra de um muxarabi num modelo do ambiente. ... 72
Figura 66. Resultado de simulação de uma fachada com identidade e efeito de luz e sombra.
... 73
Figura 67. Luz e sombra do brise-soleil real. ... 73
Figura 68. Luz e sombra da simulação brise-soleil ... 73
Figura 69. Luz e sombra da simulação muxarabi ... 73
Figura 70. Efeito da luz e sombra do MuArt simulado para situação fechada. ... 73
Figura 71. Montagem da unidade modular hueso. ... 75
Figura 72. Simulação da sala CA25 com o primeiro protótipo. ... 76
Figura 73. Simulação da sala CA25 com a placa vazada ... 76
Figura 74. MuArt aplicado na fachada como painel simulado na situação fechada. ... 77
Figura 75. Módulo vazado hueso ... 77
Figura 76. Módulo das placas horizontais e verticais ... 77
Figura 77. Módulo horizontal ... 77
Figura 78. Módulo vertical ... 77
Figura 79. MuArt fechado ... 78
Figura 80. MuArt aberto ... 78
Figura 81. MuArt fechado com angulações diferentes ... 78
Figura 82. MuArt aberto com angulações diferentes ... 78
Figura 83. MuArt inclinado 45º ... 78
Figura 84. Brise-soleil – placas retangulares ... 79
Figura 85. MuArt – placas hueso ... 79
Figura 86. Criação da unidade modular “Pássaro”. ... 105
Figura 87. Estudo de forma, padrões geométricos, composições do módulo "Pássaro". ... 107
Figura 88. Parte do estudo de sombra. Simulação dia 21 de dezembro de 2015, às 8:00hs da manhã. ... 108
Figura 89. Composição do submódulo “Pássaro” ... 108
Figura 90. Modelo com o EF “Pássaro-Onda”. ... 109
Figura 91. Simulação virtual de movimento do "Pássaro Onda" em superfície curva. ... 110
Figura 92. "Pássado Onda" desenvolvido no Rinoceros e GrassHopper ... 110
Figura 93. Evolução do desenho do módulo “Tiras” no autocad e SkechtUp ... 111
Figura 94. Cortadora a laser ... 111
Figura 95. Módulo “Tiras” para dobradura e composições ... 111
Figura 96. Módulo “Tiras” em dobradura e variações ... 112
Figura 97. Composição digital do módulo “Tiras” ... 113
Figura 98. Design de superfície para uma fachada com o módulo "Tiras". ... 113
Lista de Tabelas
Tabela 1. Faixas de lux na sala CA25/ FEC com medição no dia 20 de dezembro de 2018 66 Tabela 2. Faixas dos níveis de iluminação medidos no dia 20 de dezembro de 2018 na sala
CA25 conforme disposição das mesas com brises-soleil abertos e fechados ... 70
Tabela 3. Fachada com MuArt fechado durante a manhã dos Solstícios e Equinócio... 74
Tabela 4. Fachada com MuArt aberto em 45º durante a manhã dos Solstícios e Equinócio.74 Tabela 5. Fachada com MuArt aberto em 90º durante a manhã dos Solstícios e Equinócio.74 Tabela 6. Sala CA25 - FEC/Unicamp - 2² andar - Fachada Leste - Simulação sem EF ... 79
Tabela 7.Sala CA25 - FEC/Unicamp - 2º andar – Fachada Leste ... 80
Tabela 8.Simulação do MuArt Aberto (H45V45) – Hemisfério Sul... 81
Tabela 9.Simulação do MuArt Fechado (H90V90) – Hemisfério Sul ... 82
Tabela 10.Simulação do MuArt Aberto (H0V0) – Hemisfério Sul ... 82
Tabela 11.Simulação do MuArt Aberto (H90V0) – Hemisfério Sul... 82
Tabela 12.Simulação do MuArt Aberto (H0V90) – Hemisfério Sul... 82
Tabela 13.Simulação do MuArt Aberto (H90V45) – Hemisfério Sul ... 83
Tabela 14.Simulação do MuArt Aberto (H45V90) – Hemisfério Sul ... 83
Tabela 15.Simulação do MuArt Aberto (H45V0) – Hemisfério Sul... 83
Tabela 16.Simulação do MuArt Aberto (H0V45) – Hemisfério Sul... 83
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO, OBJETIVOS E JUSTIFICATIVA ... 14
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 17
2.1 Fachada e Janelas: Interface e suas passagens ... 17
2.2 Luz, Vento e Proteção ... 20
2.3 Elementos Arquitetônicos de Proteção de Fachada ... 23
2.4 Design de Superfície e Grupos de Simetria no Plano ... 39
2.5 Identidade e comunicação em fachadas ... 46
2.6 Articulação & Movimento ... 50
2.7 Muxarabi dinâmico... 53
3. MATERIAIS E MÉTODOS ... 56
3.1 Etapa de Conscientização ... 59
3.2 Etapa de Sugestão ... 60
3.3 Etapa de Desenvolvimento com o contexto do ambiente interno e externo ... 60
3.4 Validação das Simulações e Resultados sobre os brises-soleil ... 63
3.5 Comparações entre os Resultados ... 65
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 68
4.1 Adaptabilidade à filtragem da luz solar ... 69
4.2 Força de Identidade do Design de Superfície ... 71
4.3 Desenvolvimento e Avaliação do MuArt ... 75
4.4 Comparação entre brise-soleil articulado existente na sala CA25 e a proposta do MuArt hueso. 79 4.5 Comparações entre os principais dias do ano... 81
4.6 Análises dos resultados ... 84
5. CONCLUSÃO ... 85 REFERÊNCIAS ... 87 BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA... 96 APÊNDICE A ... 103 APÊNDICE B ... 105 APÊNDICE C ... 109 APÊNDICE D ... 111 APÊNDICE E ... 114
1.
INTRODUÇÃO, OBJETIVOS E JUSTIFICATIVA
A argumentação desse estudo teve como princípio a observação de um problema abordando Elementos arquitetônicos de Fachadas (aqui denominados EFs), cuja função principal é proteção contra incidência solar excessiva para os usuários no interior. Sua aplicação também confere ao exterior potenciais para personalização, dando determinada identidade à edificação.
Como objetos de estudo, para esta pesquisa foram escolhidos dois tipos clássicos de sistemas para a proteção de fachadas, os brises-soleil e os muxarabis. A proposta foi construir um artefato, a partir do aprimoramento de um sistema em fase de protótipo inicial, que pudesse efetivar a fusão entre as qualidades dos dois sistemas selecionados. Os muxarabis com releituras e design contemporâneo, seguindo um caminho natural de evolução estética e formal e os brises-soleil, hoje evoluídos com sistemas com placas articuláveis a partir de eixos paralelos.
Conferir um design de superfície esteticamente melhor elaborado ao EF o torna mais atraente para ser desejado, comprado e aplicado nas fachadas, pois como um produto, não basta ser funcional, é importante também ter uma forma que agrade. Design e criatividade são quase sempre associados a questões de estética, aparência e estilo. Porém, eles são muito mais do que isto, pois constituem as ferramentas necessárias à manufatura de produtos e serviços inovadores e com qualidade e valor agregado elevados. (GOLDENSTEIN, 2014, p.125)
Ao se tratar do que é esteticamente harmonioso, não é uma questão aleatória, há composições e estudos formais e cromáticos que auxiliam no processo criativo. Há ferramentas e informações como grupos de simetria plana que amparam os estudos de Design de Superfície, os quais podem ser observados há séculos, como há registros da arte islâmica. Mesmo alguns com 600 anos, há exemplares que permitem análises dos desenhos e suas geometrias, como em Alhambra. Existem conceitos matemáticos e propriedades de grupos cristalográficos que foram classificados e auxiliam no desenho da superfície do artefato aqui desenvolvido.
Nesse sentido, analisando os EF como objetos de estudo, observou-se que ambos tiveram importante valor estético nas fachadas. Os brises-soleil se destacaram no modernismo, mais do que os muxarabis, na era da industrialização, e vem acompanhando a era atual evoluindo para brise-soleil com automação. Além do
aspecto formal, a função desses elementos de proteção solar tem sido aperfeiçoada com possibilidades dinamismo para fachadas. A articulação das placas confere a este sistema um maior potencial no que se refere a proteção no controle da luz solar incidente nas fachadas, podendo acompanhar melhor o movimento solar ao longo do dia, manualmente ou automatizado.
Os sistemas dos muxarabis, originalmente manufaturados por artesãos, embora mais antigos do que os dos brises-soleil, tiveram sua aplicabilidade diminuída com o desenvolvimento industrial, devido provavelmente a produção em massa. Atualmente, com a arquitetura contemporânea, com o desenvolvimento tecnológico e, principalmente, com as máquinas de corte por sistemas de comando numérico, os muxarabis podem ser produzidos em larga escala.
Observa-se que, se por um lado, os brises-soleil articulados permitem um melhor acompanhamento da luz solar incidente, por outro, os muxarabis, apresentam um maior potencial de personalização para as fachadas, por meio de melhores possibilidades de informação sobre design de superfície, potencializando sua capacidade na aplicação de uma identidade. Entende-se que ambos os sistemas foram criados a partir de necessidades humanas, especialmente na busca de soluções confortáveis para o interior dos ambientes construídos.
Tem-se como hipótese que é possível criar um novo sistema para filtragem da luz solar incidente em fachada, com capacidade de realizar uma fusão entre qualidades formais e funcionais dos brises-soleil e muxarabis, com modularidade para ser industrializado, sem necessidade de alta tecnologia, mas podendo incorporá-la. Tais qualidades do potencial de identidade estética, existente nos muxarabis, com estudos de design de superfície e às possibilidades de ampliação na adaptabilidade na filtragem da luz natural dos brises-soleil dinâmicos, através da articulação por eixos paralelos podem integrar-se em um novo artefato.
A partir desta hipótese, seguiu-se para um delineamento da pesquisa por meio do método Design Science Research (DSR), para desenvolver uma proposta de criação de um novo artefato, o Muxarabi Articulado e Artístico (MuArt). Esse novo EF precisaria alcançar um resultado satisfatório nas melhorias dos objetos de estudos. Então foi realizado um ensaio teórico sobre os brises-soleil e dos muxarabis e em seguida, ensaios práticos.
A motivação para esta pesquisa foi estudar uma solução para um sistema modular, a ser aplicado como elemento de fachada, que pudesse integrar qualidades formais de identidade com qualidades funcionais, de filtragem da luz solar incidente nas fachadas. Considerando uma pesquisa em andamento, o objetivo desta dissertação foi aprimorar o primeiro protótipo de um muxarabi articulado para se desenvolver o MuArt. Para isso foi necessário modelar digitalmente um ambiente real para aferir se as simulações digitais eram coerentes com as situações reais do levantamento in loco.
Com este objetivo, em conjunto com a pesquisa em fase de protótipo inicial, decidiu-se dar andamento e evoluir para um artefato que pudesse responder aos interesses em comum, por meio de simulações e validação.
O MuArt foi desenvolvido e avaliado como um novo e melhorado EF, capaz de incorporar qualidades existentes nos brise-soleil e nos muxarabis. Oferece uma solução positiva ao problema do controle solar inter-relacionado com a necessidades de uma eventual ventilação. Proporciona dupla articulação e suas placas modulares vazadas permitem inúmeros formatos de padrões geométricos modulares agregando identidade e estética.
Estudar elementos arquitetônicos de proteção de fachadas é importante por permitirem uma melhor adequação das construções ao clima local. EFs como o MuArt, auxiliam na filtragem da luz natural indesejada e na diminuição da necessidade de controle térmico artificial e possibilita uma filtragem do vento por ser vazado. Ou seja, esse artefato tem qualidades capazes de contribuir com estratégias passivas para proteção contra intempéries, o que auxiliam ao ser humano se manter confortável e vivo. Isso porque o organismo humano, homeotérmico, busca conservar uma temperatura adequada, para não sofrer hipotermia ou hipertermia.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 Fachada e Janelas: Interface e suas passagens
Fachada é a interface da construção que agrega funções como abrigar os usuários do interior contra as intempéries, ou seja, contém em si um fator de impacto tanto interno quanto externo. Trata-se da parte aparente do edifício, com sua forma vista por quem está fora e sua função protege quem está dentro.
A fachada é para a construção o que a pele ou a casca, são para os seres vivos. Tanto fachada como pele devem reagir diante dos estímulos do meio, como ressalta Albuquerque (2012). Fachadas poderiam ser, portanto, um elemento da edificação para o controle climático, térmico e acústico, que controla a ação de ventos, chuva, radiação, luz, temperatura, som, qualidade do ar, interferindo no conforto ambiental e oferecendo segurança para o interior do edifício. Por isso, defende que estratégias para projetar fachadas adaptáveis podem diminuir problemas de conforto ambiental.
Ulrich et al (2014) definiram essa superfície como responsável por integrar ou obstruir visibilidade, iluminação, ventilação, e forma de comunicação. Defendem que forma e função de fachadas são resultados de longos processos inter-relacionados com a história da humanidade. Descrevem que, as aberturas nas fachadas, historicamente, foram feitas para admitir saída de fumaça e depois foram ampliadas para permitirem a entrada de mais luz. Porém, com essa intenção, surgiram dificuldades com ruídos e excesso de ventilação, insolação e aquecimento interno (principalmente proporcionado pelo vidro, conhecido como “efeito estufa”). Diante de problemas como estes, algumas das soluções foram as instalações de elementos arquitetônicos de proteção para as fachadas (aqui denominados de EFs).
Para Harris & Castro (2013) uma das funções da fachada é sua interface entre espaço construído e meio ambiente, que deve garantir qualidade térmica, lumínica e energética. Referenciam Montaner (1988) por atribuir as fachadas às qualidades de estanqueidade, hermetismo, permeabilidade e transparência, proteção ou vulnerabilidade como suas características. Ambos ressaltam o potencial para a transmissão de valores culturais e defendem a necessidade de incorporar tecnologias inovadoras nos projetos com técnicas de design de superfície e criatividade para a
composição de elementos arquitetônicos modulares, especialmente vazados. Com relação à identidade, Harris & Castro (2013) propõem um método que “inclui: percepção, alfabetização, interpretação e representação para leitura visual de fachada” a fim de extrair vantagens sobre comunicação e identidade permitindo assim a captura gráfica da essência de novos designs de superfície.
Numa arquitetura mutável, conforme definição de Dewidar et al (2013), o tempo e a evolução oferecem novas técnicas de projeto e de desenvolvimento de design adaptativo. Diante da percepção de que os EFs podem permitir ventilação ao interior enquanto contém insolação, concluiu que, fachadas devem conter painéis opacos para servirem como dispositivo de sombreamento; painéis transparentes para painéis de biorreatores; sistemas de abertura controlados para atenderem às necessidades de ventilação e combinação de materiais responsivos para monitorar o recurso cinético da pele, que define como um sistema com energia regenerativa.
Dewidar et al (2013) retratam a pele de organismos vivos inserindo algumas das características fisiológicas na tecnologia de EFs. Acredita que o potencial tecnológico de alto desempenho, materiais avançados, automatizados e dinâmicos devem ser explorados pelas novas gerações de arquitetos a fim de melhorarem a qualidade das janelas e fachadas no futuro.
As janelas são elementos que permitem a interação direta de um ambiente interno com os diferentes elementos físicos e ambientais do exterior (luz, calor, som etc.). Tais condições externas variam ao longo do dia, do ano e em função da localidade considerada, influenciando o ambiente interno. Dessa forma, as características das aberturas podem ser pensadas em funções do desempenho desejado no ambiente interno (LIMA, 2016).
A etimologia da palavra janela deriva do latim januella, diminutivo de jannua (ianua), cujo significado faz referência à porta, passagem. Lima (2016) atribuiu ao termo as situações para as quais compunham: abertura com vidro e elemento de controle, com transparência, com ou sem fenestração. Afirma que são promissoras as propostas que integram elementos e funções tanto para proteção de janelas quanto de edificações. Considera-se que fachadas dinâmicas podem contribuir para se melhorar o desempenho das janelas.
A janela foi se modificando a medida em que evidenciou funcionalidades além do abrir ou fechar. Suas possibilidades intermediárias quanto à permeabilidade da luz solar incidente e ventilação impulsionaram o desenvolvimento de EFs de filtragem
desta luz, como venezianas, persianas, brises-soleil e muxarabis. Entretanto, sujeitos à dinâmica climática, têm limitações e potenciais que merecem ser estudados a fim de contribuir para o desenvolvimento de EFs.
Na composição das interfaces, Pessoa et al (2013) apontam para o desenvolvimento de janelas inteligentes como eletrocrômicas, fotoativas, isoladas a vácuo e fotovoltaicas e ressaltam que se trata de sistemas tecnológicos caros e pouco comuns no mercado e em pesquisas. Observam que há trabalhos disponíveis para a construção civil que permitem aprimoramento nos EFs existentes, agregando valores funcionais para luz solar incidente e permeabilidade de ar.
Para Addington & Schodek (2005), em alguns momentos, muitos arquitetos não
se interessavam em saber como as coisas funcionam, tendo uma atuação restrita ao conhecimento sobres dimensões dos elementos e ao layout dos espaços desejados. Depois, houve uma mudança: arquitetos e clientes passaram a buscar por desenvolvimento e desempenho funcional dos materiais e da construção.
Enquanto o mantra comum é que os arquitetos projetam o espaço, a realidade é que os arquitetos criam (desenham) superfícies. Esse privilégio da superfície impunha o uso de materiais de duas maneiras profundas. A primeira é que o material é identificado como a superfície: a compreensão visual da arquitetura é determinada pelas qualidades visuais do material. Em segundo lugar, porque a arquitetura é sinônimo de superfície - e os materiais são essa superfície (ADDINGTON & SCHODEK, 2005).
2.2 Luz, Vento e Proteção
Com as necessidades de busca por abrigo para sobrevivência humana, desde os primórdios, a busca é constante. Os nômades procuravam cavernas para se protegerem, posteriormente, os agricultores, por permanecerem num mesmo local, desenvolveram habitações que possibilitaram construções que acatavam suas necessidades, cada qual em suas condições climáticas.
Assim, a partir de materiais locais foram sendo desenvolvidas diferentes técnicas construtivas, como os iglus em climas gelados e as ocas dos índios em climas quentes. Esse tipo de arquitetura vernacular, adequa-se ao conceito de sustentabilidade, uma vez que os materiais construtivos são basicamente extraídos do local. Com a evolução tecnológica, cada vez mais globalizada, é possível um retorno parcial às construções ecologicamente corretas por meio de minimização de equipamentos artificiais de ar condicionado e iluminação elétrica.
Nesta direção, EFs que permitam uma melhor adequação ao clima local, como o caso do MuArt, permite quebra da luz natural indesejada e minimiza a necessidade de controle térmico artificial. Por ser vazado, possibilita uma filtragem do vento. Essas estratégias passivas para proteção contra as intempéries auxiliam o ser humano a se manter confortável e vivo. Afinal, o organismo humano, homeotérmico, busca conservar uma temperatura adequada, para não sofrer hipotermia ou hipertermia.
Nesse sentido, Corbella & Yannas (2003) explicam que o estado de conforto se relaciona em estar neutro, ou seja, sem sensação de frio, nem de calor. Sobre função, afirmam que as atividades internas e externas à habitação são diferentes, justificando a importância de o arquiteto compreender o uso espacial para motivar ou modificar a qualidade dos ambientes de acordo com o conhecimento da tecnologia, cultura, estética, ética e história. Não recomendam grandes aberturas em “fachadas expostas a ruídos intensos”, indicam paredes espessas e revestimentos porosos, painéis absorventes e obstáculos. Alertam que o ruído não é tão desconfortável quanto a temperatura (em clima tropical), recomendando que proteger a edificação contra radiação seja o princípio do projeto arquitetônico.
Lamberts et al (1997) definem ‘‘Conforto Visual’’ como a existência de um conjunto de condições, num determinado ambiente, no qual o ser humano pode
desenvolver tarefas visuais com o máximo de acuidade e precisão visual, com o menor esforço, menor risco de prejuízos à visão e com reduzidos riscos acidentais. Para alcançar tal conforto, os requisitos necessários são: iluminação suficiente com boa distribuição de iluminâncias, ausência de ofuscamento e contrastes adequados e um bom padrão e direção de sombras.
ABNT NBR ISSO/CIE 8995-1:2013: define ofuscamento como resultado de “reflexões em superfícies especulares e é normalmente conhecido como reflexões veladoras ou ofuscamento refletido”. Dentro do ambiente construído, pode ocorrer devido à incidência solar direta que adentra em excesso pela janela, resultando em contrastes prejudiciais à visão e ao ser humano porque pode provocar erros e até acidentes de trabalho. Nesta norma há a recomendação de que deve ser “evitado, através da proteção contra visão direta das lâmpadas ou por um escurecimento nas janelas por anteparos”. Classifica estes como elementos com capacidade de reduzir “a intensidade da luminância da superfície” como os brise-soleil para alternativa.
A luz natural permite ao homem a percepção visual do espaço-temporal no lugar onde se encontra. Essas informações são fundamentais ao funcionamento do relógio biológico. Enquanto a iluminação artificial permite estender as atividades. Lamberts et al (1997) afirmam que o nível de iluminação acima de 500lux é recomendada para leitura/escrita de documentos com fontes pequenas, conforme explica a ABNT ISSO/CIE 8995-1:2013. Não se trata apenas de oferecer boa visibilidade para a realização de tarefas, vai além, para que as atividades sejam “realizadas facilmente e com conforto”. Deve-se assegurar, além do conforto visual, desempenho e segurança visual para longos períodos, com boa distribuição da luminância, direcionamento da luz, aspectos de cor e luz sem ofuscamento.
Enfim, a iluminação natural tem um papel importante para o conforto visual no ambiente construído. Amorin (2002) enfatiza que o aspecto estético e funcional está presente "desde os primórdios da arquitetura". Gutierrez (2004) complementa que na busca por proteção, o homem pré-histórico já desenvolvia materiais e soluções construtivas e criativas impulsionadas pelo crescente domínio sobre técnicas, ferramentas, materiais e ciência, quando alternativas inovadoras conferiam ao espaço capacidade de atender aos múltiplos estilos de vida. Posteriormente a arquitetura demandou elementos de proteção para fachadas cada vez mais flexíveis e articuláveis, como soluções às mudanças sociais e tecnológicas.
Corona & Lemos (1972) apud Gutierrez (2004) classificam abrigo como lugar onde o homem se protege das intempéries, enquanto a arquitetura avança para a arte de construir, engloba projeto com regras e proporções, refletindo as técnicas disponíveis em cada época.
Corbella & Yannas (2003) conceituam calor como manifestação de energia térmica, sentido pelo homem porque o corpo é sensível à mudança de temperatura além dos 37ºC confortáveis à pele, quando começa um processo físico de febre. Destacam que é necessário diferenciar a radiação solar que adentra na janela da que é absorvida pela parede, porque dentro, quando os raios solares têm acesso direto ao interior da construção, esquenta chão e paredes e se converte em energia térmica, o que aumenta a temperatura interna. O fato é que ambos provocam aquecimento no interior, que nos verões de climas tropicais podem ser desconfortáveis. Alertam que se deve minimizar gastos com energia elétrica e consideram os EF como potencial contribuinte para um ambiente sadio e agradável. Destacam como estratégias para aplicações dos muxarabis e brises-soleil: o controle dos ganhos de calor, e a promoção do uso da iluminação natural com o movimento de ar.
2.3 Elementos Arquitetônicos de Proteção de Fachada
O homem tem melhores condições de vida e de saúde quando seu organismo pode funcionar sem ser submetido a fadiga ou estresse, inclusive térmico. A Arquitetura como uma de suas funções, deve oferecer condições térmicas compatíveis ao conforto térmico humano no interior dos edifícios, sejam quais forem as condições climáticas externas. Por outro lado, a intervenção humana, expressa no ato de construir seus espaços internos e externos, altera as condições climáticas locais, das quais, por sua vez, também depende a resposta térmica da edificação. (FROTA & SCHIFFER, 2003)
A geometria da forma tem um papel fundamental no desenvolvimento de EFs. Colin (2011) afirma que para compor formas geométricas, deve-se buscar volumetria simples com estruturas massivas e assumir os materiais aparentes, convergindo técnicas estruturais tradicionais com alta tecnologia. Considera que assim, integrem tradição com tecnologia construtiva.
Segre et al (2009) exemplificam a origem das casas, desde as cabanas primitivas, que em locais frios eram construídas em pedras grandes e pesadas, enquanto nos trópicos foram montadas com elementos leves como vegetais, madeira, folhas, que permitiam entrar uma brisa e certo controle da temperatura. Ressaltam que nos Estados Unidos manteve-se uma arquitetura “historicista” que ocultou inovações técnicas até o início do século XX, quando alcançaram, gradativamente, liberdade na construção.
Fathy (1973) explica que não se deve copiar edifícios, por mais maravilhosos que sejam, porque o estilo das pessoas deve ser respeitado e transcrito no projeto arquitetônico, e isso pode ser feito através do design, das formas, dos materiais..., o que é próprio do lugar e da cultura, sendo importante entender e até (re)descobrir o que pode ser característico da população. Por vezes, nem os próprios moradores conhecem ou têm dimensão do quanto a tradição pode oferecer. O arquiteto utiliza o Gourna, no Alto Egito, para exemplificar que fachadas não são compostas só por paredes, especialmente onde o clima é quente e árido.
Fachadas e telhados são expostos ao sol direto, aquecem durante o dia e as janelas e portas precisam oferecer as mesmas questões de proteção contra calor e frio excessivos. Tais aberturas podem ser o ponto fraco da edificação, diante da dependência de entrada de ar, para que a brisa pudesse evaporar suor, que causa tanto desconforto às pessoas. Considera essas questões como parte do programa de
necessidades dos clientes que por vezes não são considerados como parte da arquitetura. Observa-se então que, quando os problemas não são percebidos por usuários nem criadores, ou são ignorados a fim de se projetar e construir apenas, prejudica-se o uso, o usuário e o ambiente construído.
El-Shorbagy1 (2010) conta que Hassan Fathy (1900-1989) foi um arquiteto e
mestre construtor egípcio, um dos pioneiros em fundar uma abordagem de construção baseada em conceber e interpretar formas e volumes tradicionais. Acreditava que era possível que o passado coexistisse com a modernidade porque, por mais que modismos e tendências se transformem, as necessidades humanas são as mesmas, devendo ser assistidas por elementos que funcionem de modo atemporal. Elogia o arquiteto por ter entendido a função dos elementos da casa árabe-islâmica e sua relação de equilibro com o meio ambiente e em todos seus projetos doméstico, inseriu esse conhecimento. Destaca a Casa Nassif em Jeddah2 (FIGURA 1) como
representante de sua interpretação dessa tradição com vocabulários essenciais da tipologia local.
Figura 1. Nassif house in Jeddah.
Fonte: El-Shorgagy (2010)
1 Doutor Adbel-Moniem El-Shorbagy é professor e presidente científico da Arquitetura e Urbanismo na Universidade Effat. Escreve no site sobre Estudo da Lingua e Cultura Árabe.
(https://www.arabeegipcio.com/2012/08/arte-arabe-arquitetura-islamica-arabe.html)
El-Shorbagy (2010) destaca que nas casas árabes-islâmicas, a iluminação e estética já aplicavam princípios de sustentabilidade. Seguiam hábitos e tradições (com diferenças regionais) que refletiam na forma e espaço das construções. Exploravam o ambiente físico e os problemas para projetar um interior confortável, sendo um dos melhores exemplos sobre residir em paz e pureza. Para esse arquiteto, a beleza dessas casas tradicionais é uma forma de arte, cultura e religião. Deve-se lembrar que privacidade é fundamental.
O pátio da arquitetura árabe era uma solução natural ao movimento do ar por convecção, pois em zonas secas e quentes, a alta temperatura do dia aquece o ar dentro do pátio, que sobe à noite, auxiliando o conforto nos ambientes internos. À noite o ar resfria e ameniza a temperatura dentro do pátio até a próxima troca de ar. Posteriormente, cobriram alguns pátios e precisaram inventar um novo sistema de ventilação. Utilizavam também aberturas laterais e nesse sentido o muxarabi (“mashrabiyah”) foi a proteção desenvolvida para as janelas e portas.
Ao observar a arquitetura vernacular observa-se que tinha identidade estética, especialmente regional, podendo identificar a construção e seus elementos diante do local construído. Cronologicamente, os projetos evoluíram, principalmente em relação às técnicas construtivas, projetuais e diante dos novos materiais, paralelamente às concepções das fachadas. Independentemente do que a realidade contemporânea oferece, é importante analisar as tradições de como os povos antigos resolviam problemas na construção civil que se mantém até os dias de hoje.
Camacho et al (2017) abordam o desenvolvimento de estratégias passivas visando conforto ambiental como algo natural e inerente a cada cultura, de acordo com o clima. Ou seja, não consideram tal preocupação como novidade, expondo que o novo consiste nas tecnologias, no aprimoramento impulsionado pelo aumento do contato entre diferentes culturas. Exemplifica com os muxarabis (de tradição islâmica), muito aplicados na arquitetura latino-americana e moderna brasileira e classifica como elementos vazados em tipologias, segundo origem artesanal (elaborada em madeira) ou industrial (elaborada em cimento e/ou cerâmica).
Paulert (2012) aborda a busca por proteção para iluminação e ventilação atribuindo importância fundamental porque esse valor faz elementos vazados serem comuns e observados desde as tradições orientais, muçulmanas, tendo chegado e
permanecido no Brasil. Resgata a arquitetura chinesa, por haver portas e janelas de ventilação como esquadrias que eram elementos de decoração, principalmente em casas rurais e de classe com melhor poder aquisitivo, que inseriam desenhos mais complexos e significativos. A autora alerta para as residências mais próximas às ruas, por ser mais importante a segurança, aplicavam esses elementos como telas.
Na arquitetura islâmica os elementos vazados refletem a cultura reservada de preservação da vida familiar ao mesmo tempo em que permite ventilar as construções nos climas quentes que se estendeu para além do mundo árabe. Paulert (2012) ressalta que os traçados desses EF traziam desenhos geométricos, epígrafes, orgânicos e religiosos. Destaca a importância funcional desses elementos como solução natural de ventilação e iluminação que mantém privacidade e valoriza cultura.
Stofella et al (2016) tratam sobre sistemas automatizados de proteção de fachada como tendência crescente em projetos tecnológicos que visam responder as diferenças climáticas e estímulos do meio ambiente. Consideram “a arquitetura responsiva como sendo o produto natural da integração da computação com a arquitetura para a produção de espaços ou estruturas otimizadas” (NEGROPONTE, 1975 apud STOFELLA et al (2016)). Há quarenta anos, ele identificou o problema da industrialização padronizando e limitando formas, que se repetiam na arquitetura. E havia a preocupação pelo controle para se barrar transferência de calor sem prejudicar a qualidade de luz natural interna.
2.3.1 Brise-soleil / Quebra-sol
O brise-soleil descende das inúmeras formas de filtragem da luz, e também do olhar, desenvolvidas pela arquitetura das cidades mediterrâneas, fortemente marcada pela presença árabe: muxarabis, rótulas, varandas, cobogós, rendilhas, treliças, ripados, dentre outros. São elementos que Le Corbusier assimila, revelando um crescente fascínio pelo ambiente caloroso e sensual da região. Ao adaptar sua utilização a escala e a lógica construtiva da arquitetura moderna, cria edifícios que diferenciam uma nova fase em seus projetos. (BARBOSA & PORTO, 2005)
Ambientes envidraçados podem gerar efeito estufa quando não tem proteção diante de temperaturas extremas e alta incidência solar. Os brises-soleil são elementos protetores sobre janelas e fachadas que podem ajudar a minimizar esse feito, podendo ser projetado de modo horizontal, vertical, ou misturando ambos.
Correia (2015) afirma que a forma do conjunto misto, dos elementos horizontais e verticais, propiciava permeabilidade ao ar, profundidade com textura visual, e expressividade com dinamismo. Apresenta-o como um dispositivo técnico que complementou as fachadas num momento em que as janelas tradicionais foram substituídas por grandes superfícies envidraçadas. Lembrando que em sua origem eram fixos e atualmente têm sido muito utilizados com articulação, o que permite aberturas em 90º e fechamentos em 0º.
Para Fathy (1973) brise-soleil, desde a arquitetura vernacular, era como uma releitura das cortinas persianas, ampliando sua escala e saindo do interior para fazer parte do exterior, com tamanho das lâminas multiplicado para cobrir até fachadas inteiras. Vale destacar que arquitetura vernacular não incluía questões complexas de técnicas e projetos com técnica atual e complexa... Descreve que o precursor do brise-soleil foi definido por Le Corbusier como “placas horizontais ou verticais, móveis ou fixas” com função de filtragem do excesso de radiação solar, luz e calor, permitindo ventilação nos abrigos de climas muito quentes. Conta que, embora já existisse, o uso deste elemento por Le Corbusier contribuiu com sua difusão e desenvolvimento a partir de 1930.
Também é denominado de quebra-sol este recurso para controlar a incidência solar de modo conciliador entre conforto ambiental e eficiência energética. Barbosa & Porto (2005) classificam tal controle como “um dos principais desafios”. Para sua eficiência, deve-se considerar as alterações do clima e da incidência solar ao longo
do dia e das estações. Salientam que o controle sazonal automático é um instrumento interessante como mecanismo de proteção solar, sendo fundamental “conhecer as características de eficiência geométrica dos diversos tipos de protetores”. Manter um conforto visual necessário tanto sob iluminação natural quanto artificial requer uma inter-relação com sistemas de proteção solar.
Gutierrez & Labaki (2005) definem brise-soleil como opção de dispositivo para proteção solar, cuja função básica se soma na inserção da arquitetura enquanto elemento de composição. As autoras enfatizam seu uso marcante no modernismo como um elemento de expressão formal. Defendem que o partido da implantação deve ser condicionado ao programa de necessidades, aos materiais e técnicas construtivas, ao clima, e a intenção plástica. Vale salientar que o Brasil tem a maior parte de seu território localizado entre o equador e o trópico de capricórnio, uma região onde a radiação solar é um problema (GUTIERREZ & LABAKI, 2005).
Bruand (2008) destaca o papel do brise-soleil não somente pela sua função de adequação ao clima local, mas principalmente do resultado plástico formal da aplicação desse elemento nas edificações brasileiras. A variabilidade de soluções e a expressão arquitetônica geraram uma identidade da arquitetura contemporânea brasileira. Extrapolou sua função e afirmou-se definitivamente como um elemento de composição arquitetônica. (PAULERT, 2012)
Projetos emblemáticos que fizeram uso do brise-soleil se mostraram interessantes ao agregar valor formal à fachada, e naquele momento, apresentaram uma dimensão tecnológica inovadora. Porém, a necessidade de uma predominância na escolha dos EFs entre soluções estéticas ou funcionais subutilizou o produto. Tais elementos foram sendo aperfeiçoados com o desenvolvimento tecnológico, principalmente no que se refere à articulação automatizadas.
A valorização do papel representativo da tecnologia no projeto de arquitetura pode ser caracterizada tanto pela ênfase formal de certos elementos de arquitetura como coberturas, planos verticais, sistemas de proteção solar, sistema estrutural, como também pelo próprio caráter de alguns materiais que remetem à tecnologia como metal, vidro, entre outros. Em muitos projetos emblemáticos, nos quais o programa remete à tecnologia, como aeroportos, edifícios industriais, e administrativos entre outros, na conceituação dos projetos de arquitetura o reforço do caráter tecnológico das edificações é marcado também pela valorização do desenho do sistema de proteção solar. O brise-soleil que tradicionalmente é remetido à sua forma tradicional em concreto armado, pode ser um elemento de valorização e
dinamização compositiva valorizando o caráter tecnológico do edifício construído. (CUNHA, 2011)
Cunha (2011) destaca que “foi surgindo uma grande resistência, por parte dos arquitetos, à utilização dos elementos de controle de radiação solar em decorrência da relação entre o elemento de arquitetura e sua forma tradicional de utilização”. Mas defende que os brises-soleil são eficientes do ponto de vista energético, afirmando que “não há dúvida quanto à importância dos mesmos como elementos de controle seletivo de ganhos térmicos”. Complementa que foi um elemento moderno que se integrou à paisagem brasileira a partir da aplicação na obra do Ministério da Educação e Saúde Pública (MESP)3 (FIGURA 2).
Segre et al (2009) contextualizam o MESP como edificação contendo inovação tecnológica adequada ao clima do Rio de Janeiro, fazendo uso dos
brises-soleil de modo inédito, oferecendo “qualidades urbanas, formais e espaciais que o
colocaram entre as primeiras obras importantes do Movimento Moderno no Brasil e na América Latina”. Estes foram desenvolvidos por Le Corbusier, sob direção de Lúcio Costa, cobrindo a fachada de modo original na época.
Figura 2. Brise-soleil da fachada do MESP
Fonte: Fracalossi (2013). Foto de Marina de Olanda
Corbella & Yannas (2003) mencionam o MESP como sendo um dos primeiros exemplares de proteção solar e interação com o clima em projetos do período Modernista Brasileiro. Apesar de seguirem conceitos europeus, os brises-soleil fixos
3 Getúlio Vargas abriu um concurso para construir o novo Ministério e o vencedor do projeto foi Archimedes, arquiteto do Edifício da Câmara Municipal e dos Deputados no RJ. Lúcio Costa, Afonso Eduardo Reidy, Ernani Vasconsellos, Carlos Leão, Jorge Moreira e Oscar Niemeyer não venceram o concurso, mas destacaram-se como uma geração nova e promissora, com conhecimento do funcionalismo europeu que ia ao encontro à vitória da Revolução Constitucionalista de 1932 e anseios do novo presidente.
foram adequados ao clima carioca tropical permitindo visibilidade para a baía (SZABO, 2003). Conforme descreve Fracalossi (2013), foi projetada uma estrutura de malha modular em concreto linear, esbelta, distanciada a cada um metro, onde foram dispostas três lâminas horizontais de fibrocimento na parte superior. Tecnicamente, as lâminas foram calculadas adotando o solstício de verão do meio-dia e de inverno.
Porém, em uma visita ao MESP, Szabo (2003) conversou com usuários que narraram que o interior dos ambientes voltados para o brise-soleil era “excessivamente escuro e, em compensação, o outro lado, por demais luminoso, além de ter uma grande penetração do sol no período do verão”. O autor concluiu que tecnicamente, não foi uma solução tão adequada como apresentada no discurso teórico desse projeto pioneiro, que tem mérito de ter utilizado o que se conhecia naquele momento. Todavia, a tecnologia está evoluindo desde então, e se observa escassas análises formais, funcionais e técnicas, predominando reproduções simples de soluções já aplicadas.
Szabo (2003) explica que, com relação aos limites do brise-soleil, por mais que um projeto e obra sejam uma referência e modelo para outros, a necessidade de adequação regional e climática é primordial. Destacou como problema as consequências da simples reprodução dos brises-soleil sem respeito às necessidades luminosas próprias de cada implantação, enfatizando um desconhecimento técnico e falta de estudos pós-ocupacionais como motivos para o desuso do brise-soleil. Enumera como outro motivo deste desuso o problema de o código de obras computar os elementos arquitetônicos das fachadas como área construída nos casos em que avançavam para fora da parede, levando construtoras e investidores a descartarem tal EF. E ainda, a necessidade de manutenção e limpeza foi um grande problema, ao ponto de serem retirados da fachada do Edifício Marquês de Herval, projetado pelos irmãos Roberto em 1955, depois de dez anos de construção.
Gutierrez & Labaki (2005) atribuem o desuso dos brises-soleil ao problema da “massificação da expressão plástica”, reprodução sem conhecimentos, nem critério, tendo se transformado em um ornamento formal dissociado da função. Aliado a esses fatores, houve a tendência de seguir um “international styling” que valorizava o artificial, substituindo luz e ar natural por equipamentos. Tal solução libertou da dependência do clima externo, mas gerou problemas de consumo maior de energia e insalubridade do ar.
Maragno (2000) caracteriza o brise-soleil como um EF que deve ser estudado independente do edifício por ele, em si, representar uma identidade construtiva, e ter a função de controle solar, mas alerta para sua integração simultânea com o interior das edificações com o urbano. Destaca-o como protetor do efeito estufa gerado pelo vidro, e que há necessidade de permitir ventilação além de controlar a iluminação.
Aponta que um dos estudos mais importantes sobre proteção solar e uso do
brise-soleil (OLGYAY & OLGYAY, 1963, apud MARAGNO, 2000), explicando que é
preciso determinar quais são os períodos de sombra necessários, bem como saber qual o percurso do posicionamento solar na fachada em questão, e então determinar qual tipo e posição seriam mais adequados. Com tais dados, orientam projetar e dimensionar os brises-soleil considerando a máscara de sombra.
Maragno (2000) também referencia Szokolay4 por ter analisado três tipos de
brise-soleil segundo sua funcionalidade explicando que podem ter resultados
“negativos” (só excluem o sol), “seletivos” (excluem o sol que superaquece) e “ajustáveis” (permite liberdade para controlar as necessidades).
Paiva (2003) escreve sobre o Centro da Cultura Judaica5 (FIGURA 3) por ser
um exemplo de proteção para fachada, também devido altos níveis de ruído. Explica que o brise-soleil é composto por dois vidros laminados fumê (um de 19mm e outro de 16mm de espessura) em formato “L” fixados em estruturas metálicas presas em uma pérgola de concreto armado. Foi uma solução que permitiu visibilidade e iluminação interior, possibilitando trocas de ar pelas frestas do vidro concebendo uma engenhosa solução ponto de vista estrutural e plástico.
4 SZOKOLAY, S. Energia Solar Y Edificacion. Barcelona: Blume, 1978, p. 63-74.
5 Obra concluída em 2002, em São Paulo, do arquiteto Roberto Loeb. AEC e Paulo Duarte
Figura 3. Fachada com brise-soleil, o EF, sua vista do interior e detalhe da forma.
Fonte: Paiva (2003).
Atualmente são encontrados, cada vez mais brises-soleil articulados no mercado da construção civil, com variações de materiais (FIGURA 4).
Figura 4. Brise-soleil 100 da empresa Reynaers
2.3.2 Muxarabi / Amuxarabies / Mashrabiya / Moucharabieh / Muxarabiê
Literalmente, a palavra muxarabi significa o sítio das bebidas, o local onde se punham as bilhas a fim de refrescar a água. Maxrab quer dizer, em árabe, “chafariz” e maxarabia significa “moringa” ou “quartinha”. A origem comum é o verbo xarabia, “beber”. A sinédoque a moringa em vez de o lugar da moringa é igual ao emprego da palavra vela, em substituição à frase navio de vela. Logo, outra ideia relacionada com o muxarabi é a de conchêgo, a de bem-estar, a de higiene. Ou melhor, a de adaptação ao meio ambiente (PINTO, 1958).
Descrito por Klüppel (2009) o muxarabi ou muxarabiê é um balcão de origem mourisca em balanço na fachada, inteiramente protegido por gelosias ou treliças para resguardar o interior da luz, do calor e dos olhares da rua. No Brasil foi uma caixa de madeira, um ‘engaiolado’ adjunto à fachada de alvenaria, fechando e cercando as portas e sacando nas fachadas. Havia o interesse em “resolver os problemas dos excessos de luminosidade e de temperatura consequentes do clima, ao mesmo tempo em que preservava valores culturais, como resguardar o interior da casa e o sexo feminino do “olhar” intruso, permitindo, no entanto, um furtivo acesso visual à rua”.
A funcionalidade do muxarabi (FIGURA 5), se refere a entrada e controle de iluminação, ventilação e visibilidade, intrinsicamente relacionado às aberturas das fachadas, como EF de proteção e controle térmico para a interface da construção.
Figura 5. Visão externa de um muxarabi no Cairo, Egito
El-Shorgagy (2010) descreve o muxarabi como composição de pequenos balaústres circulares de madeira, dispostos em intervalos regulares específicos, em um padrão geométrico decorativo. Ressalta que sua forma e função mudaram para tornar-se tela em treliça de madeira. Expõe cinco funções cumpridas por sua forma: controle de passagem de luz e de fluxo de ar, redução da temperatura da corrente de ar, aumento da umidade da corrente de ar e garantia de privacidade. O controle depende do tamanho das áreas de cheios e vazios, podendo aumentar as distâncias dos vãos afastando as peças. Essa composição de componentes respeitava proporção, equilíbrio formal e de contraste, bem como a escala do objeto e humana. Tornou-se tipicamente reconhecido como tendo identidade islâmica.
Fathy (1973), Gutierrez (2004), Ficarelli (2009), Souza (2012) e Camacho et al (2017) definiram o muxarabi como telas treliçadas de madeira, instaladas em balcões nas fachadas, cujas treliças podem ter intervalos de distâncias maiores ou menores, dependendo da necessidade de sua função. Mas essa fase denominada por alguns como de treliças foi posterior ao muxarabi original, que era construído em concreto para segurança militar. Destacou-se em beleza nas formas e expandiu nos treliçados de madeira, comunicando símbolos e identidade. Tais autores defendem a redução da temperatura no interior como grande vantagem desse tipo de EF.
Os contornos das cercaduras dos vãos rasgados de portadas e janelas, sacados do pano de reboco acabado, desvia as águas pluviais das esquadrias em madeira, protegendo-as.
A utilização das treliças em rechas de madeira (gelosias, arupemas, mouxarabiês), interpretam o sentido de proteção das aberturas ao sol direto, especialmente no casario à poente oeste. Daí uma constatação viva da transposição cultural adaptada.
Está a função especificada e detalhada exemplarmente – o sol pode ser controlado, amenizado, domado. A ventilação pode entrar, vazar, cruzar, amenizar. Vencemos! É possível viver nos trópicos! (VIEIRA et al, 2012)
Sobre a origem e definição dos muxarabis, em um aprofundamento histórico e resgate de sua criação Pinto (1958) explica que neste EF, inicialmente, havia uma função de segurança e proteção, que se destacou em construções militares. Posteriormente, foram utilizados como elemento abalcoado, descrevendo como
possível “parente” de balestreiros6 (machicoulis) com capacidade de adaptação ao
meio ambiente e de oferecer aconchego pela entrada lumínica de seus vãos. Resume os muxarabis como “balcões bem salientes apoiados, quase sempre, em cachorros de pedra, abrangendo dois ou três lanços contíguos de janelas” (PINTO, 1958).
El-Shorbagy (2010) concluiu que as casas árabes-islâmicas eram coerentes e a unidade entre seus elementos, espaço habitável com a construção e paisagem é harmoniosa e desejável, e há muito a aprender com as características desse EF. O autor fala sobre exemplos equivocados de apropriação dos muxarabis, quando foram copiados sem terem sido compreendidos em sua tradição. Diz que houve uma síntese conceitual internacional de vanguardas e formas abstratas que até empregou, lamentavelmente, os muxarabis como paredes de tijolo e/ou concreto.
Diante da qualidade estética e funcional, o resgate da origem e da história dos muxabaris pesquisados por Pinto (1958), apresenta-os como elementos de valor arquitetônico com potencial de retomada para as construções. Ensina que Elementos materiais de cultura luso-brasileiros, luso-tropicais, muito recorrente no passado, foram sendo extinguidos. Outros sofreram com variações, porque passaram por aculturação.
A palavra 'aculturação' vem sendo usada pelos antropólogos em geral a partir das últimas décadas do século XIX Ortiz sugeriu substituir esse termo pelo de transculturação, o que foi aceito por Malinowski e outros autores. Em 1936, o Sub-Commitee of the Social Science Researxh Conciliar procurou definir essa expressão: a aculturação seria aquele fenômeno resultante da interação, continua e em primeira mão, de diferentes culturas, da qual resultariam mudanças subsequentes dos padrões originais de um ou de ambos os grupos em contato. (PINTO, 1958)
No Brasil, com seu clima predominantemente tropical, a incidência indesejada solar nas fachadas também pode ser minimizada com elementos arquitetônicos vazados (SAKARAGUI e HARRIS, 2010; PAULERT, 2012). Os elementos vazados presentes na arquitetura islâmica originalmente foram definidos como muros de arabescos vazados que permitem a filtragem de luz. Havia a crença de que filtravam a energia e que sua composição formal resultava internamente em um caleidoscópio, significando transformação.
6 “Os balestreiros eram fortificações salientes, eretas, em geral, no alto das torres. Serviam para defender a
Os muxarabis foram incorporados no Brasil devido sua herança colonial. São apresentados em chapas finas de madeira vazadas ou treliçadas, compondo balcões sombreados numa extensão das janelas, Paulert (2012) ressalta que os traçados desses EFs traziam desenhos geométricos, epígrafes, formatos orgânicos e símbolos religiosos e destaca sua importância funcional como “solução que permite a ventilação e iluminação naturais, mantendo a privacidade e valorizando seus bens culturais”. De certo modo, a replicação dos brises-soleil diminuiu o uso dos muxarabis. Santo et al (2016) expõem que no Brasil, a partir de 1930 começou a construção de edifícios que utilizavam “persianas projetantes” nas janelas como elemento de proteção e controle solar e de ventilação. Esses elementos eram os mesmo de Le Corbusier, antes de se adotar a definição que esse arquiteto divulgou como brise-soleil.
Acredita que “a não ser talvez em Diamantina, não existe mais um só muxarabi inteiro no Brasil. Esse elemento arquitetônico, não obstante, provavelmente se encontrava em quase todas as principais cidades coloniais do Brasil” (PINTO, 1958). Lamenta essa perda justificando seu desuso e retirada dos existentes por questões de segurança, pois a vantagem da proteção foi indevidamente utilizada como “esconderijo” para criminosos. Justamente sua eficiência nessa função foi o motivo de seu desuso. Isso, a partir de um assassinato, quando por traz de um muxarabi atiraram em um político7. O fato amedrontou outros homens públicos, e
resultou em leis para retirada dos muxarabis.
Segawa (1997) apud Paulert (2012) para quem “a colonização foi um vetor de investigação climática e a aclimação como processo para aliviar a inserção humana em latitudes diferentes da origem europeia do agente colonizador”. Explica que elementos arquitetônicos se adaptam ao clima, função e cultura como uma releitura e adequação à realidade tecnológica e sociocultural, desde La Alhambra e Córdoba, mesquita de San Esteban (FIGURAS 6 e 7).
Vieira et al (2012) e Klüppel, 2009 relatam que em Olinda, dois sobrados tombados são patrimônio nacional típicos da contribuição dos mouros que utilizavam elementos de proteção de fachada como exemplares do uso dos elementos vazados. Trata-se das casas nº 7 da Praça de São Pedro Mártir (FIGURA 8) e nº 28 da Rua do Amparo (FIGURA 9).
Figura 6. Muxarabi em la Alhambra
Fonte: Calvert (1906)
Figura 7. Muxarabi de Córdoba Fonte: Barrucand e Bednorz (2007)
Figura 8. Sobrado nº 7 Figura 9. Sobrado nº 28
Fonte: Vieira et al (2012)
A casa urbana brasileira herdou o “muxarabiê” ou muxarabi da tradição árabe, uma espécie de balcão corrido, grande e saliente, destacado da prumada da fachada, cobrindo todo o vão de abertura, cujo início de utilização no Brasil é impossível precisar, porém, pelo que se pode observar nos registros iconográficos, já era bastante difundido no século XVII (KLÜPPEL, 2009).
Klüppel (2009) aponta como problema quando as funções não eram atingidas. Às vezes a radiação solar era bloqueada de modo que não permitia a entrada necessária do sol para secar o ambiente e o proteger contra bactérias, resultando numa umidade interna que causava problemas de insalubridade. Além disso, a circulação do ar ficava comprometida ao comparar às aberturas sem esses
