O CONFORTO AMBIENTAL APLICADO À QUESTÃO
DA HABITAÇÃO DE INTERESSE SOCIAL. O USO DE
SOLUÇÕES PASSIVAS.
Antônio Domingos Dias Ferreira, Fernando Benedicto Mainier, Carlos Alberto Pereira Soares, Orlando Celso Longo (Universidade Federal Fluminense)
Resumo: Nos últimos anos, o Brasil vem experimentando uma crescente participação no mundo globalizado, assumindo cada vez mais um papel de destaque no cenário político-econômico mundial. Se por um lado, no campo econômico, o Brasil é hoje a sétima economia do mundo (WORD BANK, 2014), e existem projeções de que até 2030 venha a ocupar a quinta colocação, por outro, no campo político, deixou de ser uma nação periférica e passou a assumir um papel central, juntamente com os países mais desenvolvidos e com os emergentes, conhecidos pela alcunha BRICS (Brasil, Rússia, Índia, China e África do Sul).
Contudo, apesar do relativo sucesso nas áreas da economia e da política, no campo social, e mais especificamente no que diz respeito ao seu déficit habitacional, o país tem apresentado taxas muito elevadas, com valores que chegam hoje em dia a 5,24 milhões de moradias (IPEA, 2013), devendo, portanto, incentivar fortemente a construção de habitações de interesse social.
Em relação às iniciativas que já vem sendo tomadas para tal, como por exemplo, o programa Minha Casa, Minha Vida, do Governo Federal, apesar de sempre estar fortemente presente a questão do baixo custo associado a tais empreendimentos, não se deve deixar de lado o aspecto do conforto ambiental, uma vez que o mesmo está diretamente ligado a uma melhor qualidade de vida de seus usuários permanentes.
O objetivo do presente trabalho é mostrar, de maneira clara, a importância de se dar uma maior atenção à questão do conforto ambiental voltado para essa tipologia habitacional, sem que isso implique necessariamente em grandes acréscimos em termos de custos, esperando também demonstrar que a falta de atenção a esses aspectos, desvinculando a habitação do meio ambiente em que se insere pode gerar, portanto, uma maior dificuldade para o desenvolvimento do ser humano. Para isso foram utilizadas normas da ABNT, como por exemplo, a NBR 15575-1 (Edificações habitacionais - Desempenho), a NBR 5413 (Iluminância de interiores), a NBR 15215-3 (Iluminação natural), a NBR 15220 (Desempenho térmico de edificações) e a NBR 10.152 (Níveis de ruído para conforto acústico).
2
1. INTRODUÇÃO
Um estudo acerca dos diversos fatores que influenciam o meio-ambiente no qual o ser humano se encontra inserido mostra-se extremamente importante na medida em que estes fatores estão diretamente associados a uma boa ou má qualidade de vida. Nesse sentido pode-se observar que toda a relação do homem com o ambiente físico circundante se dá através de mecanismos sensoriais presentes em seu organismo.
Esse mesmo ambiente físico possui determinados parâmetros operativos (Figura 1) que resultam em qualidades ambientais que podem ser percebidas e avaliadas de maneira integrada pelo homem (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 1995).
Figura 1 – Parâmetros ambientais x percepção humana. Fonte: MINISTÉRIO DA SAÚDE, 1995.
Para satisfazer as condições de conforto no que se refere às habitações residenciais esses parâmetros operativos aqui mostrados devem ser levados em consideração como preconiza o Ministério da Saúde.
3
2. FORMULAÇÃO DO PROBLEMA E LIMITES DO ESTUDO
O conforto da habitação é percebido por todos os nossos sentidos, sendo a sua qualidade determinada pelo modo com que o ambiente é servido pela luz, pelo ar e pelo som. Portanto, é possível afirmar que o controle das condições de conforto do ambiente construído está inserido na arquitetura, devendo fazer parte da ordenação de qualquer projeto, inclusive os voltados à questão da habitação de interesse social.
Não se pode deixar de levar em consideração o atendimento às condições mínimas aceitáveis para os índices de conforto ambiental que deverão estar presentes nas construções, seja qual for a tecnologia adotada e o grau de sofisticação da mesma. Nesse sentido, o Estado brasileiro, como principal provedor de habitações voltadas para as camadas menos favorecidas da população deve ter entre seus principais objetivos proporcionar adequados índices de conforto ambiental aos seus usuários.
Observa-se no Brasil uma grande tendência para se padronizar soluções arquitetônicas, reproduzindo-se as mesmas concepções habitacionais, na maioria das vezes totalmente desvinculadas do meio-ambiente onde estão sendo inseridas. Deve-se ter em mente que cada clima implica em uma solução diferenciada, desde a implantação no terreno, até os tipos de materiais e as soluções construtivas.
Uma construção, de forma isolada ou conjunta, causa interferência no ambiente externo, devendo, por este motivo, ter os seus impactos produzidos levados em consideração. Assim, uma edificação onde se dimensionou suas aberturas à ventilação local poderá ter seu sistema de fluxo de ar alterado se desconsiderar a topografia urbana de seu entorno. Por outro lado, um determinado espaço pode gerar sensação de desconforto quando o usuário estiver submetido a situações de ruído ou de ofuscamento.
No caso específico da construção de habitações de interesse social, como o fator custo adquire uma grande relevância, deve-se privilegiar soluções que se baseiem em elementos de controle passivo das condições ambientais, sempre tendo em mente o atendimento aos índices mínimos de conforto ambiental estabelecidos em normas.
O presente trabalho abordará aspectos relacionados aos confortos lumínico, térmico e acústico, apresentando os valores considerados minimamente aceitáveis para cada uma dessas três
4 qualidades ambientais, além de mostrar as diversas soluções passivas existentes visando o alcance desses níveis desejados.
3. o Conforto lumínico
3.1. Normatização
Antes de abordar os mecanismos de iluminação passiva, deve-se aqui primeiramente citar a norma brasileira que estabelece os valores de iluminâncias médias mínimas em serviço para iluminação artificial em interiores. Trata-se da NBR 5413 de 1992 que traz as definições de iluminância e de campo de trabalho, conforme mostrado abaixo, e que são muito importantes no momento de avaliar se as condições de iluminação de um determinado local atende, pelo menos, aos valores mínimos preconizados.
a) Iluminância: É o limite da razão do fluxo luminoso recebido pela superfície em torno de um ponto considerado, para a área da superfície quando esta tende para o zero;
b) Campo de trabalho: É a região onde, para qualquer superfície nela situada, exigem-se condições de iluminância apropriada ao trabalho visual a ser realizado.
A NBR 5413 diz que a iluminância deve ser medida no campo de trabalho e, quando este não for definido, entende-se como tal o nível referente a um plano horizontal a 0,75m do piso, recomendando-se que, em qualquer ponto do campo de trabalho, ela não seja inferior a 70 % da média. Para unidades residenciais temos as iluminâncias em lux mostradas na Tabela 1.
Tabela 1 - Iluminâncias em lux, por tipo de atividade (médias em serviço) – Residências.
Fonte: NBR 5413, 1992.
5 se relacionam apenas aos seus aspectos quantitativos, ou seja, aos níveis mínimos de lux relacionados a cada atividade específica. Devem ser levados também em consideração os aspectos qualitativos, que podem ser negativos, afetando o conforto lumínico. São citados a seguir alguns desses possíveis aspectos.
a) Velamento: É criado por uma luz intensa e difusa no ambiente, reduzindo o contraste de luz e sombra nas imagens;
b) Ofuscamento: Causado por uma intensa luz direta que incide sobre os olhos do usuário;
c) Deslumbramento: Causado pela luz intensa que penetra diretamente na pupila, formando diversos focos de escuridão;
d) Iluminamento uniforme prolongado: Um ambiente que esteja constantemente e homogeneamente iluminado traz prejuízos ao mecanismo fisiológico do ser humano, causando alterações em seu ciclo biorrítmico.
3.2. Mecanismos de iluminação passiva
Em habitações de interesse social deve-se procurar privilegiar, desde a fase da concepção do seu projeto, a aplicação de soluções construtivas que proporcionem mecanismos de iluminação passiva eficientes, gerando assim, além de uma substancial economia energética, uma sensação de bem estar para seus futuros ocupantes.
Um melhor aproveitamento da luz natural não se dá apenas pela abertura de janelas, prismas, etc, mas também pelo uso de materiais refletores visando melhorar a iluminação natural no interior da edificação. É importante observar que o aproveitamento da luz natural deve ser feito com muito critério, pois se for implementado de maneira incorreta poderá causar transtornos do ponto de vista térmico.
Outra boa solução pode ser a instalação de clarabóia (Figura 2) colocada sobre uma cobertura plana inclinada, podendo resultar em maior eficiência sob o ponto de vista de ganhos solares térmicos se utilizada em conjunto com um elemento refletor.
6 Figura 2 – Clarabóia em plano inclinado com sistema refletor.
Fonte: TECNOLOGIAS SOLARES PASSIVAS, 2014.
4. O CONFORTO TÉRMICO
4.1. Normatização
A norma NBR 15220 - Desempenho térmico de edificações de 2003 traz algumas definições importantes para uma boa avaliação na hora da escolha de materiais e de sistemas construtivos. Abaixo são citadas duas dessas definições, e logo após, a Tabela 2 mostra os valores de transmitância e capacidade térmica para alguns sistemas de paredes e coberturas.
a) Capacidade térmica de componentes (CT) é o quociente da capacidade térmica de um componente pela sua área, dada por J/(m2.K);
b) Transmitância térmica ou coeficiente global de transferência de calor (U) é o inverso da resistência térmica total, dada por W/(m2.K).
7 Fonte: NBR 15220-3, 2003 – ANEXO D.
4.2. Mecanismos de controle térmico passivo
Primeiramente, devem ser considerados os materiais e os sistemas construtivos apresentados na Tabela 2 para paredes e coberturas, pois os mesmos têm influência direta no desempenho térmico apresentado pela edificação.
Já no que se refere ao uso do vidro nas fachadas das edificações, sua adoção sem o necessário cuidado com o ingresso de energia solar no ambiente interno, tem se revelado um dos grandes causadores de desconforto térmico, principalmente em climas quentes como o do Brasil. É também um dos grandes fatores de consumo excessivo de energia para refrigeração.
Esse material se caracteriza por seu comportamento específico em relação à radiação solar, ou de onda curta. Ela penetra nos ambientes e é absorvida pelas superfícies internas, provocando
8 elevação de sua temperatura e a conseqüente emissão de radiação de onda longa, para a qual o vidro é opaco. Esse resultado, conhecido como efeito estufa, implica diretamente em significativo acúmulo de densidade de energia térmica no interior das edificações.
O efeito térmico das superfícies envidraçadas depende muito das propriedades espectrais dos vidros que as compõem: de acordo com a cor e o tipo de vidro, a transmissão ocorre em diferentes proporções nas regiões do espectro solar. Recentemente, têm sido introduzidos no mercado novos tipos de vidros, bem como películas de controle solar e outros materiais transparentes, como os policarbonatos.
Uma forma eficiente de se combater o efeito estufa é através de uma boa ventilação cruzada, e alguns fatores condicionantes e que devem ser considerados na fase de projeto são:
a) A forma e as características da edificação e do entorno (topografia natural e edificada); b) Localização e orientação do edifício;
c) Posição e tamanho das aberturas;
d) Direção, velocidade e freqüência dos ventos; e) Diferença de temperaturas interiores e exteriores.
MASCARÓ (1985) salienta que “é indispensável conhecer e aplicar técnicas de projeto e cálculo de ventilação natural dos edifícios; com a dupla finalidade de oferecer conforto ao usuário e otimizar o uso da energia na edificação”. Com isso em mente, em construções de baixo custo, deve-se privilegiar fortemente a ventilação natural e a proteção passiva com o uso de vegetação, conforme mostrado nas Figuras 3 e 4 a seguir.
Figura 3 – Ventilação natural: (a) cruzada e (b) unilateral. Fonte: GOMES, A. P., SOUZA H. A., AMPARO L. R., 2011.
9 Figura 4 – Proteção passiva com o uso de vegetação.
Fonte: MASCARÓ, 1985.
5. O CONFORTO ACÚSTICO
5.1. Normatização
No que tange ao conforto acústico, primeiramente deve-se observar em linhas gerais o que diz a NBR 10152 - Avaliação do ruído ambiente em recintos de edificações visando o conforto dos usuários de 1987, que fixa as condições exigíveis para a avaliação da aceitabilidade do ruído ambiente num determinado recinto de uma edificação. Para unidades residenciais têm-se os seguintes intervalos para o nível de ruído ambiente em dB(A) conforme mostrado na Tabela 3.
Tabela 3 – Intervalos para o nível de ruído ambiente em dB(A).
Fonte: NBR 10152, 1987.
5.2. Mecanismos de proteção acústica passiva
10 como:
a) Correto distanciamento da edificação em relação às vias públicas; b) Não utilização de zonas de som dirigido;
c) Utilização de barreiras físicas contra os ruídos; d) Utilização de materiais isolantes;
e) Posicionamento correto das aberturas da edificação.
No caso de habitações de interesse social deve-se priorizar a utilização de sistemas de controle passivo, pois a utilização de materiais isolantes acústicos tende a apresentar custos bastante elevados ou até mesmo gerar condições de desconforto térmico em alguns casos. Pode ser visto abaixo (Figura 5) um exemplo de solução passiva, com a utilização de barreiras acústicas bem mais econômicas. Notar que a melhor posição da barreira é próxima à fonte.
Figura 5 – Efeito tela das barreiras acústicas. Fonte: KOENIGSBERGER, 1974.
6. considerações finais
O conforto do ambiente construído deve ser considerado como sendo um somatório das características apresentadas pela edificação, sabendo-se que estas mesmas características irão afetar de maneira direta e contínua a vida de seus ocupantes. Por outro lado, também é extremamente importante o conhecimento e a compreensão das relações existentes entre o ambiente e o comportamento do usuário, permitindo assim traçar parâmetros de projeto de
11 maneira mais adequada e definir qual tipologia construtiva deverá ser adotada em cada caso. Quando corretamente analisados, os diversos aspectos que devem ser levados em conta na adoção de soluções passivas de controle lumínico, térmico e acústico, podem vir a ajudar na concepção de uma arquitetura consciente e voltada para o bem estar do ser humano. Desta maneira, torna-se possível se chegar a um bom resultado final em termos de conforto ambiental, atendendo aos parâmetros existentes nas normas próprias para esta finalidade, sem, contudo, gerar grandes acréscimos financeiros. Se tais soluções não forem pensadas desde a concepção do empreendimento, torna-se extremamente difícil a adoção de medidas corretivas durante e após a realização da obra, acarretando enorme desperdício de tempo e dinheiro.
De uma maneira geral o fator preponderante que norteia e justifica a adoção de determinados padrões construtivos, definindo suas respectivas tipologias, é o custo. Em regra, quando se trata do projeto e construção de moradias de padrão mais baixo, esse fator prevalece e chega-se a um produto final que não é capaz de atender aos padrões mínimos de conforto que são esperados. Porém, se bem analisadas e definidas ainda na fase de projeto e se aplicadas de maneira criteriosa e racional na fase construtiva, as soluções passivas aqui apresentadas, entre outras, podem oferecer níveis de conforto ambiental adequados aos usuários finais, sem, contudo, implicar em uma significativa elevação dos custos financeiros da obra.
7. Referências bibliográficas
AGENCE DE L’ENVIRONNEMENT ET DE LA MATRISE DE L’ÉNERGIE (ADEME) - Qualité environnement des Bâtiments: Manuel a l’usage de la matrise d’ouvrage et des acteurs du bâtiment. Paris: Imprimerie de Montligeon, 2007. 294 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) – NBR 5.413:1992 - Iluminância de interiores. Rio de Janeiro, 1992. 13 p.
_____. NBR 10.152:1987 - Níveis de ruído para conforto acústico. Rio de Janeiro, 1987. 4 p.
_____. NBR 15215-3:2005, Iluminação natural – Parte 3: Procedimento de cálculo para a determinação da iluminação natural em ambientes internos. Rio de Janeiro, 2005. 43 p.
12 _____. NBR 15220-2:2003, Desempenho térmico de edificações – Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. Rio de Janeiro, 2003. 21 p.
_____. NBR 15220-3:2003, Desempenho térmico de edificações – Parte 3: Zoneamento
bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro, 2003. 23 p.
_____. NBR 15220-4:2003, Desempenho térmico de edificações – Parte 4: Medição da resistência térmica e da condutividade térmica pelo princípio da placa quente protegida. Rio de Janeiro, 2003. 8 p.
_____. NBR 15575-1:2013. Edificações habitacionais – Desempenho - Parte 1: Requisitos gerais. Rio de Janeiro, 2013. 60 p.
GOMES, A. P., SOUZA H. A., AMPARO L. R. Influência da inércia térmica do solo e da ventilação natural no desempenho térmico: um estudo de caso de um projeto
residencial em light steel framing. Revista Ambiente Construído - Vol.11 –
N°4. Porto Alegre, 2011.
INSTITUTO DE PESQUISA ECONÔMICA APLICADA (IPEA). Nota Técnica n° 5 - Estimativas do Déficit Habitacional brasileiro (PNAD 2007-2012), 2013. Disponível em:
http://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/nota_tecnica/131125_notatecnicadirur05.pdf. Acesso em: 26/04/2014.
KOENIGSBERGER, OTTO, Manual of Tropical Housing and Building - Part One: Climatic Design, Longman. UK, 1974.
KOWALTOWSKI, D.C.C.K.; PINA, S.M.; LABAKI, L.C.; SILVA,V.G.; BERTOLI, S.R.;RUSCHEL, R.; FAVERO,E.; MOREIRA, D.C.; RUIZ, J.A. Parâmetros de sustentabilidade e qualidade de vida na implantação de conjuntos habitacionais sociais. In: ENCAC – ELACAU, Maceió, 2003.
LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. R.; Eficiência Energética na Arquitetura. PROCEL, 1997.
13 MASCARÓ, J. L.; MASCARÓ, L. E. R. Incidência das variáveis projetivas e de construção no consumo energético dos edifícios. 2. ed., Porto Alegre: Sagra DC Luzatto, 1992.
MASCARÓ, LÚCIA R. DE, Energia na Edificação - Estratégias para minimizar seu consumo. São Paulo, 1985.
MINISTÉRIO DA SAÚDE - Sistemas de Controle das Condições Ambientais de Conforto. Brasília, 1995.
TECNOLOGIAS SOLARES PASSIVAS. Disponível em: https://repositorium.sdum. uminho.pt/bitstream/1822/4250/9/TeseDoutMendonca9.pdf. Acesso em: 27/04/2014.
WORD BANK. Gross National Income 2012, Atlas method. Disponível em: http://databank.worldbank.org/data/download/GNI.pdf. Acesso em 26/04/2014.
