1.6. Tanımlar
2.1.1. YabancılaĢma ile ilgili diğer kavramlar
2.1.2.3. Karl Marx ve yabancılaşma
Os resultados dos modelos demonstram satisfatoriamente que a ocorrência de desconforto por calor é praticamente nula. Apenas alguns modelos com PAF de 60% e 90% (Figura 4-3) apresentaram ocorrência de até 1% de desconforto por calor. Nenhum modelo apresentou ocorrência de desconforto ao frio.
Figura 4-3: Gráfico de ocorrência de desconforto por calor dos modelos
Nenhum dos modelos com PAF de 20% (Figura 4-4) apresentam desconforto, sendo necessário movimentação de ar para garantir o conforto em aproximadamente 10% das horas anuais, enquanto que nos demais 90% das horas do ano é garantido o conforto térmico sem movimento de ar.
Figura 4-4: Resultados de Conforto Térmico – Modelos com PAF de 20%
Como exemplo dos resultados térmicos detalhados de cada modelo, a Figura 4-5 apresenta o percentual de ocorrência anual de conforto, conforto caso exista movimentação de ar, desconforto ao calor e desconforto ao frio. O resultado é apresentado a partir da ocorrência das categorias supracitadas ao longo do dia, ao longo dos meses do ano e pela comparação com o clima externo, para melhor percepção do comportamento térmico. É possível verificar que existe conforto durante todo o ano e que o período que necessita da movimentação de ar se dá principalmente no período do verão e no turno vespertino, com pico por volta das 15hrs, com percentuais acima de 30%. (Figura 4-5).
Figura 4-5: Resultados Detalhados de Conforto Térmico – Modelo 20peq20
Os modelos com PAF de 40% encontram-se em conforto térmico com o percentual anual de necessidade de movimentação de ar, variando de 11 a 19%, conforme Figura 4-6. 0 20 40 60 80 100 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 anual fr e quê nc ia ( % )
horas do dia e anual
frio conforto conf + ar mov. calor
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
fr e quê nc ia (% ) mês
calor conf + ar mov. conforto frio
0% 20% 40% 60% 80% 100% clima interno calor conf + ar mov. conforto frio
Figura 4-6: Resultados de Conforto Térmico – Modelos com PAF de 40%
Para as situações com PAF de 60%, as simulações apontam a necessidade anual de movimentação de ar em 15 a 26% das horas. Foi observada a ocorrência de 1% de desconforto por calor nos modelos com FCV alto e médio e transparência vegetal de 40%, sendo considerado um percentual irrisório na condição de conforto térmico do ambiente (Figura 4-7).
A ocorrência do conforto térmico nos modelos com PAF de 90% aponta a necessidade anual de movimentação de ar em 18 a 28% das horas, com ocorrência de 1% de desconforto por calor nos modelos com FCV pequeno, médio e alto para transparência vegetal de 40% e ainda na transparência de 20% para o modelo com FCV alto (Figura 4-8).
Figura 4-8: Resultados de Conforto Térmico – Modelos com PAF de 90%
As variações da transparência da copa vegetal, mesmo nos casos de maior transparência, continuaram a garantir conforto térmico no ambiente, alterando apenas o percentual de necessidade de movimentação de ar. As diferenças máximas de necessidade de movimentação de ar, quando comparada a copa vegetal opaca e copa com máxima transparência (40%), foram de 3%, 6%, 9% 10% para os modelos de 20, 40, 60 e 90% de PAF, respectivamente.
Quanto à classificação do nível de eficiência energética, o método prescritivo do RTQ-R classificou 100% dos modelos com nível “A” de eficiência, o que corresponde ao melhor nível de eficiência energética, compatível com os resultados aferidos pelo método de conforto adaptativo. Já o método de simulação do RTQ-R
classificou 100% dos modelos com eficiência energética nível “E”, que corresponde
Figura 4-9: Classificação de eficiência energética dos modelos pelo método de simulação do RTQ-R
Estes resultados indicam falta de coerência do método de classificação de eficiência energética do RTQ-R para a cidade de Natal, no que se refere ao método de simulação. O método de simulação, cujo principal objetivo é permitir a classificação de eficiência energética de situações projetuais mais complexas e não usuais (não contempladas no método prescritivo), quando deveria ser capaz de perceber as diferenças projetuais que impactam na eficiência dos modelos e possuir coerência dos limites de classificação da tabela com o clima quente-úmido da cidade em questão.
Num clima cuja principal recomendação bioclimática é aproximar a temperatura interna da externa, através de grandes aberturas e ventilação abundante, os valores de enquadramento da tabela de graus hora de classificação para Natal parecem não considerar tal premissa. Foi averiguada a classificação de eficiência no caso hipotético do ambiente possuir suas temperaturas internas iguais as externas e a classificação neste caso foi também nível “E” de eficiência energética, pelo método de simulação.
A partir dos resultados encontrados, observa-se mais coerência na sistemática de análise térmica por meio do gráfico de conforto térmico adaptativo e método prescritivo do RTQ-R, que estimula e reconhece o impacto da ventilação natural (tão importante para a cidade de Natal durante todo o período do ano), do
que a classificação de eficiência pelo método de simulação do RTQ-R, no qual a tabela de limite de graus hora não demonstrou tal sensibilidade. Vale salientar que o método de graus hora foi criado inicialmente para verificar a carga térmica a ser removida pelo sistema de condicionamento de ar e é uma simplificação que não permite reconhecer as estratégias do clima quente úmido.
Os resultados satisfatórios do método de conforto adaptativo (demonstrando que não ocorre desconforto térmico nos modelos) e método prescritivo do RTQ-R (Tabela 4-2) comprovam a eficácia das estratégias aplicadas, como sombreamento da radiação direta, ventilação e sistemas construtivos adequados, cumprindo todos os requisitos de desempenho térmico recomendados pelo RTQ-R, além das recomendações bioclimáticas.
Tabela 4-2 – Resultados de desempenho térmico dos modelos para os métodos de conforto adaptativo, método prescritivo do RTQ-R e método de simulação do RTQ-R
FCV PAF (%) 20% 40% 60% 90% FCV Pequeno Conforto adaptativo (0% de Desconforto) (0% de Desconforto) (0% de Desconforto) (0% de Desconforto) Método RTQ-R Prescritivo Método RTQ-R Simulação FCV Médio Conforto adaptativo Desconforto) (0% de (0% de Desconforto) Desconforto) (1% de (1% de Desconforto) Método RTQ-R Prescritivo Método RTQ-R Simulação FCV Grande Conforto adaptativo (0% de
Desconforto) Desconforto) (0% de Desconforto) (1% de
(1% de Desconforto) Método RTQ-R Prescritivo Método RTQ-R Simulação
4.3 INTEGRAÇÃODODESEMPENHOTÉRMICOELUMINOSO
A partir do cruzamento dos modelos que atendem ao desempenho térmico satisfatório com aqueles que atendem as condições adequadas de luz natural, é possível apontar as combinações de modelos que atendem de forma integrada a ambos os critérios. Como o desempenho do conforto térmico foi satisfatório em todos os modelos o critério de atendimento luminoso, foi o que definiu as combinações otimizadas.
Os resultados apontaram que são várias as possibilidades de obtenção de conforto térmico e luminoso em um ambiente a partir da integração com o paisagismo em Natal / RN (Tabela 4-3). As soluções de projeto com alto e médio FCV são eficazes para qualquer tamanho de abertura para as faixas lumínicas de 100-300-500 lux, com exceção apenas do atendimento de 500 lux em janela pequena com PAF de 20%.
Tabela 4-3 – Recomendações Projetuais de Integração do edifício ao entorno vegetado
MODELOS
PAF (%) 20% 40% 60% 90%
FCV l Ilum. Min (lux) 100 300 500 100 300 500 100 300 500 100 300 500
FCV Pequeno FCV (0%) FCV’ (20%) FCV’’ (40%) FCV Médio FCV (0%) FCV’ (20%) FCV’’ (40%) FCV Grande FCV (0%) FCV’ (20%) FCV’’ (40%)
Para ambientes onde a janela é muito obstruída pelo entorno (FCV pequeno), recomenda-se aberturas avantajadas para permitir a entrada suficiente da luz e/ou que a vegetação seja maximizada quanto a sua transparência. Mesmo com essas estratégias, o nível luminoso atende ao máximo de 300 lux para PAF de 90%.
Para aplicação das diretrizes, muitas são as possibilidades de compor o paisagismo integrado ao edifício. As relações geométricas são delineadas pelo arranjo e dimensão dos elementos vegetais, enquanto que a transparência diz respeito a características específicas da espécie. A escolha da vegetação deve considerar, além do porte, também critérios como configuração da raiz, espaço disponível, necessidade de água e procedência das espécies, priorizando espécies nativas. Os estudos de máscara de sombra apontaram que os elementos vegetais que tendem a possuir melhor desempenho possuem tronco ou caule alto, acima do nível da janela, preferíveis espécies como palmeiras, pois quanto mais alta a copa, maior a fração do céu visível. No caso de elementos vegetais em frente a abertura, devem possuir mais permeabilidade possível aos ventos (como a maleabilidade da folha) e refletância alta (como folhas de cores claras). É indicada espécie com possibilidade de inserção próxima à edificação, onde a copa vegetal esteja alinhada com a fachada da abertura (que dependendo da formação do vegetal pode estar alocada a distância que for necessária) (Figura 4-12).
Em Natal / RN existem espécies nativas comumente encontradas com grande potencial para aplicação das estratégias de integração e otimização do edifício, como a buganvília (bougainvillea spectabilis), flamboyanzinho (caesalpinia
pulcherrima), jasmim-manga (plumeria rubra), buquê-de-noiva (plumeria pudica),
pitanga (eugenia uniflora); palmeiras como o jerivá (syagrus romanzoffiana), pupunha (bactris gasipaes), areca-bambu (dypsis lutescens) e macaíba (acrocomia
intumescens); e exemplares arbóreos, quais sejam: pau-brasil (caesalpinia echinata), sombreiro (clitoria fairchildiana), craibeira (tabebuia aurea). Estas
espécies, com exceção das palmeiras, são de grande versatilidade, dependendo da manutenção e tutoramento da planta, sendo adequadas para os critérios de obstrução, com base no adequado alocamento da espécie em relação ao edifício. No apêndice do trabalho encontram-se fichas para cada uma das espécies com as principais recomendações de uso otimizado.
As principais recomendações projetuais da pesquisa para integração da vegetação a edificação são apresentadas de forma gráfica, da Figura 4-10 a
Figura 4-16.
Figura 4-10: Infográfico de recomendação projetual de otimização termo-luminosa para o paisagismo integrado ao edifício de aberturas para Norte em Natal / RN
Figura 4-11: Infográfico de recomendação de copas vegetais favoráveis para otimização térmica e luminosa de ambientes para Norte em Natal / RN
Figura 4-12: Infográfico de recomendação de posição de alinhamento da vegetação para otimização térmica e luminosa de ambientes para Norte em Natal / RN
Figura 4-13: Infográfico de recomendação de posição e disposição da vegetação para otimização térmica e luminosa de ambientes para Norte em Natal / RN
Figura 4-14: Infográfico de combinações recomendadas de FCV pequeno, PAF (20%, 40%, 60% e 90%) e transparência da copa vegetal (40%, 20% e 0% opaca) para visando
Figura 4-15: Infográfico de combinações recomendadas de FCV médio, PAF (20%, 40%, 60% e 90%) e transparência da copa vegetal (40%, 20% e 0% opaca) para visando
Figura 4-16: Infográfico de combinações recomendadas de FCV grande, PAF (20%, 40%, 60% e 90%) e transparência da copa vegetal (40%, 20% e 0% opaca) para visando
5 CONCLUSÃO
É constatada a possibilidade de integração de ambientes ao entorno vegetal obtendo-se bom desempenho de disponibilidade e uniformidade da luz natural e conforto térmico na cidade de Natal / RN, conforme combinações de características de tamanho de abertura, transparência da copa vegetal e obstrução do céu. Estas variáveis foram identificadas como as de maior influência térmica e lumínica para integração da vegetação à edificação. A vegetação mostrou-se benéfica para balanço térmico e luminoso de edifícios, como elemento de sombreamento no clima tropical quente-úmido de Natal / RN.
O trabalho contribui identificando combinações otimizadas para equilíbrio termo-luminoso, orientando a integração de escolhas projetuais arquitetônicas e paisagísticas conforme Tabela 4-3. Constatou-se a importância de realizar, inicialmente, leitura do entorno edilício, mapeando os elementos de obstrução como edifícios vizinhos, elementos vegetais existentes, dentre outros, logo na fase de concepção projetual, para aumentar o potencial de integração do paisagismo ao edifício.
Observa-se que nas situações com FCV médio e grande é obtido satisfatoriamente níveis adequados de luminosidade, sem indicativo de ofuscamento ou desconforto ao calor, em praticamente todos os tamanhos de abertura e transparência da copa vegetal. Este resultado indica a relevância da variável de FCV, mostrando o benefício de iluminar os ambientes por meio da captação da luz natural difusa. As situações com FCV pequeno praticamente não se mostraram possíveis de se obter disponibilidade de luz natural sem uma abertura avantajada com PAF de 60% e 90%, a depender o nível lumínico que se pretende atender. A transparência da copa da vegetação, que variou entre opaca e 40% de transparência, impactou apenas os modelos com FCV pequeno, permitindo maior entrada de luz nestes casos onde existe grande obstrução do céu na abertura, ainda que não atingissem o nível de iluminância desejado.
Na avaliação do desempenho da luz natural confirmou-se a eficácia do sombreamento de 100% da radiação solar direta, resultando em bons índices de uniformidade da luz natural a partir da iluminação difusa em todos os modelos. O critério DAmax não se mostrou adequado para as análises de uniformidade da
iluminação em função do critério de iluminância mínima, sendo utilizada relação entre as iluminâncias do ambiente a cada momento simulado para avaliação da uniformidade da luz.
Para análise térmica verificou-se coerência do método prescritivo do RTQ-R e método de conforto adaptativo para avaliação do desempenho térmico dos modelos, apontando conforto em todos os casos, enquanto que o método por simulação para classificação de eficiência energética do RTQ-R para a cidade de Natal (ZB08) revelou-se pouco coerente, não reconhecendo diferenças de desempenho dos modelos e classificando no pior nível de eficiência “E” todos os modelos onde foram aplicadas as recomendações bioclimáticas e os pré-requisitos de desempenho do próprio regulamento RTQ-R. Através das análises realizadas, observou-se que as grandes discrepâncias de resultados entre o método prescritivo e método de simulação foram ocasionadas pela incoerência da tabela de limite de graus hora para resfriamento da cidade de Natal (Zona Bioclimática 08) que não enquadra os valores obtidos nas simulações de forma adequada.
Como limitações da pesquisa tem-se o recorte do trabalho que avaliou apenas modelos com orientação de abertura para norte, de ambientes térreos, com um tipo de refletância (alta refletância das superfícies), sem considerar diferentes tipos de layout interno e demais possibilidades de abertura no ambiente. O programa DesignBuilder, de simulação termo energética, não reconhece a ventilação cruzada, tampouco as obstruções causadas pela vegetação, e simplifica alguns dados de entrada do RTQ-R.
É de conhecimento que a vegetação possui sazonalidade e algumas limitações para garantir a integridade da forma e opacidade em algumas espécies, porém é possível utilizar integração vegetal no edifício a partir de alguns cuidados e beneficiar não apenas em termos de conforto térmico e luminoso, mas também ecológico, ambiental, acústico, qualidade do ar entre outros. Uma das alternativas é desenvolver um manual de manutenção do paisagismo assim como existe manual de manutenção da edificação, indicando as diretrizes de manutenção das espécies vegetais, visando manutenção da integridade de formato e opacidade da vegetação. Recomenda-se, em trabalhos futuros, aprofundar o nível das recomendações de uso do paisagismo integrado ao edifício como a determinação da distância da fachada para espécies vegetais específicos, analisar o impacto para outras
orientações e estudos sobre as características de transmissão térmica e luminosa de espécies vegetais, informações estas que ainda são escassas e dependem da especificidade de cada espécie. É vista relevância de pesquisas para aprimoramento da sistemática do método de simulação do RTQ-R, no recorte aqui pesquisado da Zona Bioclimática 08, devido a sua futura obrigatoriedade e seu impacto como rebatimento projetual, devendo reconhecer estratégias otimizadas quanto ao desempenho térmico no nível de classificação de eficiência energética. Seria benéfico o avanço de pesquisas no sentido de estabelecer parâmetros para integração de edifícios à vegetação visando eficiência energética, como por exemplo inserir critério nos Regulamentos Técnicos da Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edificações de incentivo de uso da vegetação como bonificação. Poderia ser utilizado método similar ao existente no RTQ-C para utilização de edifício do entorno visando eficiência energética do edifício, a partir de estratégias como uso do “Termo de Ciência sobre o Entorno” para que o proprietário se responsabilizasse pela manutenção do paisagismo considerado.
É válido também o desenvolvimento de pesquisas para verificação dos critérios adequados para cidades de alta luminosidade como Natal / RN, a fim de identificar os limites de iluminância aceitáveis juntamente com a consideração da uniformidade da luz, uma vez que os principais parâmetros utilizados atualmente no meio científico são provenientes de cidades européias com contextos climáticos distintos de cidades tropicais de baixa latitude.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Desempenho térmico de edificações Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social - NBR 15220-3. RIO DE JANEIRO: ABNT. NBR15220-3: 30 p. 2005.
______. NBR 15575. Edificações Habitacionais — Desempenho, Parte 1: Requisitos
gerais. São Paulo: ABNT, 2013.
______. NBR 15215-1: Iluminação Natural - Parte 1: conceitos básicos e definições. Rio de Janeiro: ABNT, 2005.
______. NBR 15215-2: Iluminação Natural – Parte 2: procedimento de cálculo para a
estimativa da disponibilidade de luz natural. Rio de Janeiro: ABNT, 2005.
______. NBR 15215-3: Iluminação Natural – Parte 3: procedimento de cálculo para a
determinação da iluminação natural em ambientes internos. Rio de Janeiro: ABNT, 2005.
______. NBR 15215-4: Iluminação Natural – Parte 4: verificação experimental das condições de iluminação interna de edificações. Método de medição. Rio de Janeiro:ABNT, 2005.
AKBARI, Hashem, TAHA, Haider. Impact of trees and white surfaces on
residential heating and cooling energy use in four Canadian cities. Energy
(Oxford), v. 17, n.2, p.141-149, Feb. 1992.
AL-SALLAL, Khaled A. AL-RAIS, Laila. A novel method to model trees for building daylighting simulation using hemispherical photography. Journal of Building
Performance Simulation, Emirados Árabes, v.6, n.1, p. 38-52, Janeiro 2013.
AMORIM, C. N. D. et al. Simulação de iluminação natural em cidades
brasileiras: a influência da profundidade dos ambientes residenciais. XI
encontro nacional de conforto no ambiente construído - ENCAC, VII encontro latino americano de conforto no ambiente construído - ELACAC. Anais. ANAIS. Búzios: ENCAC, ELACAC 2011.
AQUINO, A. M. M. D. C. Coletânea da legislação urbanística do município do
natal - incluindo o novo código de obras LC nº 55/04. Natal: Editora do autor,
2004.
ARAÚJO, V. Parâmetros de conforto térmico para usuários de edificações
escolares no litoral nordestino brasileiro. Natal: EDUFRN - Editora da UFRN.
2001.
ASHRAE. ASHRAE STANDARD 55-2010: Thermal Environmental Conditions for
Human Occupancy. Atlanta, Georgia: American Society of Heating,
Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, 2010.
BAKER, N. V.; STEEMERS, K. The LT Method 3.0 - a strategic energy-design tool
BAKER, N.; FANCHIOTTI, A.; STEEMERS, K. Daylighting in Architecture: A
European Reference Book. Commission of the European Communities,
Directorate - General XII for Science Research and Development, Lodon: James & James Ltd, 1993.
BERRY, R.; LIVESLEY, S. J.; AYE, L. Tree canopy shade impacts on solar irradiance received by building walls and their surface temperature. Building and
Environment, v. 69, p. 91-100, Melbourne, 2013.
BRAGA, N. B. Q. A inter-relação entre distribuição espacial e desempenho
térmico em residências unifamiliares naturalmente ventiladas em Natal/RN.
2012. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.
BRASIL. Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO).
Portaria n° 18, de 16 de janeiro de 2012. Regulamento Técnico da Qualidade
do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Residenciais (RTQ-R). Brasília, 2012.
______. Ministério de Minas e Energia. Balanço Energético Nacional 2014: Ano
base 2013. Rio de Janeiro: Empresa de Pesquisa Energética, 2014. Disponível
em: <https://ben.epe.gov.br/downloads/Relatorio_Final_BEN_2014.pdf.>.
Acesso em: 26 mar. 2015.
______. Indústria e Comércio Exterior. Instituto Nacional de Metrologia Ministério do Desenvolvimento, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Portaria n°
372, de 17 de setembro de 2010. Regulamento Técnico da Qualidade do Nível
de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ- C). Brasília, 2010.
BROWN, R.D., GILLESPIE, T.J., 1995. Microclimatic landscape design: creating thermal comfort and energy efficiency. New York: John Wiley, 1954. 208 p.
BUENO, CAROLINA LOTUFO. (1998) Estudo da Atenuação da Radiação Solar
Incidente por Diferentes Espécies Arbóreas. Campinas: Faculdade de
Engenharia Civil da Unicamp. (Dissertação de Mestrado).
BUENO, Carolina Lotufo. A Influência da Vegetação no Conforto Térmico Urbano
e no Ambiente Construído. Campinas: Faculdade de Engenharia Civil da
Unicamp, 2003. (Tese de Doutorado).
CABÚS, R. C. Tropical daylighting: predicting sky types and interior
illuminance in north-east Brazil. Tese de doutorado. School of Architectural
Studies. 2002.
CARVALHO, J. P. V. D. Simulação de desemepnho luminoso para salas de aula
em Natal –RN. 2014. (Mestrado). Programa de pós-graduação em Arquitetura e
CINTRA, M. S. Arquitetura e luz natural - A influência da profundidade de
ambientes em edificações residenciais. 2011. Universidade de Brasília -
UNB, Brasília.