A quantidade de calor liberado pelo organismo é função, além das condições do meio (variáveis climáticas e arquitetônicas, entre outras), da atividade física desenvolvida. Outras variáveis humanas como sexo, idade, raça, hábitos alimentares, peso e altura também podem influenciar nas condições individuais de conforto, mas em menor grau. Quanto mais intensa a atividade física, maior o calor gerado pelo metabolismo. A Tabela 5 apresenta alguns valores, expressos em Met4, referentes ao calor dissipado pelo corpo em função de algumas atividades específicas.
Desta forma, o conhecimento das exigências humanas de conforto, do clima e do desempenho térmico dos materiais e das soluções arquitetônicas proporciona
4 O metabolismo pode ser expresso em W/m2 de pele ou em Met, unidade do metabolismo cujo valor
unitário corresponde a uma pessoa relaxada. Assim, 1 Met=58,15W/m2 de área de superfície corporal (LAMBERTS et al, 2005, p. 7).
condições de projetar edifícios e espaços urbanos cuja resposta térmica atenda às exigências de conforto (LAMBERTS et al, 2004).
Tabela 5 - Taxa metabólica para diferentes atividades.
Atividade Metabolismo
Reclinado 46
Sentado. Relaxado 58
Atividade sedentária (escritório, escola, etc.) 70
Fazer compras, atividades laborais 93
Trabalhos domésticos 116
Caminhando em local plano a 2km/h 110
Caminhando em local plano a 3km/h 140
Caminhando em local plano a 4km/h 165
Caminhando em local plano a 5km/h 200
Fonte: ISO 7730 (1994).
A vestimenta também influencia as trocas de calor entre o corpo e o ambiente, pois funciona como isolante térmico. Sua resistência térmica depende do tipo de decido e do ajuste ao corpo, e é medida em clo5. A vestimenta adequada será função da temperatura média ambiente, do movimento do ar, do calor produzido pelo organismo e, em alguns casos, da umidade do ar e da atividade a ser desenvolvida pelo indivíduo (FROTA E SCHIFFER, 2001). Em suma, o ambiente construído e as vestimentas devem ser adequados não apenas ao clima, mas também à atividade que será exercida, de forma a garantir o conforto térmico dos usuários. A Tabela 6 apresenta o índice de resistência térmica para algumas vestimentas.
Tabela 6 - Índice de resistência térmica para vestimentas.
Vestimenta Icl (clo)
Meia calça 0,10
Meia fina 0,03
Meia grossa 0,05
Calcinha e sutiã 0,03
Cueca 0,03
Camisa manga curta 0,15
Camisa manga comprida 0,25
Vestido leve 0,15
Jaqueta 0,35
Calça média 0,25
Sapatos 0,04
Fonte: ISO 7730 (1994).
Diversos estudos a cerca da influencia das condições termo-higrométricas no conforto térmico surgiram com o intuito de avaliar a relação entre o rendimento físico
dos operários e as condições do ambiente de trabalho, em função dos interesses de produção surgidos com a Revolução Industrial (FROTA & SCHIFFER, 2001).
Os índices de conforto térmico procuram englobar, num parâmetro, o efeito conjunto das variáveis do conforto térmico. Geralmente são desenvolvidos fixando um tipo de atividade e vestimenta para, a partir daí, relacionar as demais variáveis e reunir, sob a forma de cartas ou nomogramas, as diversas condições ambientais que proporcionam respostas iguais por parte dos indivíduos (FROTA & SCHIFFER, 2001).
Existem diversos índices de conforto térmico, porém, para fins de aplicação às condições ambientais correntes nos edifícios e para as condições climáticas brasileiras, a Carta Bioclimática é o que mais se adéqua. Desenvolvida por Givoni (1992), consiste num diagrama psicrométrico sobreposto por zonas que relacionam a temperatura e a umidade relativa do ar às estratégias bioclimáticas mais adequadas a casa situação (Figura 9). Foi desenvolvida a partir do aperfeiçoamento dos estudos desenvolvidos por Olgyay na década de 1960 e é, segundo Lamberts et al (2004), a metodologia mais adequada às condições brasileiras.
Cada área delimitada na carta se refere a uma das estratégias bioclimáticas que serão detalhadas nos itens seguintes. A partir da sobreposição na Carta Bioclimática dos valores de temperatura e umidade relativa para os principais períodos do ano climático de uma determinada localidade é possível verificar quais estratégias arquitetônicas que devem ser predominantemente utilizadas. Observam-
Figura 9 - Carta Bioclimática
1- Zona de Conforto; 2- Zona de Ventilação; 3- Zona de Resfriamento
Evaporativo;
4- Zona de Massa Térmica para
Resfriamento;
5- Zona de Ar Condicionado;
se, ainda, algumas áreas de intersecção onde as estratégias em questão devem ser integradas.
A zona de conforto (zona 1) delimita as condições ambientais onde há uma maior probabilidade de as pessoas sentirem conforto térmico no ambiente interior. Verificam-se os limites de 20% a 80% de umidade relativa e de 18º a 29º de temperatura. Outros fatores, no entanto, podem influenciar na sensação térmica dentro desses limites. Em torno dos 18º, por exemplo, a incidência de ventos pode causar sensação de frio, assim como a 29º a radiação solar pode causar calor.
Além das variáveis humanas citadas, as variáveis climáticas e arquitetônicas possuem papel determinante no conforto térmico e na eficiência energética das edificações. Se por um lado as variáveis humanas são constantes para qualquer local do mundo, as demais variáveis oferecem uma gama quase infinita de combinações que podem resultar num mesmo nível de conforto térmico (PEDRINI, 2003).
Em suma, o conforto térmico no ambiente construído é função das relações entre três tipos principais de variáveis: humanas, climáticas e arquitetônicas. Desta forma, o conhecimento das exigências humanas de conforto, do clima e do desempenho térmico dos materiais e das soluções arquitetônicas proporciona condições de projetar edifícios e espaços urbanos cuja resposta térmica atenda às exigências de conforto (LAMBERTS et al, 2004).
Esta forma de projetar vai ao encontro do próprio conceito de arquitetura bioclimática, na medida em que esta apresenta como objetivos a redução de impactos ambientais, a conservação de energia e a obtenção de conforto ambiental no ambiente construído a partir de uma maior integração da arquitetura ao clima e contextos locais (TZIKOPOULOS e KARATZA, 2005).
Tendo em vista que o consumo energético nas edificações depende diretamente das condições de conforto, quanto mais adaptada ao clima a edificação estiver, maior a sua eficiência energética. Assim, as estratégias bioclimáticas abrangem, principalmente, questões relacionadas à orientação da edificação (em relação à ventilação e à incidência solar), ao sombreamento das aberturas e às técnicas construtivas direcionadas ao condicionamento passivo e ao máximo aproveitamento dos recursos naturais disponíveis (CARLO, 2008).
Nos itens a seguir serão estudadas as principais variáveis climáticas e arquitetônicas, bem como as estratégias projetuais bioclimáticas mais adequadas a cada situação, com enfoque no clima quente e úmido de Natal/RN.