estudo da insolação e o projeto das proteções solares prof. ms. antónio manuel corado pombo...

Estudo da insolação e o

projeto das proteções

solares

Prof. Ms. António Manuel Corado Pombo Fernandes

Arquitetura, sombra e conforto

Arquitetura & Urbanismo - PUC.Goiás 2015.1

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Arquitetura, Sombra e Conforto TérmicoFachadas norte e sul e suas variantes especulações importantes

Considerando a posição da região de Goiânia (lat. = 16° sul) vê-se na carta ao lado como a assimetria norte/sul é flagrante (rever o muro-ícone). Temos muito mais insolação na fachada norte que na sul (carta ao lado).Nesta latitude, considerando o sol ao meio-dia e sua variação anual de 47° teremos cerca de 7° a sul, 40° a norte: assimetria flagrante!No solstício de inverno, durante as horas próximas ao meio dia (cerca das 9 às 15), teremos forte insolação da fachada norte; isso somado ao fato de termos pouca nebulosidade, estação da seca, com uma insolação efetiva elevada.

A sul, no solstício de verão, ao contrário, temos, nessas mesmas horas pouca agressão solar e ainda amenizada por grande nebulosidade, estação das chuvas

Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes

Arquitetura, Sombra e Conforto Térmico

Considerando as interpretações anteriores e tratando da fachada sul podemos dizer (se for exatamente sul!) que não seria obrigatório promover proteção solar. Pela manhã e à tarde o sol está baixo e muito lateral e nas horas do “miolo” do dia (9 às 15) está muito alto, agride muito pouco a fachada!Havendo alguma necessidade especial, a máscara mais óbvia está mostrada na carta ao lado. Proteção vertical à direita e à esquerda, com H * = 20° é suficiente. Uma variante menos exigente seria fazer somente sombra à direita, protegendo só do sol da tarde.

Fachada sul exata (Az. = 180°) especulações importantes

Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes* H: ângulo horizontal, proteção vertical

Arquitetura, Sombra e Conforto TérmicoFachada sul - variante (Az. = 200°)

especulações importantesÀs vezes chama-se de sul uma fachada que não é exatamente isso. Bastam 20° de diferença e... Bastante sol à tarde como se vê!Embora o sol pela manhã tenha “sumido”, pela tarde a “coisa” mudou de figura.Será obrigatório propor uma proteção vertical à direita com H = 40° de máscara.E se você, projetista, não incorporar ao seu projeto a proteção externa necessária, o usuário vai improvisar qualquer coisa que lhe reduza o incômodo!



especulações importantes

Se for o inverso, como se vê ao lado, a situação é menos crítica visto a insolação ser na parte da manhã, sem sol à tarde. Pode ser aceitável deixar o usuário resolver o incômodo com alguma proteção interior; mas pode ser que ele resolva usar um insulfilme (um azul “cheguei”: lindo de morrer!)*.A proteção óbvia seria simétrica à anterior, isto é, vertical à esquerda com H = 40°.Haveria alguma outra alternativa diferente e... digamos, aceitável?

Prof. Ms. António Manuel C P Fernandes* Veja o Forum pelo lado da rua 100... verá coisas desse tipo!



especulação alternativaSim!Aceitável em nome de algo que não é a proteção propriamente dita pois terá grande ociosidade (veja na carta ao lado como mais da metade da máscara nada protege): oferece a possibilidade de mudar a proteção vertical para a horizontal. Uma proteção horizontal, V * = 40°.Isto pode ser uma alternativa interessante desde que sirva a uma intenção importante na concepção, uma intenção estética, por exemplo!

Teríamos sol até as 8:00 horas no verão e até 7:15 nos equinócios: uma boa proteção apesar da ociosidade já citada.

* V: ângulo vertical, proteção horizontal

Arquitetura, Sombra e Conforto TérmicoFachada norte exata (Az. = 0°)

especulações importantesComo vimos no início, a insolação da fachada norte é intensa. Na carta ao lado mostra-se uma máscara apropriada: uma prote-ção horizontal com ângulo de sombra vertical V = 50° e que vai oferecer grande proteção: repare na carta que na pior situação de sol, no solstício de “inverno” temos sol até as 8:30 e depois após as 15:30, portanto sombra integral das 8:30 da manhã até as 15:30 da tarde!


Evidentemente que existe uma crítica válida quanto à comparação entre a insolação da manhã com a da tarde. Uma proteção mais coerente exigira maior proteção à tarde pois há mais calor e o sol aumentará mais ainda esse calor interior. Vejamos a seguir!

Arquitetura, Sombra e Conforto TérmicoFachada norte exata (Az. = 0°)

especulações importantesEntão!Ai está o que anunciamos: já que à tarde devemos proteger melhor, além da proteção horizontal complementamos com uma vertical à esquerda que “mata” o sol que começava a bater após as 15:30 no “inverno”!O ângulo H esq. = 38° é decorrente da ligação do ponto antes assinalado com o centro da carta.


Na parte da manhã não precisamos nos preocupar: o sol de início da manhã, principalmente nessa época do ano é coerente com a noite fria. Não se pode é estender tal insolação por muito tempo pois nesses mesmos dias que temos frio de madrugada fará calor à tarde!

Arquitetura, Sombra e Conforto TérmicoFachada norte - variante (Az. = 20°)

especulações importantes

A variação de norte para nordeste, no caso Az. = 20° como exemplo, necessita de proteção. Se usarmos a mesma proteção horizontal anterior (com V = 50°) será suficiente pois ao variar para nordeste, embora aumente o sol da manhã, diminui bastante o sol da tarde dispensando a proteção vertical proposta na situação anterior.


O aumento de sol pela manhã, como já se falou na situação anterior, é admissível, mesmo agora, com sol até as 9:30. A edificação ainda estará resfriada pelo frio noturno natural dessa época (estação da seca) com grande amplitude térmica.



Fachada norte - variante (Az. = 340°) especulações importantesJá a variação de norte para

noroeste é bem mais complica-da pois, mesmo que tal varia-ção seja pequena, como no caso ao lado (Az. = 340°) esta-remos reduzindo a insolação do início da manhã, que não é pre-judicial, e aumentando a insola-ção do período vespertino que passa a ser um problema bem maior. Mantendo a mesma pro-teção horizontal anterior com V = 50° teremos que aumentar a proteção vertical (que era de H = 38°) para um ângulo bem maior, ou seja, H = 70°. Não será fácil resolver a questão geométrica e construtiva, mas será absolutamente necessário. Pode-se, alternativamente, aumentar a proteção horizontal e, consequentemente, reduzir a vertical.


Fachadas inclinadas (não verticais)

Em geral as fachadas de um edifício são planos verticais (1). Daí ela ser representada na Carta Solar por uma linha reta passando pelo centro da carta e posicionada angularmente em função de sua orientação (azimute) como temos trabalhado nos primeiros exercícios já feitos.E quando o plano da fachada por alguma razão for um plano não vertical, um plano inclinado: inclinado para cima (p’ra cima - 2) ou para baixo (p’ra baixo - 3). Você imaginaria como seria na carta?

Os croquis acima ilustram, em corte esquemático, a situação geral (1) e as particularidades “p’ra” cima (2) e “p’ra” baixo (3), ok? Estas situações particulares podem ser idenificadas na carta com o auxílio do transferidor: vejamos a seguir!


1 2 3



Fachada inclinada “p’ra” cima p. ex: norte (Az. = 0°) Tomemos por exemplo uma fachada

norte. Ao incliná-la “p’ra” cima, p. ex. com 30°, a linha que a representa passa a ser um arco determinado pelo transferidor colocado virado para sul e tomando a linha que acrescenta 30°, certo?. Desta forma estaremos aumentando a visão de céu de 90° para 120°. Compare a carta ao lado com o croqui 2, que repetimos aqui.

2

A fachada passou a ter uma insolação muito maior, repare: é uma fachada norte mas que vai receber insolação no solstício de verão das 7:45 até as 16:15. Cuidado, portanto, quando estiver projetando ou você vai levar um susto! Se a fachada tiver muitas aberturas envidraçadas a inclinação será um erro infantil!



3

Fachada inclinada “p’ra” baixo p. ex: norte (Az. = 0°)

Ao contrário, se inclinarmos a fachada “p’ra” baixo estaremos reduzindo a visão de céu, portanto, menos sol. Na verdade podemos dizer que o que acontece é absolutamente similar à colocação de uma proteção solar horizontal, veja na carta ao lado e confirme a ideia observando o croqui-corte esquemático 3.Neste caso, fachada norte, 30 graus a menos, como exemplo (90° - 30° = 60° de céu visível, isto é, metade do caso anterior!) vão provocar uma máscara significativa.Evidentemente que ninguém vai inclinar uma fachada apenas para protegê-la do sol. Só terá sentido se for uma opção estética, uma proposta incorporada a uma concepção arquitetônico!



Fachada inclinada “p’ra” baixo (p. ex: Az. = 30°)

Imagine-se uma fachada orientada com Az. 30°. A insolação será bastante significativa, precisando de proteção horizontal com um ângulo de sombra vertical bastante grande (no ex. = 45°) e tal proteção ser feita pela inclinação da fachada, “p’ra” baixo, com o referido ângulo. À primeira vista parece ser um exagero formal, talvez também estrutural, mas, talvez possa ser, dependendo do contexto, uma opção sui generis e, talvez, agressivamente atraente, uma forma exuberante!

Prof. Ms. António Manuel Corado Pombo Fernandes


REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

> FERNANDES, A. M. C. P. Arquitetura e sombreamento: parâmetros para a região climática de Goiânia. Goiânia: dissertação de mestrado, 2007.

> Todos os croquis são do autor tendo como base a carta solar e o transferidor de ângulos de sombra.

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