A PRÁTICA DO PROJETO ARQUITETÔNICO EM CAMPINAS, SP E

A PRÁTICA DO PROJETO ARQUITETÔNICO EM CAMPINAS, SP E DIRETRIZES PARA O PROJETO
DE EDIFICAÇÕES ADEQUADAS AO CLIMA
CHVATAL, Karin M. S. (1); LABAKI, Lucila C. (2), KOWALTOWSKI, Doris C. C. K. (2)
1.
Mestranda em Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia Civil, UNICAMP - e-mail: [email protected];
Rua Liraucio Gomes, 223, apto. 35, 13024-490, Campinas, SP; (2) Professora Livre Docente, Departamento de
Construção Civil, Faculdade de Engenharia Civil, UNICAMP, e-mail: {lucila, doris}@fec.unicamp.br -C.
Postal 6021 - CEP 13083-970 - Campinas - SP -Tel.: (019) 788-2384, Fax (019) 2894823
RESUMO
Sabe-se das dificuldades existentes na transferência de conhecimento científico e tecnológico para a prática profissional.
No que se refere ao conforto ambiental, surge então o interesse em saber como esse aspecto é tratado no dia a dia da
prática projetual. Este foi o objetivo desta pesquisa, realizada com 50 projetistas de edificações da cidade de Campinas,
SP. Através da aplicação de formulários, detectou-se como o aspecto conforto térmico natural é considerado no projeto.
Foram levantadas as principais carências e dificuldades dos profissionais. Procurou-se, então, trazer alguma
contribuição através da elaboração de diretrizes para o projeto de edificações em Campinas, visando o condicionamento
térmico natural. Estas diretrizes fornecem subsídios para a fase de concepção e baseiam-se na aplicação de diversos
métodos para diagnosticar o clima da cidade.
ABSTRACT
Scientific and technical knowledge is transferred with difficulty to the practicing professional. This work investigates
this aspect in relation to environmental comfort and daily practices in the building design profession. A survey was
undertaken amo ng 50 architects and civil engineers in the city of Campinas in the State of São Paulo, Brazil. Data was
gathered on the lack of appropriate information and difficulties encountered by designers. Building design
recommendations were devised for natural thermal comfort conditions for the local climate. These recommendations
should help the professional at the conceptual design stage and are based on various methods of climate diagnosis.
INTRODUÇÃO
A primeira fase do presente trabalho consiste numa pesquis a realizada junto a projetistas de edificações de Campinas,
SP, com o intuito de traçar um panorama da prática profissional no que se refere ao aspecto de conforto térmico.
Pesquisas anteriores trataram das características do processo do projeto arquitetônico e das dificuldades na transferência
de conhecimento científico e tecnológico para a prática profissional (Kowaltowski,1993, e Kowaltowski e Labaki,
1993). Num estudo prévio, também junto a projetistas da cidade de Campinas (Chvatal, Kowaltowski, Labaki e Toledo,
1997)., foram detectadas certas carências no que se refere ao conforto térmico e à conservação de energia. Esta pesquisa
complementa a anterior, apresentando os resultados da aplicação de novos formulários com questões mais detalhadas e
relacionadas mais especificamente ao conforto térmico natural.
A segunda fase do trabalho consiste na elaboração de diretrizes para a concepção de edificações adequadas ao clima da
cidade. Para isso faz-se uso de métodos básicos de diagnóstico do clima e proposição de recomendações.
PESQUISA JUNTO AOS PROJETISTAS
Metodologia
Na pesquisa junto aos projetistas foram utilizados formulários, que consistem numa "...coleção de questões que são
perguntadas e anotadas por um entrevistador numa situação face a face com outra pessoa." (Goode e Hatt, 1979). Houve
uma fase de pré teste, resultando numa versão final com 48 questões, sendo 35 estruturadas e 13 abertas.
Procurou-se avaliar o uso freqüente de ferramentas ou auxiliares de projeto, o interesse e a importância dados ao
conforto térmico, bem como obter informações mais detalhadas sobre a análise da insolação e da ventilação. Foi feito
um levantamento dos materiais de construção mais utilizados para a cobertura, paredes e pisos para diversos tipos de
edificações. Procurou-se saber quais as dificuldades encontradas ao se considerar o conforto térmico no projeto. Foram
recolhidas também sugestões para a posterior elaboração das diretrizes.
O universo da pesquisa é composto por escritórios de arquitetura, construtoras e profissionais autônomos da cidade de
Campinas. A amostra foi escolhida aleatoriamente a partir da lista de 501 profissionais e empresas cadastrados no
Departamento de Urbanismo da Prefeitura Municipal. A utilização desta lista possibilitou o acesso a todos os projetistas
atuantes na cidade, visto que o profissional responsável por qualquer projeto aprovado na Prefeitura deve pertencer a
este cadastro.
Resultados e discussão
Foram contatados por telefone 169 profissionais, tendo sido entrevistados pessoalmente 50 (retorno de 30%), sendo 27
arquitetos e 23 engenheiros civis. Alguns resultados obtidos são apresentados na seqüência.
Atuações dos entrevistados na área de projetos de edificações. Casas médio/alto padrão (84% assinalaram esta
alternativa), edificações comerciais/lojas (50%), prédios comerciais/de escritórios (28%), prédios residenciais (26 %),
indústrias (20 %), casas populares (12 %), escolas (8 %) e outras (16 %).
Nível de importância para o conforto térmico natural. Ao ordenarem 9 itens de acordo com o nível de importância, 64
% colocaram o conforto térmico natural entre os 4 primeiros. Os itens eram: conforto acústico, facilidade de
manutenção, funcionalidade, economia de energia, relação estética da obra com o seu entorno imediato, harmonia /
equilíbrio na forma, iluminação natural, beleza, expressão arquitetônica e conforto térmico natural. Este resultado
mostra que grande parte dos projetistas considera o conforto térmico natural como um aspecto importante no projeto.
Análise do terreno. Dentre uma série de considerações apresentadas aos profissionais referentes à análise do terreno,
três tinham que ser escolhidas como as principais. As três mais votadas foram: topografia (escolhida por 84 % dos
entrevistados), orientação-sol (iluminação) (44 %) e orientação-sol (conforto térmico) (42 %). A orientação em relação
ao vento, no entanto, foi escolhida apenas por 10 % dos entrevistados. Percebe-se que a verificação da orientação do
terreno em relação ao sol é importante para uma quantidade razoável dos entrevistados e tem um peso muito maior que
a orientação em relação ao vento.
Análise da insolação. Somente 4% dos entrevistados afirmaram que não analisam a insolação. 90% analisam, mas não
utilizam freqüentemente um método e 6% analisam e utilizam freqüentemente um método. Os métodos citados foram:
levantamento topográfico e visita ao terreno (para delimitar o norte verdadeiro), carta solar e tabelas (não foram
especificadas quais). Aqui se verifica que apesar da quase totalidade dos entrevistados analisar a insolação, somente
uma pequena parcela utiliza um método para isso.
Com relação às proteções solares, 32 % não costumam utilizá-las, 60 % costumam, mas não utilizam um método
específico para dimensioná-las e somente 8 % costumam e utilizam um método. As três proteções mais citadas foram:
brises (citadas por 34% dos entrevistados), vegetação (24%) e pergolados (24%). Aqui nota-se uma porcentagem
considerável que não costuma prever proteções solares, necessárias ao clima da cidade, e, novamente, somente uma
pequena parte que utiliza um método para dimensioná-las.
Análise da ventilação. Com relação ao efeito chaminé, 50 % nunca elaboraram um projeto que o considerasse, 30 % já
elaboraram um ou mais projetos, mas não utilizaram um método específico e 20 % elaboraram e utilizaram um método.
Aspectos considerados na escolha dos materiais. Ao assinalar os três mais importantes aspectos a serem observados na
escolha do material do telhado e do forro, grande parte dos entrevistados optou pelo conforto térmico (Tabela 1). Na
escolha do material das paredes externas, este mesmo item aparece entre os três mais votados. Isso mostra que os
entrevistados tem consciência da influência que os materiais possuem no conforto térmico das edificações,
principalmente a cobertura (telhado e forro).
Tabela 1. Escolha dos três mais importantes aspectos a serem observados ao se determinar os materiais da parede
externa, do telhado e do forro.
parede externa
aspecto
telhado
respostas (%)
aspecto
forro
respostas (%)
aspecto
respostas (%)
durabilidade
88
conforto térmico
88
conforto térmico
78
impermeabilidade
60
impermeabilidade
82
durabilidade
68
conforto térmico
56
durabilidade
56
beleza
58
beleza
42
beleza
36
facilidade
estanqueidade
22
estanqueidade
24
de manuseio
42
impermeabilidade
26
14
facilidade
facilidade
de manuseio
20
de manuseio
8
estanqueidade
outras
12
outras
6
outras
8
NOTA- As porcentagens referem-se ao total de entrevistados.
Materiais preferidos: casas de médio e alto padrão. O tijolo maciço e a telha de barro são os preferidos, com uma
grande diferença em relação aos outros materiais (Tabela 2). Para o forro, tem-se praticamente igual preferência pelas
lajes mista e de concreto, e pelo forro de madeira.
Tabela 2. Materiais preferidos para as casas de médio e alto padrão.
paredes externas
material
telhado
respostas (%)
material
forro
respostas (%)
material
respostas (%)
tijolo maciço
98
tijolo maciço
98
laje mista
52
bloco cerâmico
21
telha de fibroc.
5
madeira
50
vidro
17
telha de cimento
5
laje de concreto
45
bloco de concreto
14
laje de concreto
5
gesso
33
concreto
5
telha metálica
2
outros
5
outros
0
outros
2
sem forro
2
NOTA- Nesta questão, os entrevistados podiam assinalar quantas alternativas quisessem. As porcentagens referem-se
ao que atuam na área de casas de médio e alto padrão.
Materiais preferidos: edificações comerciais e lojas: o bloco de concreto é o material preferido para as paredes externas
(Tabela 3). As telhas que mais se destacam são a de fibrocimento (em primeiro lugar) e a metálica. Para o forro, têm-se
o gesso, a madeira, a laje mista e a de concreto.
Tabela 3. Materiais preferidos para as edificações comerciais e lojas.
paredes externas
telhado
material
forro
material
respostas (%)
respostas (%)
material
respostas (%)
bloco de concreto
76
telha de fibroc.
64
madeira
28
bloco cerâmico
40
telha metálica
48
laje mista
36
tijolo maciço
36
telha de barro
16
laje concreto
32
vidro
24
laje de concreto
16
sem forro
16
concreto
12
telha de cimento
12
gesso
48
outros
0
outros
0
outros
20
NOTA- Nesta questão, os entrevistados podiam assinalar quantas alternativas quisessem. As porcentagens referem-se
ao que atuam na área de edificações comerciais e lojas.
Materiais preferidos: prédios comerciais e de escritórios: dentre os que atuam nesta área, a preferência recai sobre os
blocos cerâmico (furado) (64%) e de concreto (57%), sobre a telha de fibrocimento (79%) e sobre os forros de gesso (50
%), de concreto (43%), misto (43 %) e de madeira (36 %).
Materiais preferidos: prédios residenciais: neste caso, o bloco cerâmico (furado) vem em primeiro lugar (84%),
seguido do bloco de concreto (50%). Para o telhado, têm-se preferência pela telha de fibrocimento (61%), e para o
forro, a laje de concreto (69%).
Informações sobre o desempenho térmico dos materiais. A maioria (70 % dos projetistas) já chegou a procurar esse tipo
de informação e as obteve principalmente através de catálogos, fabricantes e representantes (86 %).
Isolantes térmicos. Dentre os entrevistados, 44 % afirmaram que prevêem materiais isolantes. Os mais utilizados são as
mantas com superfícies refletoras (citadas por 46 % dos entrevistados) e o isopor (41%), seguidos da lã vidro (18 %) e
da lã de rocha (14 %). O seu uso é mais freqüente nas casas médio/alto padrão (64 % assinalaram esta alternativa),
seguidas das edificações comerciais / lojas (32 %), dos prédios comerciais /de escritórios (27 %), dos prédios
residenciais (23 %), das escolas (9 %) e de outros (14%).
Vê-se que para as casas de médio e alto padrão os profissionais geralmente prevêem os melhores materiais do ponto de
vista do conforto térmico, e ainda acrescentam isolantes térmicos. Já para os restantes (edificações comerciais, lojas,
prédios residenciais, comerciais e de escritórios), os materiais preferidos são outros, menos eficientes do ponto de vista
térmico, além do que o uso de isolantes térmicos é menor. Neste último caso, portanto, prevalecem outras considerações
na escolha dos materiais que não às referentes ao conforto térmico.
Mecanismos de avaliação e fontes de consulta. Fazem uso dos mesmos somente 32 % dos profissionais. Dentre estes,
têm-se: catálogos, fabricantes e fornecedores (consultados por 50 %), apostilas, livros, revistas, cursos, palestras,
colegas (50 %), normas, código de obras, experiência profissional (25 %) e consultoria (12,5%).
Dificuldades. 64% afirmaram que existe alguma dificuldade em resolver os aspectos de conforto térmico natural
durante o projeto de edificações. Principais dificuldades citadas: terrenos com orientações ruins, falta de interesse do
cliente, custo alto de algumas soluções e falta de fontes para a procura de informações. Os que afirmaram que não existe
dificuldade provavelmente nunca devem ter tentado considerar esse aspecto com muito rigor.
ELABORAÇÃO DAS DIRETRIZES
Campinas está situada no interior do estado de São Paulo, a 230 de latitude sul e 470 de longitude oeste. Sua altitude
média é 695 metros. O clima é caracterizado como subtropical de altitude, com verões úmidos e invernos secos. O
período de verão compreende basicamente os meses de novembro a março e o período de inverno, mais curto, os meses
de junho a agosto.
A amplitude média mensal nunca é inferior a 100 C, chegando a 130 C em agosto, o que, segundo Aroztegui (1995)
corresponde a um clima de transição (com amplitude térmica entre 10 e 14 0 C): "muchos climas templados están
justamente en esta parte difusa de la definición. Esto significa que en esos climas las soluciones deben ser cautas, sin ir
a extremos." As regras básicas para projetos em climas quentes e úmidos ou quentes e secos são facilmente encontradas
na bibliografia relacionada ao assunto. Para os climas compostos, no entanto, muitas vezes é necessária a ponderação de
necessidades contraditórias, devendo-se levar em consideração a duração e o rigor dos diversos fatores climáticos
(Koenigsberger et al., 1977).
Para a elaboração das diretrizes foram aplicados alguns métodos básicos de diagnóstico do clima e proposição de
recomendações: a determinação dos períodos de verão e inverno (Akutsu, Vittorino e Kanaciro, 1993), as tabelas de
Mahoney (Koenigsberger et al.,1977 e Naciones Unidas, 1973), o método dos triângulos (Evans e Schiller, 1997) e um
método proposto por Rivero (Rivero, 1986). Foram utilizados os dados climáticos do posto meteorológico do Instituto
Agronômico de Campinas (IAC), com séries de 15 anos de registros de dados.
O fato de se estar lidando com um clima composto, situado na zona de transição, dificultou o estudo. Em alguns
momentos, as recomendações sugeridas pelos métodos utilizados apresentaram-se conflitantes. Em outros, não havia
informações suficientes para se delimitar até que ponto uma determinada solução seria adequada.
As diretrizes sugeridas, apresentadas na Tabela 4, são o resultado deste estudo inicial. Elas fornecem subsídios para a
fase de concepção e referem-se principalmente a projetos habitacionais. São propostas considerando-se aspectos que são
definidos durante essa fase e que influenciam o conforto térmico: orientação, localização, tamanho e tipo das aberturas e
possibilidade do seu sombreamento, além dos materiais e componentes dos fechamentos.
Tabela 4. Resumo das diretrizes para a concepção de projetos na cidade de Campinas/SP.
Aspecto
orientação/insolação
Recomendação
•
atenuação da radiação solar através da coloração apropriada das
superfícies e do tratamento do solo circundante para diminuir as
reflexões e controlar as temperaturas superficiais
a orientação dos edifícios deve favorecer o aproveitamento dos
ventos dominantes (sudeste)
orientação solar preferencial das janelas de norte a leste. Mesmo
nesse caso é necessário prever dispositivos de proteção nos
períodos mais quentes
•
•
espaçamento entre as edificações
aberturas
grande separação entre as edificações para entrada do vento no verão
(úmido), com proteção contra o vento no inverno
•
•
•
médias, de 25 a 40% da área da parede.
protegidas contra a chuva.
reguláveis, para que seja possível o controle do fluxo de ar no
período frio ou quando a temperatura do ar exterior for superior
à interior. Não devem ser previstas aberturas permanentes de
ventilação.
com dispositivos exteriores para o controle da radiação solar
posicionadas de forma que o vento incida diretamente sobre os
ocupantes no verão. Orientadas de modo que seja possível a
ventilação cruzada (aproveitamento do vento predominante:
sudeste).
•
•
fechamentos
superfícies envidraçadas
inércia térmica de média a alta, devido às grandes amplitudes de
temperatura, principalmente no inverno.
•
não podem ocupar um área muito grande devido à sua baixa
inércia térmica
•
devem possuir dispositivos exteriores para controlar a radiação
solar
CONSIDERAÇÕES FINAIS
No presente estudo verificou-se que os profissionais têm consciência da importância do conforto térmico natural, apesar
de não utilizarem muitos instrumentos e ferramentas relacionados a esse aspecto durante o projeto, e se basearem em
"regrinhas práticas". Verificou-se também a carência de informações disponíveis sobre o clima de Campinas,
principalmente os dados de vento, e a necessidade de um número maior de pesquisas que avaliem a influência dos
elementos de projeto neste clima composto e de transição. Também foram encontradas dificuldades no levantamento
das características térmicas dos materiais, devido à diversidade de valores apresentados na bibliografia.
As diretrizes apresentadas neste artigo são o resultado de um estudo inicial. O objetivo das mesmas é fornecer subsídios
para a fase de concepção, servindo, portanto, apenas como um guia preliminar. Para que o condicionamento natural seja
alcançado, os elementos devem ser corretamente dimensionados e a influência de cada um deles no microclima interno
da edificação deve ser analisada com mais detalhes.
Agradecimentos
Agradecimento especial ao CNPq, e aos que auxiliaram no planejamento estatístico da pesquisa: Profa. Dra. Clarice de
Azevedo Luna Freire, do Departamento de Estatística da Universidade Federal do Paraná- UFPR, Profa. Dra. Regina C.
C. P. Moran, do Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica da UNICAMP e Edwin Marcos Ortega,
doutorando do Instituto de Matemática e Estatística da USP.
Referências Bibliográficas
AKUTSU, M., VITTORINO, F., KANACIRO, C. Tratamento estatístico de dados climáticos para a definição
dos períodos de verão e de inverno. In: II Encontro Nacional de conforto no Ambiente Construído, 1993,
Florianópolis. Anais.... Florianópolis, ANTAC, ABERGO, SOBRAC, 1993, p. 185-191.
AROZTEGUI, J. M. El Proyecto para la eficiencia térmica de los edificios. apostila curso- III Encontro
Nacional de Conforto no Ambiente Construído, Gramado/RS, 1995.
CHVATAL, K. M. S. C., KOWALTOWSKI, D. C. C. K., LABAKI, L. C., TOLEDO, L. M. A. O Projetista de
Edificações e a Preocupação com Conforto Térmico e Conservação de Energia em Campinas (SP). In:
Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído, 4, 1997, Salvador. Anais... Salvador: Associação
Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído, 1997. p. 393-396.
EVANS, M., SCHILLER, S. Confort térmico en el proyecto arquitectónico. apostila curso- IV Encontro
Nacional de Conforto no Ambiente Construído, Salvador/BA, 1997.
Koenigsberger et al. Viviendas y edificios en zonas calidas y tropicales. Madrid: Paraninfo, 1977.
KOWALTOWSKI, D. C. C. K. Design methods for the practice of architectural design in São Paulo. In:
International Symposium on Systems Research, Informatics and Cybernetics, 4, 1993, Baden Baden,
Alemanha. Proceedings.... p. 37-46.
KOWALTOWSKI, D. C. C. K., LABAKI, L. C. O projeto arquitetônico e o conforto ambiental: necessidade
de uma metodologia. In: Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído, 1993, São Paulo. Anais...
São Paulo: Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído, 1993. v. 2, p. 785-794.
NACIONES UNIDAS. Departamento de Assuntos Económicos y Sociales. El clima y el diseño de casas.
Nueva York: Naciones Unidas, 1973. (Diseño de Viviendas Económicas y Servicios de la Comunidad, 1).
RIVERO, R. Arquitetura e clima: acondicionamento térmico natural. 2. ed. Porto Alegre: DC
Luzzato/UFRGS, 1986.