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UM PARALELO ENTRE O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E O

CONFORTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES

Luiz Carlos Silva Araújo¹ Rafael Cavalcante Avelino do Amaral²

¹ Universidade Federal do Tocantins, curso de Engenharia Civil, luizcarlosag@hotmail.com. ² Universidade Federal do Tocantins, curso de Engenharia Civil, rafaelgpi@gmail.com.

Resumo: Diante dos problemas ambientais pelo qual o homem tem passado, aparentemente, fruto da sua forma de desenvolvimento, o presente trabalho busca relacionar o desenvolvimento sustentável dentro da construção civil com a arquitetura atual que vem percebendo que o conforto térmico nas edificações não é mais uma opção, mas uma necessidade, ainda mais se tratando de um país predominantemente tropical, como o Brasil. Veremos quais as variáveis climáticas e arquitetônicas que influenciam direta ou indiretamente nas condições internas de um ambiente construído pelo homem. Palavras-Chave: Desenvolvimento sustentável. Conforto térmico. Variáveis climáticas. Variáveis Arquitetônicas.

INTRODUÇÃO

Muitos são os problemas ambientais pelo qual o homem tem passado, tais como:

tempestades tropicais, efeito estufa, desmatamento ambiental, etc. Estes problemas, em

grande parte, são frutos da forma como o ser humano se desenvolveu. No entanto, apesar

desse processo autodestrutivo pelo qual a humanidade tem passado, muitas são as lutas pela

mudança desta realidade tenebrosa. Logo, o desenvolvimento sustentável, e suas extensões,

surgem como uma alternativa para se mudar a forma atual de alcançar o progresso.

Neste sentido, o presente trabalho objetiva relacionar, de forma geral, o conforto

térmico nas edificações, com o desenvolvimento sustentável, uma vez que ambos os temas se

relacionam, ou seja, conforto térmico e desenvolvimento sustentável são assuntos intrínsecos.

No entanto, para esta finalidade se faz necessário o entendimento de alguns conceitos, como:

desenvolvimento sustentável, construção sustentável e conforto térmico. Logo, a pesquisa

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aqui desenvolvida tem por objetivos secundários a formação de uma base de conceitos que

serão utilizados ao longo do artigo.

Este artigo busca conscientizar de que o conforto térmico não se trata apenas de uma

questão econômica, mas, também, de uma problemática ambiental. O desconforto térmico

afeta o rendimento físico e mental durante a execução das tarefas do dia-a-dia, portanto, é

importante conhecer as variáveis que influenciam o ambiente. Este trabalho é baseado em

artigos científicos publicados que trabalham as questões do conforto térmico e a construção

sustentável. Logo, este artigo esta pautado em materiais de relevância científica, e com

padrões acadêmicos.

1 BREVE HISTÓRICO SOBRE O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

Ao se observar o desenvolvimento da humanidade constata-se uma total ausência de

preocupação com as consequências geradas ao meio ambiente. Isto pode ser constatado uma

vez que este conceito somente é criado na segunda metade do século XX. No entanto, o

estudo desse tema é a base para o entendimento dos parâmetros que regerão as construções

sustentáveis, tais como o conforto térmico natural.

Entretanto, ao se observar a história do século XX, constata-se a sobreposição do

capitalismo ao socialismo, o que gerou uma proliferação do modelo de desenvolvimento norte

americano, baseado no consumismo, pelo mundo. Diante disso, algumas ONGs realizaram

estudos para analisar as prováveis consequências desse modelo de desenvolvimento. Neste

sentido, um dos relatórios produzidos pela ONG Clube de Roma, na década de 60, intitulado

“Limites de Crescimento” previa um futuro catastrófico para o homem.

Outros trabalhos foram produzidos com o intuito de buscar uma preservação do meio

ambiente, como a Declaração de Estocolmo, na década de 70. Porém, o conceito de

desenvolvimento sustentável foi apresentado, pela primeira vez, na década de 80, no Relatório

de Brundtland. Além destes, destacam-se ainda importantes documentos como a Declaração

do Rio e a Agenda 21 apresentados na Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente

e Desenvolvimento, ambos trabalham o tema desenvolvimento sustentável.

Logo, o desenvolvimento sustentável é apresentado com uma forma de produção que

atende as necessidades do presente sem comprometer as gerações futuras de atenderem as

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suas. Neste sentido, a engenharia deve trabalhar buscando meios para se construir gerando a

menor quantidade de desperdício possível, ou seja, de modo sustentável.

2 SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL

As mudanças climáticas são um tema latente nos debates ambientais. Neste sentido,

problemas de conforto térmico nas edificações, decorrentes do calor excessivo ou do frio, são

uns dos principais vilões, uma vez que a solução para estes são baseadas, muitas vezes, na

utilização de aparelhos eletrônicos. Por outro lado, Cislag e John (2006) afirmam que “muitos

processos que privilegiavam o aproveitamento passivo de fatores naturais, como luz, calor,

ventilação, entre outros, foram abandonados com o advento da energia elétrica e tecnologias

de aquecimento e resfriamento artificiais”. Logo, uma edificação sustentável busca

alternativas para solucionar o problema de desconforto térmico através da economia de

energia.

Todavia, alcançar a sustentabilidade na construção não é uma tarefa simples. Isto é

explicado, pois, segundo Cisllag e John (2006) a construção sustentável é baseada no tripé

desenvolvimento social, proteção ambiental e desenvolvimento econômico.

Destaca-se que, dentro da dimensão ambiental, é observada as formas de obtenção,

utilização e descarte, entre outras coisas, da água, dos materiais e da energia. Na dimensão

social é observado: formalidade no emprego, segurança de trabalho, adaptação para

excepcionais ou idosos, etc. Quanto à dimensão econômica é ponderado: a compatibilidade

com as demandas e restrições do entorno, economia de recursos, impactos regionais e

viabilidade econômica da proposta.

A seguir, Romero apud Corrêa (2009) contextualiza a sustentabilidade em nível de

cidade:

A construção da sustentabilidade nas cidades brasileiras significa enfrentar várias questões desafiadoras, como a concentração de renda e a enorme desigualdade econômica e social, o difícil acesso a educação de boa qualidade e ao saneamento ambiental, o déficit habitacional e a situação de risco de grandes assentamentos, além da degradação dos meios construído e natural, e dos acentuados problemas de mobilidade e acessibilidade. (ROMERO, 2000 apud CORRÊA, 2009, p. 24).

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Neste sentido, a questão da sustentabilidade vai além de um problema econômico e

tecnológico, existem as questões políticas envolvidas. Mas, as empresas que querem fazer o

diferencial no mercado precisam superar estas questões, além da problemática do conforto

térmico.

Portanto, as construções devem seguir alguns parâmetros, em suas obras, para

conseguirem o selo de construção sustentável, alguns destes são: redução dos desperdícios;

conservação e reabilitação de edifícios antigos; e a reciclagem. Além disso, os edifícios

sustentáveis buscam a redução dos desperdícios através de: um melhor planejamento de

execução; a reutilização de materiais empregados no processo construtivo, ou mesmo,

oriundos de outras construções; e o processamento de entulhos na geração de matéria-prima

para a construção.

Por outro lado, a construção sustentável também busca recursos arquitetônicos que

minimizem os gastos energéticos. Logo, uma das alternativas é o estudo do conforto térmico

nas edificações, visando à redução do consumo energético.

3 CONFORTO TÉRMICO

Para se falar de conforto térmico, primeiramente devemos lembrar que o corpo

humano é, por assim dizer, uma máquina termorreguladora. Toda a energia que obtemos dos

alimentos é transformada em combustível para todos os tipos de reações químicas que

ocorrem em nosso organismo. FROTA e SCHIFFER (2001) comentam que apenas 20% dessa

energia é de fato aproveitada como potencialidade de trabalho, e o restante é dissipada em

forma de calor para que a temperatura do nosso organismo se mantenha constante. Mas nem

sempre o calor dissipado é exatamente o necessário para manter a temperatura corporal em

sua normalidade, na faixa dos 37ºC. Quando estamos em um ambiente frio, o corpo acaba

acionando mecanismos biológicos que aumentam a queima de energia, e, consequentemente,

o calor que é dissipado usualmente, assim como acontece quando sentimos a necessidade de

adicionar mais lenha a uma fogueira para aumentar sua chama. Em um ambiente quente, ou

quando praticamos exercício físico, a máquina humana trabalha para evitar o

superaquecimento. Para os dois extremos, a pele possui um dos papeis mais importantes no

processo termorregulador. Para o frio, a pele atua como mecanismo de contenção, fazendo

com que o calor permaneça mais no corpo e assegurando que a temperatura corporal não se

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iguale à temperatura externa. No calor, a pele é um facilitador de fluxo térmico de dentro para

fora, a destacar o papel do suor, que precisa roubar calor para evaporar, funcionando como

um eficiente dissipador de calor.

Com o parágrafo anterior já conseguimos perceber que o corpo se comporta de

maneira diferente conforme as condições do ambiente mudam. O objetivo deste artigo é

justamente tratar das variáveis arquitetônicas e climáticas que influenciam na sensação que o

indivíduo tem do ambiente na qual ele está inserido. É dessa contextualização que surge o

conceito de conforto térmico:

Segundo ASHRAE (1993, apud LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997), conforto térmico é um estado de espírito que reflete a satisfação com o ambiente térmico que envolve a pessoa. Se o balanço de todas as trocas de calor a que está submetido o corpo for nulo e a temperatura da pele e suor estiverem dentro de certos limites, pode-se dizer que o homem sente conforto térmico. (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997, p.41).

Tratando-se de um país de clima predominantemente tropical, as construções

brasileiras precisam ainda em sua fase de planejamento de cuidados específicos para eliminar

ou minimizar qualquer forma de desconforto relacionado à temperatura interna das obras.

Ainda que o desconforto térmico também possa ser ocasionado pelo frio excessivo, neste

artigo trataremos apenas do desconforto por calor, que é o predominante no Brasil e,

principalmente, em nossa região. Adiante, trataremos de algumas das variáveis que

influenciam no conforto térmico dos ocupantes de uma construção.

3.1 VARIÁVEIS CLIMÁTICAS

O primeiro princípio aparente para julgar os motivos que levam uma residência a um

desconforto térmico são as condições climáticas externas. Estas condições são os fatores que

influenciam diretamente paredes, coberturas e, por consequência, o interior de casas e

edifícios. Alguns desses fatores climáticos serão abordados aqui, e são eles: radiação solar

incidente, umidade do ar, ventos e vegetação.

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3.1.1 Radiação Solar Incidente

Conforme lembra Romero (2000), a radiação solar é a energia transmitida pelo sol sob

a forma de ondas eletromagnéticas. Essa radiação, aqui na Terra, é decomposta em três faixas

de ondas quando entra na atmosfera: a radiação ultravioleta, a infravermelha e luz visível

(BRAGA, 2005, p. 22). A radiação ultravioleta é aquela conhecida por ser a responsável pelas

queimaduras de pele quando ficamos por muito tempo expostos ao sol. A luz visível é,

obviamente, a componente de maior interesse a nós, seres humanos, e a toda a vida animal e

vegetal. Porém, a radiação infravermelha vem acompanhada, e é ela a responsável pelo

aquecimento dos interiores.

Tratando-se de desconforto térmico devido ao calor, a radiação solar incidente pode

ser considerada a mais direta e influente de todas as variáveis. É ela que atinge diretamente a

cobertura e as paredes de uma residência, causando, primeiramente, o aquecimento externo

dos materiais. Por condução, o calor atravessa os materiais e atinge o interior dos ambientes

da construção, causando seu aquecimento. (BRAGA, 2005, p. 23). Este processo natural pode

ser minimizado ou até eliminado com variáveis arquitetônicas adequadas, que serão discutidas

mais adiante.

3.1.2 Umidade do Ar

Conforme Romero (2000), “o vapor d’água contido no ar origina-se da evaporação

natural da água, da evapotranspiração dos vegetais e de outros processos de menor

importância” (ROMERO, 2000, p. 16). Baseado na proporção de vapor d’água por volume de

ar é que se chega à definição de umidade relativa.

A umidade do ar é uma variável delicada e que possui relação íntima com o calor.

Alcança-se o conforto térmico com um valor intermediário de umidade relativa, pois os

extremos apresentam consequências negativas. Em climas secos, as temperaturas máximas e

as mínimas costumam ter uma grande amplitude, ou seja, o dia costuma ser muito quente e a

noite muito fria. Em climas com alta umidade relativa, devido às partículas de água em

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suspensão no ar terem a capacidade de receber calor do Sol e se aquecerem (FROTA;

SCHIFFER, 2001), a sensação térmica a respeito do calor se eleva, principalmente porque a

evaporação do suor fica mais lenta (BRAGA, 2005, p. 25).

3.1.3 Ventos

Os ventos são determinados pelas variações das pressões atmosféricas ao redor do

globo. “A diferença de pressão ou de temperatura, entre dois pontos da atmosfera gera um

fluxo de ar, que se desloca das regiões mais frias (baixa pressão) para as regiões mais quentes

(alta pressão)” (BOAS, 1983 apud ROMERO, 2000, p. 8). Em escala regional, a vegetação e

o relevo podem influenciar na direção dos ventos (BRAGA, 2005, p. 24), informação que,

para a construção civil, é de extrema relevância, e que vai ser novamente mencionada nas

VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS.

3.1.4 Vegetação

Romero (2000) trata do assunto vegetação, ou arborização, com boa profundidade.

Áreas com cobertura vegetal tendem a apresentar boa umidade relativa devido ao resultado da

própria fotossíntese que as plantas fazem. Elas possuem uma alta capacidade de absorção da

irradiação solar, no entanto, devolvem proporcionalmente menos calor por aproveitarem parte

da energia em seu processo metabólico. A arborização favorece a manutenção do ciclo

oxigênio-gás carbônico, essencial à renovação do ar, mostrando ser, além de uma variável

climática de conforto térmico, uma prática sustententável e de preocupação com a saúde de

nosso planeta. (ROMERO, 2000, p. 12).

3.2 VARIÁVEIS ARQUITETÔNICAS

As condições climáticas nem sempre podem ser excluídas do contexto, mas a

engenharia e a arquitetura são capazes de contornar as dificuldades e até integrar meio

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ambiente externo com a construção para aproveitar os pontos positivos. Na arquitetura, assim

como na literatura, é comum correntes de pensamentos serem criadas e ideais virarem

referência para demais arquitetos. Um exemplo disso foi o movimento modernista na

arquitetura que ocorreu no século XX aqui no Brasil. Nomes consagrados como Lúcio Costa e

Oscar Niemayer, projetistas do plano piloto de Brasília, faziam parte do movimento, que

presava pela beleza simples e funcional por meio de volumes geométricos simples e pouca

ornamentação (BRAGA, 2005, p. 6). Duas vertentes de ideais contrários surgiram dentro do

movimento, sendo que a vertente que predominou no Brasil foi aquela que ignorava as

condições do lugar e utilizava as novas tecnologias indiscriminadamente.

A falta de preocupação e planejamento entre obra e o seu entorno, somado às variáveis

climáticas, não são particularidades do modernismo brasileiro. Por todos os lugares, podemos

observar construções não sustentáveis e que não foram projetadas para proporcionar o

conforto térmico adequado aos seus ocupantes. A seguir, mostraremos algumas das variáveis

arquitetônicas que influenciam no conforto térmico de uma residência ou edificação.

3.2.1 Cobertura

O telhado de uma residência é o responsável por conferir a ela proteção contra as

intempéries e um dos primeiros alvos da radiação solar incidente. Existem diversos tipos de

cobertura e, tratando-se de conforto térmico, a composição do material de cobertura é que vai

ditar boa parte do fluxo de calor que irradia para o interior.

A cobertura deve ser feita com elementos isolantes, ou espaços de ar ventilados, os

quais têm como característica retirar o calor que atravessa as telhas que, deste modo, não

penetrará nos ambientes. (FROTA; SCHIFFER, 2001, p. 71). Mas a maior discussão gira em

torno da decisão sobre qual material seria o mais adequado para a composição das telhas.

SEVEGNANI et al. (1994) trazem essa discussão para o âmbito agropecuário, tratando da

relação entre conforto térmico e produtividade de rebanho resultante da escolha adequada de

telhas. Na época de seus estudos, no início da década de 90, as telhas de barro foram

apontadas como a melhor opção para conforto térmico. Somados com a escolha do material,

existem ainda outras técnicas para aumentar a eficiência térmica. Uma deles é a pintura

refletiva, que utiliza da cor branca para pintar a superfície externa de telhas para aumentar o

potencial de reflexão de raios solares. Atualmente, com a tendência de modelos sustentáveis,

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já existe o aproveitamento de fibras naturais e outros agregados reciclados para a composição

de telhas com igual ou superior potencial de isolamento, se comparado com os materiais

usuais.

O forro é outro elemento que também faz parte do sistema de cobertura. Ele constitui

uma barreira que obstrui o fluxo térmico que se origina pela insolação da cobertura. “O forro

tende a uniformizar as condições de conforto térmico nos ambientes, independentemente de

qual tipo de telha se tenha utilizado” (ETERNIT, 1981 apud SEVEGNANI et al., 1994, p. 2).

3.2.2 Paredes

Assim como a cobertura, as paredes também são alvo direto da insolação e possuem

caráter de barreira contra chuvas e ventos, além de possuírem função estrutural. Conforme

dito anteriormente, quando a insolação incide sobre a superfície externa da parede, por

condução o calor é transmitido até a superfície interna e espalhado por convecção para o

ambiente interno. É neste ponto que entra a importância de técnicas que minimizem o fluxo

de calor. FROTA e SCHIFFER (2001) discutem sobre o uso de lâminas no interior das

paredes que, por serem feitos de materiais com condutibilidade térmica menor que a alvenaria

comum, reduziriam a carga térmica que passaria do exterior para o interior.

Existem técnicas de sombreamento que também ajudam a minimizar a radiação direta

incidente sobre a superfície das paredes. Braga (2005), ao estudar a arquitetura dos edifícios

residenciais de Brasília, se depara com um mecanismo comum de contenção solar: os brises,

que são estruturas verticais ou horizontais que minimizam o fluxo direto de raios solares que

incidem nas paredes. Outros mecanismos, de função parecida, mas de formas diferentes,

também podem ser usadas, como os toldos e os beirais.

3.2.3 Janelas

As janelas são uma variável arquitetônica bastante delicada. Admitindo-se o vidro

como o material mais comum de composição das janelas, elas possuem a função básica de

fornecerem iluminação natural durante o dia ou de trazerem para o ambiente interno as

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condições agradáveis do ambiente externo, quando for o caso. No entanto, ao se buscar a

iluminação natural, a radiação solar incidente, além da luz visível, também carrega, como já

mencionado, a radiação infravermelha, responsável pelo aquecimento dos interiores.

Para países tropicais, como é o caso do Brasil, deve se haver um cuidado redobrado

com o uso de vidros. Braga (2005) trata de alguns métodos que ajudam a minimizar a

passagem de carga térmica para os interiores. Os brises, citados no tópico anterior, também

auxiliam na redução de fluxo térmico que incide sobre as janelas. Conforme ela menciona, já

existem no mercado vidros com propriedades refletivas que diminuem a radiação

infravermelha que passa para o interior dos ambientes, mas são as películas refletivas,

segundo suas comparações, que ainda fornecem a melhor proteção contra os raios solares.

(BRAGA, 2005).

3.2.4 Vãos orientados

Esta variável arquitetônica engloba tanto os vãos que por ventura existam em paredes,

como também as próprias janelas citadas no tópico anterior, mas quando abertas. A expressão

“vãos orientados” se remete ao planejamento que deve existir antes da fase de concepção da

obra para que as aberturas que existirem sejam orientadas conforme o fluxo usual de ventos

da região de implantação.

Como mencionado nas variáveis climáticas, os ventos são de extrema importância para

a construção civil, pois eles conferem sensação de conforto térmico instantâneo aos ocupantes

de uma residência, por controlarem o excesso de umidade do ambiente (SARMENTO et al.,

2005, p. 118) e equilibrarem parcialmente a temperatura externa com a interna. Conhecer a

direção e sentido dos ventos é primordial para se saber a correta posição de vãos e janelas em

uma construção.

3.2.5 Materiais

Como última variável arquitetônica, temos os materiais que compõe a construção, de

maneira geral. Na verdade, os materiais não são uma variável exclusivamente arquitetônica,

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mas estão presentes como variável dependente em praticamente todas as outras variáveis. Não

se trata somente do uso indiscriminado de qualquer material, mas, sim, do conhecimento das

possibilidades que existem, das novidades de mercado, do custo-benefício, das propriedades

físico-químicas e, claro, das consequências resultantes que afetarão o conforto térmico da

obra.

Nos tópicos anteriores, pudemos perceber que a escolha certa dos materiais e das

técnicas aplicadas a eles são essenciais para se atingir o máximo de conforto térmico. Via de

regra, a prioridade é buscar componentes que ofereçam a menor condutibilidade térmica para

assegurar que o menor volume possível de carga térmica do ambiente externo possa adentrar

nos interiores das construções.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O planejamento de uma construção quanto aos materiais de revestimento de coberturas

e paredes e à correta aplicação de janelas e suas técnicas de proteção solar não é só uma

questão de conforto térmico, mas também de sustentabilidade. Ao se reduzir os excessos de

cargas térmicas que adentram nos interiores das construções, não ganhamos apenas em

conforto, mas também em economia de energia.

Aparelhos condicionadores de ar e ventiladores muitas vezes são apenas medidas

paliativas para um problema que na verdade é de ordem arquitetônica. Tratando de consumo

de energia, Braga (2005) comenta que os avanços tecnológicos retiraram de foco os modelos

arquitetônicos ambientalmente corretos por proporcionarem resultados artificiais

aparentemente eficientes, tanto para aquecimento, refrigeração e iluminação, mas a troco de

grandes consumos energéticos, ou seja, na contramão dos conceitos sustentáveis.

Abaixo, uma citação de FROTA e SCHIFFER resume bem tudo o que foi apresentado

neste artigo a respeito do conforto térmico:

O conhecimento do clima, aliado ao dos mecanismos de trocas de calor e do comportamento térmico dos materiais, permite uma consciente intervenção da arquitetura, incorporando os dados relativos ao meio-ambiente externo de modo a aproveitar o que o clima apresenta de agradável e amenizar seus aspectos negativos. (FROTA; SCHIFFER, 2001, p. 16).

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O conteúdo deste trabalho vem para mostrar que é possível sim fazer com que as

construções possam interagir de uma maneira melhor com o meio ambiente sem que nós, seus

ocupantes, soframos com o desconforto térmico e, ainda, representando uma preocupação

com o futuro de nosso planeta.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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