terça-feira, 22 de setembro de 2009

PRINCÍPIOS BIOCLIMÁTICOS DA ARQUITETURA E DO URBANISMO

O que é Arquitetura Bioclimática?
“É a arquitetura que otimiza suas relações com o meio ambiente do entorno, mediante seu próprio desenho arquitetônico”, como diz R. Serra (1), “é a arquitetura consciente do lugar e do clima”. Arquitetura “bioclimática” denominação que carrega o conteúdo semântico de resposta humana, bios, como usuário da arquitetura, ao ambiente ex-terno, o clima. É a arquitetura vernácula adequada ao clima, isto é, arquitetura própria de determinada região climática.
A arquitetura bioclimática tem formas arquitetônicas diferentes para responder a ne-cessidades humanas em diferentes regiões climáticas. É a arquitetura que se abre para dar entrada e absorver a energia solar em regiões ou épocas de temperaturas baixas; é a arquitetura que exclui a entrada do sol em épocas ou regiões de temperaturas altas; que atrasa a entrada do calor para as horas mais frias; é aquela que se abriga da ra-diação solar através da sua cobertura, ocupa a área de sombra delimitada por ela e se abre completamente para a ventilação dissipar o ar aquecido e a umidade excessiva; enfim, é a arquitetura que tira partido das condições oferecidas pelo ambiente natural para atender às necessidades básicas do seu usuário, o homem na construção de seu abrigo.
A “arquitetura popular”, aquela construída pelo povo segundo suas necessidades e possibilidades, carrega fundamentos da arquitetura bioclimática. Esta arquitetura dá a resposta popular às necessidades de abrigo climático frente à escassez de recursos e de possibilidades, tecnológicas e materiais, de seus usuários.
Em oposição, a “arquitetura monumental”, tem objetivos muito diversos da arquitetura popular; objetivos de demonstração de poder, de domínio, de perpetuação no tempo, de substituição de uma cultura anterior por outra que querem impor, ou de uma filosofia nova de construção. Esta arquitetura não se coloca de acordo com as condições do meio e nem de acordo com as necessidades de povo; é, geralmente, a arquitetura que não respeita o meio nem sua cultura e tradições.
Os abrigos mais primitivos utilizados pelo homem podem ser classificados, em sua totalidade, como exemplos de arquitetura bioclimática. O uso das cavernas ou das tendas de peles de animais, ou ainda as simples coberturas de palha são exemplos despojados desta arquitetura. Temos exemplos históricos de arquitetura popular de povos primitivos ou exemplos atuais de culturas mais primitivas.
Dizemos que são exemplos desta arquitetura na medida em que se fundamentam na utilização de recursos próprios da localidade, tanto dos recursos humanos e dos mate-riais, quanto do conhecimento e da tecnologia.
Esta arquitetura é construída pelo próprio usuário, em princípio; é uma atitude de so-brevivência de cada ser humano, ou grupo social, construir seu abrigo para proteger-se das intempéries do clima ou de outros grupos humanos ou animais.
Os recursos materiais também são apenas os próprios da região, principalmente nas culturas mais primitivas. O mesmo se pode dizer da tecnologia que utilizam baseada no conhecimento empírico que se transmite pela cultura popular de pai para filho. Não se encomenda a construção a outrem. Não se responde a pretensões estéticas ou teó-
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ricas, apenas às necessidades básicas da sobrevivência que resolvem com seus par-cos recursos e conhecimentos.
“A primeira casa americana construída em Java no tempo da guerra, desnorteou completamente os nativos de lá. Ao invés de construírem as paredes com bambu local, com pouco espaçamento para proteção contra a chuva e ao mesmo tempo admitir a luz e o ar, o homem branco construiu paredes sólidas para impedir a entra-da da luz e do ar, e aí abriu janelas nas paredes para admitir a luz e o ar. Depois fechou as janelas com painéis de vidro para impedir o ar, mas admitir a luz. E então cobriu as aberturas com cortinas para impedir a luz também.”
Citação de Ken Kerr (1978) em F.Moore, op.cit., traduzido por Rosana Clímaco)
A aparente simplicidade na concepção do espaço habitado reflete um conhecimento que se perdeu com o desenvolvimento tecnológico. A sábia simplicidade das constru-ções populares mais primitivas foi abandonada e substituída. Houve praticamente uma ruptura do processo cultural. Todo este conhecimento baseado no aproveitamento dos recursos naturais, locais, a adequação desta arquitetura vernácula, popular, foi subs-tituída por uma visão libertadora, como se as orientações, que a cultura popular mos-trasse, fossem amarras advindas de conjunturas de penúria e escassez.
Hoje a situação não é exatamente a mesma. Com a crise energética, novas preocu-pações surgiram sobre o controle ambiental e o consumo de energia. A concepção da envolvente como abrigo ressurge e os estudos se voltam para os mecanismos dos processos naturais na relação entre o homem e seu meio. Os movimentos ecológicos também preconizam resguardar o meio ambiente e tornar o ação do homem sobre o meio, mais de interação do que de destruição. O conceito de uma arquitetura mais “natural” ressurge, e seus fundamentos são, novamente, buscados nos exemplos da arquitetura vernácula popular.
As exigências maiores de níveis de conforto, a sofisticação dos meios tecnológicos disponíveis, não mais deixam espaço para condições precárias de conforto ambiental no espaço habitado. A conceituação de que a arquitetura bioclimática apresenta limi-tações frente às novas exigências pode ser superada na medida em que novos recur-sos tecnológicos são pesquisados e aplicados; a interação entre os recursos naturais e os de condicionamento artificial são vantajosos proporcionando ambientes mais agradáveis e economia de consumo energético.
A interação homem-meio, através da envolvente, é otimizada quando os aspectos do meio são equacionados e corretamente utilizados. O primeiro deles é o conhecimento do clima. A localização do sítio em estudo, seus dados de latitude, longitude e altitude, delineiam suas características climáticas gerais. O que chamamos de macro-clima. As classificações mais abrangentes servem como um guia genérico. Depois, o conhecimento das peculiaridades do local vai delinear as modificações do clima geral e definir o chamado micro-clima.
As condições ambientais de nosso planeta apresentam uma diversidade que vai de condições totalmente adversas à sobrevivência do homem a condições em que o ho-mem sobrevive, sem proteções especiais. Estas condições se repetem em diferentes pontos do planeta. Porém as necessidades fisiológicas do homem, animal homeotérmi-co, variam muito pouco em relação à temperatura, ventilação, taxas de umidade, isto é, toleram apenas pequenas variações.
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Na forma de construção do seu habitat encontramos respostas variadas de acordo com as culturas, tradições, materiais e condições econômicas. Em termos de arquitetura, podemos mostrar exemplos de mesmas engenhosidades em locais distantes e soluções muito diversas em locais próximos e de mesmas condições climáticas.
As quatro categorias climáticas, zona fria, zona temperada, zona quente-úmida e zona quente-seca, apresentam diferentes respostas em arquitetura.
A zona fria deve ser dividida em regiões polares, regiões de frio extremo, e regiões de frio menos intenso. A questão básica das regiões frias é o isolamento contra a adversi-dade do clima externo. São importantes a manutenção do calor produzido dentro dos ambientes e a exclusão do clima externo. As questões relativas à iluminação e ventila-ção naturais deixam de ser a questão relevante para dar lugar às questões térmicas. Há necessidade de proteção também contra os ventos, as aberturas devem existir apenas para o acesso e renovação do ar, e ser muito bem protegidas da direção dos ventos. As casas dos esquimós são exemplos desta arquitetura de clima extremo.
Uma grossa camada de neve promove o isolamento da temperatura exterior; parcial-mente enterradas, elas são abobadadas e baixas para menos sofrerem com os ventos; as aberturas são mínimas, apenas para o acesso e troca de ar, localizadas na direção oposta da direção dos ventos, além de possuírem um corredor intermediário de en-trada. O calor humano e uma pequena fonte de calor são suficientes para manter a temperatura ambiente habitável.
Fig. 1 Iglú esquimó

No corte se vê a pele de animal aplicada internamente para o
isolamento térmico.
Fig. 2 Casa de verão dos Esquimós Nunamiut
Segue a forma do iglu, mas é construída com vigas de madeira e coberta com placas de turfa.
Figuras Adaptadas de F.Moore (2)
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Em regiões de clima frio extremo, como os bosques frios de regiões montanhosas do norte e noroeste dos EUA, até a Escandinávia e o Himalaia, o problema também é a conservação do calor, o isolamento de clima exterior e a proteção contra os ventos. As construções são de vigas e troncos de madeira pesados com tetos de madeira ou “shingles” (lascas de pedras cortadas regularmente), com pouca inclinação para reter a neve que atua como uma camada isolante. Há pequenas aberturas, envidraçadas, para a entrada da luz.
Em regiões de clima frio, mas não muito intenso, as construções são também pe-sadas, mas já fazem uso da transmissão do calor do dia para a noite. É uma condição diversa da do isolamento. Aqui a radiação já tem uma carga de energia térmica que pode ser armazenada para ser transmitida para o interior, à noite, quando a temperatu-ra é mais baixa. As construções são também compactas para proteção contra os ven-tos, as paredes são de pedra ou adobe; as coberturas de palha, como nos Andes e África Oriental, madeira ou mesmo pedra, mas com uma maior inclinação, até 45 graus. Há também as barracas de pele utilizadas por tribos nômades.
Fig. 3 Yurta mongólica
Vedações laterais de estrutura desmon-tável de madeira e mantas de feltro como cobertura. Usada também por outras tribos nômades do Oriente Médio e Ásia Central.
Fig. 4 Tendas de pele
Tribos de índios nômades.
Figuras adaptadas de F. Moore
Nas zonas temperadas, a retenção de calor é importante; as paredes são de alta inércia, portanto transmitem para o interior, à noite, o calor armazenado durante o dia. A proporção de aberturas nas fachadas depende de quão extrema é a condição; em cli-mas mais frios as aberturas são mínimas e em geral as construções rurais são até mais fechadas que as urbanas. Na Europa norte-ocidental, as janelas são maiores pela compacidade das cidades e das sombras que se projetam mutuamente. As zonas tem-peradas, acima de 45 graus de latitude norte na Europa e de 30 graus na América do Norte, as construções comuns são de pedra sem polimento, de madeira com painéis de terra, tijolos, e o teto é mais inclinado também usando palha ou shingles. E nas temperadas, ao sul, as construções são de pedra ou tijolos com tetos pouco inclinados.
As regiões quente-secas apresentam variações muito grandes de temperatura, com intensa radiação direta durante o dia e queda muito grande da temperatura noturna. Faz-se necessária proteção contra esta grande variação, trazendo para o interior uma maior estabilidade.
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Em regiões desérticas como Gobi, na China, Mongólia, no México e Mauritânia, no norte da África, onde as paredes são mais importantes para proteção que os tetos se utilizam de pedra ou tijolos cerâmicos e os tetos são planos e de terra.
Fig. 5 Pueblo
Abrigo indígena muito comum no sudoeste americano; construção maciça, pesada, de adobe, normalmente reforçado com capim.
O corte mostra detalhes da construção.
Adaptada de F.Moore
Em áreas de condições extremas, a solução popular encontrada foi o enterramento total ou parcial do edifício. Com isto se escapa da superfície muito castigada pela radiação e se tira proveito da inércia da camada de terra sob a qual se instalam. Os trogloditas na Tunísia e algumas províncias chinesas usam este recurso. Em Honnan, na China, a ocupação se dá a uns dez metros de profundidade; existem verdadeiras cidades subterrâneas com escolas, hotéis, fábricas etc... tudo abaixo da terra.
Fig. 6 Ocupação troglodita subterrânea em Matmata, Tunísia
Em climas menos extremos, as construções obedecem aos mesmos princípios: pro-teção contra a radiação direta intensa e contra a perda de calor noturna. Mas como os limites agora não são tão extremos a inércia não precisa ser muito alta. As construções se encontram na superfície, porém compactas e de paredes pesadas.
As residências árabes, nestas regiões, possuem coberturas abobadadas, pois diluem melhor a radiação numa superfície maior, e os ventos e o calor são dissipados mais facilmente. As paredes são grossas e com poucas aberturas. A cidade de Isfahan, no Irã, é um exemplo de cidade compacta onde as residências individuais se uniram para proteção mutua contra o calor; há pátios internos com fontes para proporcionar um resfriamento por evaporação. As casas, e até as ruas, são cobertas por tetos abobada-
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dos bastante espessos. No oásis de Veramin, também no Irã, as unidades residenciais se agrupam formando um só conjunto de paredes grossas com pátios internos com fontes, oferecendo resfriamento, sombra e proteção contra a radiação. Há também exemplos de aproveitamento de encostas de colinas como recurso de resfriamento.
As regiões quente-úmidas apresentam condições e requerimentos diversos: o impac-to da radiação direta é menos intenso e a radiação difusa aumenta; a precipitação e as altas umidades são os principais problemas. O teto passa a ser o receptor dos impac-tos, tanto da radiação quanto da chuva; o movimento aparente do sol nas regiões tropicais é muito elevado sendo no Equador, praticamente perpendicular. O teto é o elemento que necessita de maior proteção; sob os limites da projeção de sua sombra se faz a ocupação. As paredes desaparecem, quando não existe motivo de segurança ou privacidade. A necessidade é de muita ventilação, não se pode obstruir a ação dos ventos, as aberturas devem ser as maiores possíveis.
Na necessidade de paredes, estas são treliças de bambu ou madeira ou mesmo de palha ou de folhas de palmeiras; as paredes são apenas elementos de separação entre o exterior e o interior ou barreiras à luz, não recebem carga térmica como o telhado; não podem armazenar calor, devem ser muito leves para se refrescarem, imediatamente, quando a temperatura cai, à noite.
Fig. 7 Casa Madan do Iraque
Construída com juncos locais, muito altos. As aberturas laterais podem ser aumentadas para maximizar
a ventilação.
Adaptada de F. Moore
As unidades residenciais são isoladas e distanciadas de modo a não obstruir os ventos; a elevação do solo também é importante para permitir ventilação abaixo do piso e para proteger da umi-dade; a dissipação da umidade excessiva se faz através da ventilação. A arquitetura indígena brasileira nos dá bons exemplos desta tipologia de construção.
Fig. 8 Habitação indígena brasileira.
Da região amazônica.
Adaptada de V.Olgay (3.)
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Bioclimatismo urbano
As estruturas urbanas seguem os mesmos princípios; as cidades em climas quente-secos são compactas, voltadas para o interior, introvertidas em torno das fontes de resfriamento. São cidades de estruturas fechadas ou até enterradas. Os ventos devem ser desviados para não dissiparem a umidade que se produz por evaporação nas fontes, lagos ou espelhos de água. A evaporação produzida pela ocupação humana que deve ser pouco dissipada, apenas por higiene. A estrutura é um complexo normalmente mais geométrico formando uma unidade compacta.
Fig. 9 Vista aérea do centro de
Seojane, no Irã.
As cúpulas cobrem também as artérias comerciais.
Fig. 10 Aglomeração no Vale do Draa,
em Marrocos
Fotos adaptadas de “Des Architectures de Terre”, Centre George Pompidou (4)
Já as cidades de climas quente-úmidos são mais abertas, isto é, as unidades resi-denciais são isoladas, com seus telhados largos sombreando os espaços internos e muitos dos externos, também sombreados pela vegetação. A ocupação deve ser bem distanciada e orgânica de modo a não obstruir o caminho do vento. A vegetação de copa alta é mais indicada que a arbustiva, também para abrir caminho ao vento. Sua estrutura é, em geral, mais orgânica, errática, não tem uma unidade, são ocupações mais esparsas.
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Fig. 11 Exemplos de aglomerações urbanas em zonas quente-úmidas.
Figuras adaptadas de V. Olgyay
Quando se alternam períodos de umidade e sequidão, as estruturas urbanas tam-bém respondem a isso; as alternativas são de respostas mais bem resolvidas para as épocas preponderantes, ou flexíveis, de modo a responder a ambas as con-dições; são as regiões de complexidade climática e por conseqüência de complexi-dade arquitetônica. A direção dos ventos deve ser aproveitada nas épocas úmidas e quentes, mas evitadas nas épocas úmidas e frias. A orientação dos edifícios deve ser norte-sul se os períodos frios são também secos, com temperaturas mais baixas, havendo necessidade de aproveitamento do calor do sol. As características e respostas são muito particulares a cada região de acordo com seu micro-clima.
As regiões de climas temperados também são mais complexas, mas os princípios básicos são: a proteção contra ventos do inverno, os edifícios devem servir de barreiras uns aos outros, mas não a ponto de sombrear em demasia e impedir o aproveitamento da radiação solar no período frio; e se os períodos quentes são in-tensos, há que se aproveitar a direção dos ventos nesta estação com aberturas e protegê-las da radiação solar direta.
Referências Bibliográficas:
(1) SERRA, R. Clima, Lugar y Arquitectura, CIMAT, Barcelona. 1989.
(2) MOORE, Fuller, Environmental Control Systems - heating, cooling, lighting, McGraw-Hill International Editions. Cingapura. 1993.
(3) OLGYAY, Victor, Clima y Arquitectura en Colombia, Cali. 1968.
(4) Centre George Pompidou, Des Architectures de Terre.

A materia pode ser vista com as imagens nesse link http://www.unb.br/fau/planodecurso/graduacao/unidade1.pdf

Abraços!!

3 comentários:

  1. Você poderia entrar na minha comunidade, tenho algo pra vc comentar tb.

    Entrem nessa comunidade e participem:[link]http://www.orkut.com.br/Main#Community?cmm=94700634[/link]
    [purple]Não se preocupem, não é vírus.

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  2. A busca por uma arquitetura bioclimática é algo desafiador nos dias de hoje. Parece que nós arquitetos esquecemos do ontem.

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  3. Caro Carlos,
    Bom texto! Como posso ter acesso a todo o material, isso pode me ajudar com a minha dissertação de mestrado!?!?
    Não consigo acessar o link que você indicou!

    Obrigado!

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