A forma da arquitetura antes do sol e o efeito do vento
Vários agentes intervêm numa arquitectura coerente e eficiente, embora muitas vezes nos esqueçamos - creio - de pontos chave que são economicamente de custo praticamente "zero" e apostamos mais em ter instalações mais eficientes ou um design mais "espectacular".
Existem outras maneiras de moldar a arquitetura que nos trarão benefícios. Estratégias de ventilação natural graças a ventos predominantes afetando a arquitetura que podemos implementar, além de aproveitar o sol e seus benefícios.
O enredo e a forma do edifício podem ser decisivos para reduzir ou melhorar os ganhos de calor da radiação solar e promover a direção dos ventos na arquitetura. Um exemplo…
Para isso, é necessário considerar diferentes pontos do ambiente, ventos, insolação, acessos, obstáculos … etc. Um compêndio de elementos, que bem estudado e executado desde o início, causará futuras economias de energia, embora eu ache que me lembre de que não seremos lembrados na arquitetura por levantar e executar adequadamente esses aspectos.
Obviamente, não é o mesmo que construir no Norte de Espanha como no Sul, mas os pontos de revisão que pretendemos mostrar antes de iniciar a construção de um projeto podem ser adaptados de acordo com a situação climática.
Ventilação natural e cargas solares
Neste caso, nos concentramos na redução das cargas solares (calor solar) e no aproveitamento doVentilação natural. Curiosamente, ele também possui um jogo inverso, a maioria dos pontos revisados, o contrário seria obter cargas solares maiores.
Lembrando o “jogo inverso” discutido acima, analisamos pontos que devemos considerar em nosso projeto de arquitetura.
Limitar a assimilação de calor no edifício, direcionando as fachadas mais estreitas para o leste e oeste
O ganhos de calor solar Têm maior impacto nas superfícies perpendiculares aos raios solares, ou seja, nos telhados e nas paredes leste e oeste ao longo do ano, e na parede sul nos meses boreais de inverno (novembro, dezembro, janeiro). Em edifícios orientados com as fachadas mais estreitas a Nascente e Poente, a exposição ao sol é reduzida no seu ângulo mais baixo e são obtidas melhores possibilidades de sombreamento.
Gráfico de ganhos solares
Localize a construção em um terreno
Posicione o edifício no terreno de forma que os elementos do contexto urbano sejam usados para bloquear ou aumentar os ganhos de calor ou maximizar o potencial de resfriamento dos ventos predominantes.
Elementos do ambiente urbano, como encostas topográficas, massas de vegetação ou edifícios próximos, podem projetar sombras nas parcelas que podem ser usadas como protetor solar. (Lembramos o artigo de manuais de desenho urbano com mais de 30 documentos relevantes)
Aqui devemos entender que a localização do Sol é muito importante com referência ao edifício. Se levarmos em consideração, são todos benefícios e no seguinte esquema são palpáveis (Orientação para Espanha):
Use paisagismo.
Use elementos de paisagismo para melhorar o microclima do terreno e sombrear o edifício.
A localização de plantas alongadas com fachadas mais estreitas orientadas em um ângulo de 15º a 20º leste-oeste, irá reduzir os ganhos de calor pela manhã e à tarde quando o sol atua em seus ângulos mais baixos. Embora a fachada sul receba alta insolação durante o inverno boreal, isso pode ser reduzido com beirais de telhado.
Use os plantadores como elementos volumétricos para amortecer os ganhos de calor solar.
Podemos melhorar o microclima do terreno com a ajuda de massas de vegetação, sebes, plantadores e outros elementos. Proteger paredes e telhados com arbustos, árvores exuberantes e pérgulas pode reduzir os ganhos de calor solar por meio desses gabinetes.
Todos os tipos de árvores e arbustos que se encontram nas proximidades do edifício devem ser selecionados de forma a produzirem sombra adequada e, ao mesmo tempo, permitirem a passagem de ar. A vegetação absorve a radiação solar e protege o solo, ajudando assim a diminuir a temperatura da superfície. Ao mesmo tempo, ele resfria o ar circundante por meio da transpiração do vapor de água.
Use sombreamento nas superfícies pavimentadas externas para diminuir a temperatura.
Com referência a superfícies pavimentadas ensolaradas, aumentam a temperatura do ambiente e afetam o conforto visual.
A temperatura do ar acima de áreas pavimentadas com sol, como estacionamentos, pátios e ruas internas pode ser até 7º C mais alta do que em superfícies não pavimentadas ensolaradas e até 14º C mais alta do que áreas não pavimentadas com sombra.
Defina as áreas externas pavimentadas para evitar o reflexo do calor da superfície das redondezas.
Materiais de cor escura, como asfalto, absorvem, conduzem e re-irradiam calor. Os materiais coloridos em canteiros de obras, como clareiras, como concreto, absorvem, conduzem e re-irradiam muito menos calor, mas causam brilho.
Use elementos leves com pouca superfície pavimentada como pavimento de tráfego externo, para reduzir os ganhos de calor solar e ofuscamento.
Pavimentos abertos permitem que a vegetação cresça em espaços vazios. Eles são adequados para áreas de tráfego leve, como estacionamentos e garagens. Eles são um bom substituto para o asfalto ou concreto, pois diminuem a área total desses materiais sem eliminar a função de superfície de rolamento ou de estacionamento.
Use o jogo de volumes nas fachadas para criar sombras.
Diferentes planos que compõem volumes, com projeções e recessos, produzem um conjunto de sombras próprias, projetadas pelo edifício, o que reduz a assimilação do calor pelo envelope e favorece ambientes interiores menos quentes. É interessante ver o artigo que oferece plantas gratuitas de casas ecológicas para download com 28 projetos de grandes escritórios de arquitetura)
Aproveite a alta inércia térmica do solo como elemento de design.
A uma certa profundidade, a temperatura do solo permanece constante e geralmente é mais baixa do que a temperatura externa. Além disso, uma camada de solo pode atuar como um isolante adicional. O amortecimento da temperatura que ocorre depende da profundidade e do tipo de solo.
Para amortecer as variações dia-noite, a espessura deve ser de 20 - 30 cm, para amortecer as variações entre dias de diferentes temperaturas, uma espessura de 80 a 200 cm, e para amortecer as variações inverno-verão, espessuras de 6 - 12 m.
Arquitetura eólica
Fornece amplos espaços entre os edifícios seguindo a direção do fluxo do vento.
O vendo na arquitetura Deve ser considerado como mais um elemento na hora de projetar, pois nos trará vantagens sobre a ventilação natural que devemos levar em consideração. Nos diagramas a seguir, podemos verificar os efeitos causados pelos ventos na arquitetura do edifício.
Confrontado com uma distância entre edifícios de pelo menos 5 vezes a altura do edifício a montante, oferece maiores oportunidades de ventilação para o edifício a jusante. Temos que aprender a usar o vento na arquitetura para tirar proveito de seus recursos.
Localize prédios de forma conveniente para fornecer boa ventilação ao redor da estrutura urbana. No seguinte diagrama de ventos sobre um grupo de casas podemos verificar seu desempenho:
Quando observamos o fluxo de ar em um prédio cria uma zona de alta pressão na face frontal e uma zona de baixa pressão na face posterior e nas faces paralelas à direção do vento. Os edifícios alinhados na direção do vento criam sombras do vento para os outros edifícios que estão a jusante e, consequentemente, ventilação insuficiente.
Esta situação pode ser melhorada orientando os edifícios em um determinado ângulo em relação à direção do vento predominante. Desta forma, a distância efetiva entre os edifícios também é aumentada.
Use massas de vegetação para guiar as correntes de ar
Por vezes, a orientação do edifício de acordo com o percurso solar está em contradição com a dos ventos predominantes, mas uma disposição estudada dos elementos de construção exteriores, volumetria e vegetação pode alterar a direção do ar em movimento, proporcionando diferentes vantagens. construção projetada.
Use o volume do edifício para estimular a circulação de ar dentro do edifício.
Para espaços com aberturas em paredes opostas, oriente a sala 45% da direção do vento para melhorar o fluxo de ar. Salas orientadas a 45% da direção do vento predominante aumentam seu fluxo de ar em 20%.
Em uma fachada com janelas, orientada 45 ° em relação ao vento, colocar uma parede ou volume saliente na extremidade pode dobrar a pressão positiva do vento. Se, ao contrário, a parede ou volume for colocado antes das janelas, a pressão na frente delas é reduzida e o fluxo para o interior é diminuído.
Use as formas e a orientação dos telhados para estimular a circulação de ar dentro dos edifícios.
Levando em consideração o ângulo de inclinação e a orientação das águas de um telhado, eles podem ser usados para desviar a trajetória original do vento, e desta forma aproveitar melhor sua força dinâmica para ventilar os ambientes.
A inclinação do telhado a favor do vento produzirá maior pressão na fachada de incidência do que os telhados planos, pois a trajetória do vento desvia para cima e produz uma maior pressão negativa da massa de ar a favor do vento. Quanto maior for a inclinação, melhor será o efeito.
Telhados com inclinações opostas à incidência dos ventos produzem um efeito de pressão menos negativa, pois o ar tenderá mais rapidamente a restaurar sua trajetória original para retornar à superfície do solo.
Telhados de duas águas com orientação perpendicular ao incidência de ventos na construção e com pouca inclinação permitirão a restauração mais rápida da trajetória do vento de sotavento, pois menor será a diferença entre a sobrepressão e a depressão em torno do volume. Com telhados de quatro águas o efeito é mais evidente.
Telhados planos com beirais de corredor de perímetro diminuirão os campos de pressão ao redor do volume. Esta situação pode ser melhorada com a criação de pontas ascendentes no perímetro dos beirais.
Separe o prédio do solo para estimular a circulação de ar ao redor e dentro dos quartos.
Quando o vento esfrega contra o solo, reduz a movimentação do ar e torna-se necessário elevar o edifício para que a velocidade do ar que o atravessa seja maior. Isso permite que o envelope emita calor por convecção. Na verdade, são muitos os detalhes técnicos e construtivos que devemos começar a entender, com o artigo sobre técnicas de construção de casas bioclimáticas disponibilizamos planos detalhados para baixar e poder trabalhar.
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Obtido de:
- Guia de campo para desempenho energético, conforto e valor em casas no Havaí (estudo recomendado)
- Manual de projeto bioclimático da AQUI, que inclui uma seção muito interessante sobre o vento na construção (ver página 88)
- Eficiência da ventilação natural e mensurável
- Manual Sol y Viento com bons exemplos explicativos da ventilação natural em edifícios.
- Arquitetura bioclimática
Na verdade, existem muitos fatores que irão determinar a forma final de um edifício, mas pretendemos mostrar que o jogo entre forma-vento-sol pode ser uma boa meta básica para qualquer projeto arquitetônico.
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