Reduzindo o Ganho Solar: Sombreamento

Sombreamento Solar para Edifícios no Rio de Janeiro

Exemplo de edifício comercial na África do Sul queusabrise soleil para reduzir o ganho solar. Fotos de Colt Group licenciada sob creative commons

 

Minimizar o ganho de calor solar melhora o conforto térmico dos usuários de um edifício. Isto diminui a demanda por ar condicionado, aprimorando a eficiência energética.

O ganho solar pode ser reduzido pelo posicionamento sensato dos edifícios, pelo design de janelas apropriadas e pela utilização de soluções adequadas de sombreamento.

Soluções de sombreamento e aberturas bem planejadas reduzem a energia necessária para arrefecimento em até 15% [1].

Sistemas de sombreamento são mais eficazes quando instalados externamente, uma vez que bloqueiam a entrada de calor solar no edifício.

O sombreamento externo pode consistir de vegetação (árvores), elementos rígidos da paisagem ou proteções solares externas instaladas nos edifícios taiscomobrise soleil e revestimentos.

Sombreamento Exterior

A eficácia do sombreamento depende do posicionamento da fachada do edifício. NoRio de Janeiro, proteções solares fixas horizontais ou prateleiras de luz reduzem o ganho solar em janelas de orientação norte quando os ângulos solares são maiores.

No entanto, o mesmo dispositivo, não é tão eficaz na fachada oeste – neste caso, como o ângulo solar é menor, a luz solar não é bloqueada pelo sombreamento horizontal. Proteções contra ganhos solares em janelas de orientação leste e oeste normalmente requerem dispositivos de sombreamento ajustáveis ou vidros de alta performance.

Vidros

Sempre que possível, as janelas devem ser minimizadas nas fachadas leste e oeste, uma vez que o sombreamento destas fachadas é mais difícil de ser obtido. O vidro utilizado em edifícios noRio de Janeirodeve permitir um elevado grau de transmissão de luz, mas deve minimizar o ganho de calor solar quando o sol está num ângulo baixo. Isto é particularmente importante nas fachadas leste e oeste, onde vidros com baixo coeficiente de transferência de energia solar devem ser especificados [2].

No caso de janelas viradas para o norte que tenham prateleiras de luz, vidros com baixa emissividade devem ser considerados para prevenir o ganho de calor da radiação indireta.[1].

Sombreamento externo por árvores auxilia na redução do ganho solar

Paisagismo

O plantio de árvores altas nos lados leste e oeste dos edifícios ajuda a reduzir o ganho solar de manhã e de tarde. Se possível, árvores de grande porte devem ser usadas para proporcionar sombra total ou parcial do telhado. Esta estratégia, deve ser, obviamante,  integrada ao uso de painéis solares nos telhados. Outra maneira de usar a vegetação para reduzir o ganho solar é incorporar telhados e paredes verdes ao edifício.

Vegetação rasteira deve ser selecionada para filtrar a brisa em vez de bloqueá-la já que árvores e arbustos ajudam a resfriar a passagem de ar em edifícios [2].

Brise Soleil (Quebra-sol)

Brise soleil são dispositivos de sombreamento exterior que ajudam a reduzir o ganho solar. Os modelos variam desde paredes de concreto adaptadas até mecanismos elaborados em formato de asa para sombrear áreas maiores. O edifícioGustavoCapanemaPalace, noRio de Janeiro, tem um brise soleil do tipo grelha ajustável que cobre sua fachada nordeste e permite que o edifício opere sem ar-condicionado [3]. O edifício é um exemplo histórico do uso efetivo de brise soleil, com persianas ajustadas manualmente.

No contexto atual, esses sistemas tendem a ser muito mais eficazes. A tecnologia moderna permite que o brise soleil seja projetado com mecanismos de controle que acompanham a trajetória do sol e que otimizam a configuração das persianas. NoRio de Janeiro, brise soleil é mais efetivo em fachadas leste e oeste.

Referências

  1. D. Prowler and N. I. of B. Sciences, “Sun Control and Shading Devices | Whole Building Design Guide,” Whole Building Design Guide, National Institute of Building Sciences, 2008. [Online]. Disponível em: http://www.wbdg.org/resources/suncontrol.php?r=env_hvac_integration [Acessado em: 18-Out-2012].
  2. Cairns Regional Council, “Sustainable Tropical Building Design: Guidelines for Commercial Buildings,” 2011. [Online]. Disponível em: http://www.cairns.qld.gov.au/__data/assets/pdf_file/0003/45642/BuildingDesign.pdf [Acessado em: 18-Out-2012].
  3. S. G. Tavares and C. Silva, “BRAZILIAN SOLAR ARCHITECTURE – AN ANALYSIS OF MESP DAYLIGHTING,” in ISES – Solar World Congress, 2007, no. 1941, pp. 1–4.
  4. “Building Envelope Design Guide – Atria Systems | Whole Building Design Guide.” [Online]. Disponível em: http://www.wbdg.org/design/env_atria.php. [Acessado em: 23-Out-2012].