ads:
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO PARANÁ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA
AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE APROVEITAMENTO DE LUZ NATURAL EM
CÂNIONS URBANOS: ESTUDO REALIZADO NOS EIXOS ESTRUTURAIS DE
CURITIBA
MAURO SUGA
Dissertação apresentada como requisito parcial
para a obtenção do grau de Mestre em
Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em
Tecnologia, Centro Federal de Educação
Tecnológica do Paraná.
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Leite Krüger
CURITIBA
2005
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
MAURO SUGA
AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE APROVEITAMENTO DE LUZ NATURAL EM
CÂNIONS URBANOS: ESTUDO REALIZADO NOS EIXOS ESTRUTURAIS DE
CURITIBA
Dissertação apresentada como requisito parcial
para a obtenção do grau de Mestre em
Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em
Tecnologia, Centro Federal de Educação
Tecnológica do Paraná.
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Leite Krüger
CURITIBA
2005
ii
ads:
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca da UTFPR – Campus Curitiba
S947a Suga, Mauro
Avaliação do potencial de aproveitamento de luz natural em cânions urbanos :
estudo realizado nos eixos estruturais de Curitiba / Mauro Suga. –
Curitiba :
CEFET-PR , 2005.
xviii, 213 f. : il. ; 30 cm
Orientador : Prof. Dr. Eduardo Leite Krüger
Dissertação (Mestrado) – CEFET-PR. Programa de Pós-Graduação em Tecno-
logia. Curitiba, 2005.
Bibliografia : f. 206-13
1. Iluminação natural. 2. Arquitetura e conservação de energia. 3. Arquitetura e
clima. 4. Planejamento urbano – Curitiba. 5. Desenvolvimento sustentável. 6.
Energia elétrica – Conservação. I. Krüger, Eduardo Leite, orient. II. Centro Fede-
ral de Educação Tecnológica do Paraná. Curso de Pós-Graduação em Tecnologia.
III. Título.
CDD : 720.472
CDU : 72.011.22
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, Nelson e Rumiko, grandes incentivadores na jornada
acadêmica, desde a mais tenra idade até o presente, sendo exemplos de conduta
para a vida.
Aos irmãos Renato e Fabio, pela ajuda e companhia.
Ao Professor Doutor Eduardo Leite Krüger, não apenas pelas sábias,
competentes e precisas ponderações para o desenvolvimento da pesquisa, mas
também pela retidão pessoal, sendo uma referência para a vida.
Aos funcionários e amigos do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia:
Lindamir, Gelson e César, pela presteza e eficiência.
Aos estimados amigos do PPGTE: Francine, Laércio, Leandro, Lucimeire,
Silmara e Teodózio, companheiros nesta jornada científica, por sua amizade e
consideração.
Aos estimados amigos: Kenji Fujita e Luiz Suzuki pela amizade e
consideração.
Ao CNPq pela bolsa da pesquisa.
iv
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS.................................................................................................vii
LISTA DE TABELAS................................................................................................xii
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS...................................................................xv
LISTA DE SÍMBOLOS.............................................................................................xvi
RESUMO.................................................................................................................xvii
ABSTRACT............................................................................................................xviii
1 INTRODUÇÃO....................................................................................................19
2 VERTICALIZAÇÃO: A BUSCA DE UM IDEAL..................................................26
2.1 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL: O NASCIMENTO DOS EQUIPAMENTOS-CHAVE
PARA ARRANHA-CÉUS
.................................................................................27
2.2 NASCIMENTO E EVOLUÇÃO DOS PRIMEIROS ARRANHA-CÉUS ..............32
2.3 CRESCIMENTO URBANO E DESENVOLVIMENTO DAS CIDADES..............40
2.4 O PROCESSO DE URBANIZAÇÃO NO BRASIL.............................................49
3 ARRANHA-CÉUS E CÂNIONS URBANOS.......................................................57
3.1 CALOR. ............................................................................................................59
3.2 RUÍDO.. ............................................................................................................63
3.3 VENTILAÇÃO ...................................................................................................64
3.4 LUZ...................................................................................................................66
3.5 GEOMETRIA SOLAR .......................................................................................72
3.6 A INFLUÊNCIA DAS LEIS DE USO DO SOLO................................................83
3.6.1 Legislações e Exemplos de Sabedoria Vernácula para melhor
Aproveitamento Energético
.........................................................................87
3.6.2 Consumo de Eletricidade no Brasil ...........................................................103
3.7 UMA MUDANÇA INCIPIENTE NO BRASIL PARA A PROMOÇÃO DO
DESENHO URBANO SUSTENTÁVEL
.........................................................106
3.8 LEGISLAÇÃO DE USO DO SOLO NO SETOR ESTRUTURAL DE
CURITIBA....
.................................................................................................111
4 METODOLOGIA...............................................................................................119
4.1 LUZ DO SOL ..................................................................................................126
v
4.2 DLN...... ..........................................................................................................128
4.3 ECOTECT.......................................................................................................130
4.4 RADIANCE .....................................................................................................131
4.5 PROCEDIMENTOS DE ANÁLISE EM CADA CÂNION..................................133
5 RESULTADOS .................................................................................................138
5.1 RESULTADOS DE INSOLAÇÃO....................................................................138
5.2 RESULTADOS DE ILUMINÂNCIA COM O CÉU ENCOBERTO ....................153
5.3 RESULTADOS DE ILUMINÂNCIA COM CÉU CLARO ..................................157
5.3.1 Avenida Sete de Setembro e Rua Padre Anchieta....................................157
5.3.2 Avenida República Argentina....................................................................170
5.3.3 Avenida João Gualberto e Avenida Paraná ..............................................182
5.4 COMPARAÇÃO ENTRE AS DIFERENTES ORIENTAÇÕES DE CÂNIONS ÀS
12:00...
..........................................................................................................193
6 CONCLUSÕES.................................................................................................197
6.1 CLASSIFICAÇÃO DAS ORIENTAÇÕES DE FACHADA CONSIDERANDO O
DESEMPENHO PARA O DIA TÍPICO DE CÉU CLARO E ENSOLARADO
PARA CURITIBA
...........................................................................................199
6.2 SUGESTÃO DE RELAÇÕES H/W PARA OS CÂNIONS URBANOS
PESQUISADOS
............................................................................................201
6.3 LIMITAÇÕES DO ESTUDO............................................................................203
6.4 PESQUISAS FUTURAS .................................................................................204
REFERÊNCIAS.......................................................................................................206
vi
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - DISCO ASTECA: UMA CIVILIZAÇÃO BASTANTE INFLUENCIADA
PELOS ASTROS
...............................................................................................22
FIGURA 2 - COMMERZBANK BUILDING: REFERÊNCIA PARA ARQUITETURA
SUSTENTÁVEL
.................................................................................................38
FIGURA 3 - ARRANHA-CÉU ECOLÓGICO EM CINGAPURA .................................39
FIGURA 4 - EXEMPLO DE DENSIFICAÇÃO E CRESCIMENTO VERTICAL NA
CIDADE DE CHICAGO
......................................................................................48
FIGURA 5 - DISTRIBUIÇÃO DE POPULAÇÃO URBANA E RURAL NO BRASIL....54
FIGURA 6 - EXEMPLO DE ILHOTA TÉRMICA ........................................................60
FIGURA 7 - TEMPERATURA MÉDIA DO AR PARA OS 15 DIAS MAIS QUENTES
DE VERÃO PARA CÂNIOS URBANOS PROFUNDOS, RASOS E ÂMBITO
RURAL NA CIDADE DE FEZ, MARROCOS
......................................................62
FIGURA 8 - EXEMPLO DE ÂNGULO DE INCIDÊNCIA DOS VENTOS E SUA AÇÃO
NO CÂNION URBANO
.......................................................................................65
FIGURA 9 - MOVIMENTO ELÍPTICO DA TERRA E AS DIFERENTES ESTAÇÕES
DO ANO E SUBSEQÜENTES VARIAÇÕES DE INCIDÊNCIA SOLAR
.............73
FIGURA 10 - TRAJETÓRIAS E POSIÇÃO DO SOL CONFORME SOLSTÍCIOS E
EQUINÓCIOS
....................................................................................................75
FIGURA 11 - DIFERENÇAS DE POSIÇÃO DO SOL AO MEIO-DIA CONFORME A
ESTAÇÃO PARA HEMISFÉRIO NORTE
...........................................................75
FIGURA 12 - ESQUEMA DO PERCURSO DE LUZ NATURAL ATÉ O INTERIOR DO
AMBIENTE
.........................................................................................................77
FIGURA 13 - ÂNGULOS DE VISÃO PARA UM HIPOTÉTICO PONTO P EM CORTE
E PLANTA
..........................................................................................................78
FIGURA 14 - COMPONENTES CC, CRE E CRI ......................................................78
FIGURA 15 - EXEMPLOS DE RELAÇÕES DE CÂNIONS URBANOS VISTOS EM
UM CORTE TRANSVERSAL
.............................................................................80
FIGURA 16 - EXEMPLO DE REPRESENTAÇÃO DE FATOR DE VISÃO DO CÉU
EM PROJEÇÃO ESTEREOGRÁFICA
...............................................................81
FIGURA 17 - CARTA SOLAR DE CURITIBA............................................................82
FIGURA 18 - VISTA DAS CONSTRUÇÕES VERNÁCULAS EM PUEBLO ACOMA 84
FIGURA 19 - DIFERENÇA DE ALTURA SOLAR NO INVERNO E VERÃO .............84
FIGURA 20 - EFEITOS DO SOL EM UM CÂNION COM ORIENTAÇÃO LESTE-
OESTE NO HEMISFÉRIO NORTE
....................................................................84
FIGURA 21 - INFLUÊNCIA DE LEGISLAÇÃO DE USO DO SOLO COM ÂNGULOS
MÍNIMOS INFLUENCIANDO CONSTRUÇÃO NO JAPÃO
................................88
FIGURA 22 - DESENHO ESQUEMÁTICO DE APLICAÇÃO DAS LINHAS DE
PROPRIEDADE PARA REGULAR A OCUPAÇÃO DO SOLO URBANO
..........91
FIGURA 23 - ENVELOPE SOLAR GERADO A PARTIR DE ÂNGULOS DE
OBSTRUÇÃO
....................................................................................................92
FIGURA 24 - VARIAÇÕES VOLUMÉTRICAS RESPEITANDO O VOLUME DO
ENVELOPE SOLAR INICIAL
.............................................................................93
FIGURA 25 - ESQUEMA DE SOMBREAMENTO PARA QUADRAS ALINHADAS
AOS PONTOS CARDEAIS
................................................................................96
FIGURA 26 - ESQUEMA DE SOMBREAMENTO PARA QUADRAS
ROTACIONADAS EM RELAÇÃO AOS PONTOS CARDEAIS
..........................96
vii
FIGURA 27 - ESQUEMAS DE VOLUMETRIA DE ENVELOPE SOLAR VARIANDO
COM A ORIENTAÇÃO AXIAL DA RUA E PROPORÇÃO DE QUADRA
...........97
FIGURA 28 - VISTA EM CORTE E PLANTA E NOMENCLATURA DE ÂNGULOS DE
OBSTRUÇÃO
....................................................................................................99
FIGURA 29 - EXEMPLO DE ÁREA DE VISÃO DESOBSTRUÍDA NA PARTE MAIS
ESCURA DO GRÁFICO
...................................................................................100
FIGURA 30 - MAQUETES COM EXPERIMENTOS DA ÁREA DE VISÃO
DESOBSTRUÍDA
.............................................................................................101
FIGURA 31 - COEFICIENTE K E VDF PARA HONG KONG..................................102
FIGURA 32 - CONSUMO DE ELETRICIDADE E CONSUMO DE ENERGIA TOTAL
NO SETOR PÚBLICO NO BRASIL
..................................................................104
FIGURA 33 - CONSUMO DE ELETRICIDADE E CONSUMO DE ENERGIA TOTAL
NO SETOR COMERCIAL NO BRASIL
............................................................104
FIGURA 34 - CONSUMO DE ELETRICIDADE E CONSUMO DE ENERGIA TOTAL
NO SETOR RESIDENCIAL NO BRASIL
..........................................................105
FIGURA 35 - ÂNGULO GERAL REQUISITADO PARA FLORIANÓPOLIS ............107
FIGURA 36 - ÂNGULO SUGERIDO PARA FLORIANÓPOLIS PARA CÂNION COM
ORIENTAÇÃO AXIAL NORTE-SUL
.................................................................107
FIGURA 37 - ÂNGULO SUGERIDO PARA FLORIANÓPOLIS PARA CÂNION COM
ORIENTAÇÃO AXIAL LESTE-OESTE
.............................................................109
FIGURA 38 - PLANO AGACHE E OS ANÉIS CONCÊNTRICOS PARA CURITIBA
NA DÉCADA DE 1940
.....................................................................................112
FIGURA 39 - PLANO SERETE: UMA NOVA DIRETRIZ PARA O CRESCIMENTO
DE CURITIBA
..................................................................................................113
FIGURA 40 - POSSIBILIDADE DE ADENSAMENTO CONFORME LEGISLAÇÃO DE
USO DO SOLO DE CURITIBA E OS ARRANHA-CÉUS NO SETOR
ESTRUTURAL
.................................................................................................116
FIGURA 41 - POSSIBILIDADE DE AQUISIÇÃO DE POTENCIAL CONSTRUTIVO
ATRAVÉS DA LEI DO SOLO CRIADO
............................................................117
FIGURA 42 - MAPA DE CURITIBA.........................................................................119
FIGURA 43 - LOCALIZAÇÃO DOS EIXOS ESTRUTURAIS ANALISADOS NA
CIDADE DE CURITIBA
....................................................................................120
FIGURA 44 - CÂNION URBANO AVENIDA SETE DE SETEMBRO.......................121
FIGURA 45 - CÂNION URBANO AVENIDA REPÚBLICA ARGENTINA.................121
FIGURA 46 - CÂNION URBANO RUA PADRE ANCHIETA....................................122
FIGURA 47 - CÂNION URBANO AVENIDA JOÃO GUALBERTO E AVENIDA
PARANÁ
..........................................................................................................122
FIGURA 48 - PLANTA BAIXA DA SALA-MODELO ................................................123
FIGURA 49 - CORTE DA SALA-MODELO .............................................................123
FIGURA 50 - CORTE ESQUEMÁTICO DA RUA E LOCALIZAÇÃO DA SALA-
MODELO
..........................................................................................................124
FIGURA 51 - PLANEJAMENTO EM ORGANOGRAMA .........................................126
FIGURA 52 - DADOS DE LOCALIDADE PARA O SOFTWARE LUZ DO SOL ......127
FIGURA 53 - DADOS DE AMBIENTE INTERNO E OBSTRUÇÃO PARA O
SOFTWARE LUZ DO SOL
...............................................................................128
FIGURA 54 - EXEMPLO DE RESULTADOS DE VALORES DE ILUMINÂNCIA COM
O SOFTWARE DLN
.........................................................................................130
FIGURA 55 - EXEMPLO DE FUNCIONAMENTO DO SOFTWARE ECOTECT .....131
FIGURA 56 - EXEMPLO DE SIMULAÇÃO COM O SOFTWARE RADIANCE........133
viii
FIGURA 57 - HORAS DE INCIDÊNCIA SOLAR NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NAS
DIFERENTES ORIENTAÇÕES DE APARTAMENTOS DOS CÂNIONS
ANALISADOS
..................................................................................................151
FIGURA 58 - HORAS DE INCIDÊNCIA SOLAR NOS EQUINÓCIOS NAS
DIFERENTES ORIENTAÇÕES DE APARTAMENTOS DOS CÂNIONS
ANALISADOS
..................................................................................................152
FIGURA 59 - HORAS DE INCIDÊNCIA SOLAR NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NAS
DIFERENTES ORIENTAÇÕES DE APARTAMENTOS DOS CÂNIONS
ANALISADOS ..................................................................................................152
FIGURA 60 - ILUMINÂNCIA MÉDIA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO......................154
FIGURA 61 - ILUMINÂNCIA MÉDIA NOS EQUINÓCIOS.......................................155
FIGURA 62 - ILUMINÂNCIA MÉDIA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO .........................157
FIGURA 63 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157°
......................................159
FIGURA 64 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157º
..................................159
FIGURA 65 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157 GRAUS
....................................160
FIGURA 66 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157 GRAUS
....................................161
FIGURA 67 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157 GRAUS
..........................162
FIGURA 68 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157 GRAUS
......................162
FIGURA 69 - SITUAÇÃO DE EQUINÓCIO PARA CÂNION DA AVENIDA SETE DE
SETEMBRO
.....................................................................................................163
FIGURA 70 - SITUAÇÃO DE EQUINÓCIO PARA CÂNION DA AVENIDA SETE DE
SETEMBRO
.....................................................................................................163
FIGURA 71 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
..........................165
FIGURA 72 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
......................165
FIGURA 73 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
....................................167
FIGURA 74 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
....................................167
FIGURA 75 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
..........................169
FIGURA 76 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
......................169
FIGURA 77 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
..........................171
FIGURA 78 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
......................171
FIGURA 79 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
....................................173
FIGURA 80 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
....................................173
ix
FIGURA 81 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
..........................175
FIGURA 82 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
......................175
FIGURA 83 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
..........................177
FIGURA 84 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
......................177
FIGURA 85 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
....................................179
FIGURA 86 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
....................................179
FIGURA 87 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
..........................181
FIGURA 88 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
......................181
FIGURA 89 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
..........................182
FIGURA 90 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
......................183
FIGURA 91 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
....................................184
FIGURA 92 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
....................................185
FIGURA 93 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
..........................186
FIGURA 94 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
......................186
FIGURA 95 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
..........................188
FIGURA 96 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
......................188
FIGURA 97 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
....................................190
FIGURA 98 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
....................................190
FIGURA 99 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
..........................192
FIGURA 100 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
......................192
FIGURA 101 - COMPARAÇÃO DE VALORES DE ILUMINÂNCIAS EM LUX PARA
PAREDES DE FUNDO ÀS 12:00 NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PARA TODAS
AS ORIENTAÇÕES DE FACHADA
.................................................................194
FIGURA 102 - COMPARAÇÃO DE VALORES DE ILUMINÂNCIAS EM LUX PARA
PAREDES DE FUNDO ÀS 12:00 NOS EQUINÓCIOS PARA TODAS AS
ORIENTAÇÕES DE FACHADA
.......................................................................195
FIGURA 103 - COMPARAÇÃO DE VALORES DE ILUMINÂNCIAS EM LUX PARA
PAREDES DE FUNDO ÀS 12:00 NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PARA TODAS
AS ORIENTAÇÕES DE FACHADA
.................................................................196
x
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - VALORES DE ILUMINÂNCIA SUGERIDOS CONFORME A ATIVIDADE
...........................................................................................................................72
TABELA 2 - RELAÇÃO DE FATOR DE LUZ DIURNA E ESPAÇAMENTO H/W
SUGERIDO CONFORME A LATITUDE.............................................................94
TABELA 3 - VALORES DE NEBULOSIDADE MÉDIA CONSIDERANDO DIA TÍPICO
DE INVERNO DE NÍVEL 10% E DIA TÍPICO DE VERÃO DE NÍVEL 10% .....134
TABELA 4 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE ......................................139
TABELA 5 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE...............................................139
TABELA 6 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE ..............................................140
TABELA 7 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE .........................................140
TABELA 8 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE ......................................141
TABELA 9 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157° SUDESTE .........................................141
TABELA 10 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157° SUDESTE .........................................142
TABELA 11 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE ......................................142
TABELA 12 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE ......................................143
TABELA 13 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE...............................................143
xii
TABELA 14 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE...............................................144
TABELA 15 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE ..............................................144
TABELA 16 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE ..............................................145
TABELA 17 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE .........................................145
TABELA 18 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE .........................................146
TABELA 19 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE ......................................146
TABELA 20 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE ......................................147
TABELA 21 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157° SUDESTE .........................................147
TABELA 22 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE ......................................148
TABELA 23 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE...............................................148
TABELA 24 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE ..............................................149
TABELA 25 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE .........................................149
xiii
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
BNH -Banco Nacional de Habitação
BS -British Standard
CC -Componente de Céu
CIE -Commission Internationale de L´Eclairage
COMEC -Coordenação da Região Metropolitana de Curitiba
CRE -Componente de Reflexão Externa
CRI -Componente de Reflexão Interna
CTBUH -Council on Tall Buildings and Urban Habitat
DLN -Software para averiguar a iluminância dos vários tipos de céu
EIV -Estudo de Impacto na Vizinhança
FVC -Fator de Visão de Céu
FLD -Fator de Luz Diurna
FLN -Fator de Luz Natural
IPPUC -Instituto de Pesquisa e Planejamento Urbano de Curitiba
MEC -Ministério de Educação e Cultura
SFH -Sistema Financeiro de Habitação
UVA -Unobstructed View Area
VDF -Vertical Daylight Factor
xv
LISTA DE SÍMBOLOS
φ
L
- Ângulo desobstruído de céu à esquerda
φ
R
- Ângulo desobstruído de céu à direita
θ
L
- Ângulo de obstrução inferior
θ
H
- Ângulo de obstrução superior
ρ
b
- Refletância de edificações adjacentes (caso de Hong Kong)
ρ - Coeficiente de reflexão
xvi
RESUMO
A verticalização dos modernos centros urbanos alterou profundamente a
paisagem das cidades, surgindo altos prédios adjacentes às ruas. Estes eixos com
corredores de prédios formam os denominados cânions urbanos, que podem influir
substancialmente nas questões de eficiência energética urbana. Os efeitos dos
cânions urbanos dependem da relação entre altura de prédio (H) e largura da caixa
de rua (W), assim como a orientação axial, e a localidade em que estão inseridos.
Tendo em vista o processo de urbanização, nem sempre acompanhado por
restrições de altura, muitas cidades podem ter relações H/W inapropriadas,
dificultando o desempenho energético das construções existentes em cânions
urbanos. Por conseguinte, é muito importante avaliar condições de insolação e de
iluminância em ambientes ali situados para que se possa formular leis de uso do
solo que preconizem um melhor aproveitamento de recursos naturais. A presente
pesquisa averigua as condições de iluminação natural em eixos primordiais de
adensamento urbano para Curitiba, os chamados eixos estruturais. Através da
utilização de softwares, constata os efeitos advindos da legislação de uso do solo da
cidade que, nestes setores, não impõe limites de altura. Os resultados auferidos
considerando o desempenho de iluminação natural evidenciam a relevância de
diferentes relações HW e orientações axiais. Por fim, há uma classificação das
melhores situações de fachada e são sugeridas relações limites (H/W) para um
adensamento mais adequado do ponto de vista do uso eficiente de energia elétrica.
Palavras-chave: Cânion urbano; iluminação natural; eficiência energética;
planejamento urbano; desenvolvimento sustentável.
xvii
ABSTRACT
The verticalization process in modern urban centers has deeply modified
urban landscape, generating skyscrapers adjacent to streets. Street axes with
building corridors alongside create what is called urban canyons, which can
enormously affect aspects related to urban energy efficiency. The effects of urban
canyons depend on the relationship between building’s height (H) and street’s width
(W), and also on axis orientation, and on the site, where such are located.
Considering urbanization process, which not always takes into account height
restrictions, many cities can have inadequate H/W relationships, making it difficult to
promote energy efficiency in buildings located in urban canyons. Therefore, it is
essential to evaluate solar gains and illuminances in spaces confined in urban
canyons, so that land use regulations can be formulated in the sense of promoting
the appropriate use of natural resources. The present study investigates daylighting
conditions in street axes destined to urban densification in Curitiba, the so-called
structural axes. By means of computer simulations, the present study evaluates the
effects of land use regulations that, in such sectors, do not impose height restrictions.
The obtained results considering daylighting performance attest the relevance of
different H/W relationships and axes orientation. Finally, a ranking of the best façade
orientations is presented and limits of H/W are suggested, in order to achieve an
adequate urban densification, which considers a more efficient use of electric energy.
Key words: Urban canyon; daylighting; energy efficiency; urban planning;
sustainable development.
xviii
1 INTRODUÇÃO
Amoldadas pelo pensamento seqüencial, imediatista e sem a perspectiva de
uma visão sistêmica, muitas atividades humanas se pautaram pela satisfação de um
anseio imediato sem uma análise de efeitos em longo prazo e relativos ao meio em
que se vive. As eventuais degradações advindas deste pensamento para a
satisfação de fins imediatos foram suplantadas ao longo da História pela velocidade
de recuperação da Natureza, porém, com o advento da Revolução Industrial e
subseqüente desenvolvimento científico e tecnológico, os impactos das atividades
humanas maximizaram-se exponencialmente.
Esta visão inconsciente e inconseqüente influenciou os mais diversos campos
do conhecimento em uma busca constante pela exacerbação dos limites técnicos, o
que teve reflexos notáveis também na Arquitetura. Neste advento de novas
possibilidades proporcionadas pelo maior domínio técnico, o antigo desejo da
construção de edificações eminentemente verticais começou a ganhar contornos
nítidos e reais, assim satisfazendo o desejo pela contínua evolução, neste caso, pela
superação do limite de altura nas edificações.
Através do constante refinamento técnico e científico e da possibilidade do
manuseio do aço, concreto e vidro em larga escala industrial, surgem arranha-céus
no início do século XX que causam reações extremadas de espanto e contemplação
pelo seu ineditismo. Se, em um primeiro momento, os arranha-céus são revestidos
externamente com superfícies predominantemente opacas, o pensamento da
exacerbação tecnológica estabelece uma sinergia com os grandes pensadores de
Arquitetura Moderna neste momento e, através da busca da razão e eficiência, a
estética arquitetônica é profundamente influenciada de modo a desnudar seus
edifícios externamente. Esta premissa atinge seu apogeu com os feitos do arquiteto
Mies Van der Rohe e suas escultóricas torres de pele de vidro, ganhando
contundência em um período após sua emigração para os Estados Unidos após a
Segunda Guerra Mundial. A extrema racionalização da técnica advogada pelo
Modernismo na arquitetura levou à concepção de que as construções deveriam ser
como “máquinas de viver”, sendo possível projetar um arquétipo arquitetônico do
que viria a ser um sub-movimento do Modernismo, o Estilo Internacional, em que as
20
torres de vidro se constituiriam como referência de um ideal de arquitetura que
poderia ser disseminado em quaisquer localidades do planeta.
Concomitante ao término da Segunda Guerra Mundial e posterior
reconstrução dos países participantes da hecatombe, houve uma industrialização
intensa nos países da Europa Ocidental, Estados Unidos e Japão, o que, segundo
os pressupostos econômicos de Walt Rostow (KUROKAWA, 1997), era primordial
para a consolidação de uma economia madura e voltada para o consumo. De certo
modo, a industrialização intensiva proporciona uma maturação econômica e em
sinergia esta riqueza advinda é materializada na construção de cidades e em um
adensamento necessário nos centros urbanos das grandes metrópoles.
Indubitavelmente, os arranha-céus constituem-se em símbolo de poder sendo
bastante emblemáticos para a cidade e os seus usuários. Além disso, a
concentração vertical implica em uma série de vantagens econômicas, pelo menor
dispêndio de infra-estrutura, e ambientais, através da conservação de áreas nativas
adjacentes.
A observação restrita das benesses advindas do modelo de Rostow evoca os
aspectos econômicos os quais indubitavelmente progrediram nos países ditos
desenvolvidos, porém, a questão ambiental ganha maior proporção apenas quando
da crise energética da década de 1970 e com o posterior adensamento populacional
em grandes centros na década de 1980 (LAMBERTS, DUTRA e PEREIRA, 1997), o
que leva a um requestionamento profundo no campo do urbanismo e da arquitetura.
No campo arquitetônico, as torres com pele de vidro e sua extrema limpeza e
racionalidade revelavam-se contraproducentes à maximização do aproveitamento
dos recursos do Sol, devido aos excessivos ganhos térmicos, à necessidade
constante de uso de ar-condicionado, e à necessidade de uso de persianas para
filtrar o excesso de iluminância no ambiente de trabalho, o que leva em alguns
pontos ao acionamento de energia elétrica para iluminação.
Na área urbanística, a proliferação dos arranha-céus sem um estudo
adequado da localidade acarretou o surgimento de corredores de arranha-céus,
resultando nos denominados “cânions urbanos” nas cidades, termo utilizado por Oke
(1978). Os cânions urbanos são frutos de paisagens urbanas com grande profusão
de arranha-céus, estando em seqüência e justapostos a um eixo. A razão entre a
21
altura dos prédios (H) e a largura das ruas (W) será importante para um cânion
urbano, e destas características resultarão alterações no tocante às questões de
ventilação, acústica, desempenho térmico e iluminação (CORBELLA e YANNAS,
2003). Também deste adensamento decorrem alterações climáticas, através da
formação de ilhotas térmicas, especialmente em grandes centros urbanos
adensados (OKE, 1978). Embora seja fundamental o estudo das conseqüências dos
cânions urbanos para melhor compreensão das alterações nas cidades
ocidentalizadas, é importante lembrar que sob condições diferentes de clima e
localidade podem proporcionar vantagens em termos de eficiência energética, como
para locais em clima quente e seco, sendo explanados os casos de Dimona e Fez
(PEARLMUTTER, 1998; JOHANSSON, 2005) no capítulo terceiro, seção de calor.
Por conseguinte, a compreensão do local em que se vai atuar é fundamental, assim
como de legislações de uso do solo adequadas à localidade.
Quando da inexistência de mecanismos mais impositivos quanto à limitação
de altura, os ambientes podem se tornar demasiadamente sombreados próximos ao
nível do solo, em função do grau de obstrução do cânion urbano. A existência de
grandes arranha-céus pode reduzir contundentemente o fator de visão de céu, o
qual será explicado na seção de geometria solar, e, por conseguinte, a iluminação
natural dependerá das reflexões da luz dentro do cânion urbano (BROTAS e
WILSON, 2002a). Em situações mais críticas de adensamento urbano, os ambientes
internos, em todo o ano, poderiam estar desprovidos de incidência solar, além de
pequeno percentual de fator visível de céu, estando aí uma razão para a sobrecarga
adicional de energia elétrica para iluminação nos recintos mais próximos ao térreo,
de modo a compensar os baixos níveis de iluminância interna. Neste contexto, o
estudo dos cânions urbanos adquire grande importância, pois é provável que
edificações em cânions sem uma adequada adaptação ao clima local usam mais
energia para iluminação artificial (SANTAMOURIS et al., 1999). Num âmbito
sistêmico, a maior demanda por eletricidade requer a construção de novas usinas
hidrelétricas que tem o inconveniente de provocar inundações, deslocamento de
populações (hidrelétricas) e a poluição com riscos para a segurança pública
(termoelétricas e nucleares), como apontam Lamberts, Dutra e Pereira (1997).
22
O conhecimento de um planejamento sistêmico evitaria ou, na pior das
hipóteses, minimizaria os impactos ambientais provocados pela busca da superação
de limites em pensamento seqüencial e imediato. A necessária eficiência energética
que pode diminuir os impactos ambientais na geração de energia elétrica deve vir
acompanhada do conhecimento e ciência para posterior ação, e assim constituindo
uma mudança em relação ao pensamento imediatista. Neste contexto, é necessário
auferir conhecimento e sabedoria para melhor aproveitar os recursos naturais
existentes de forma que as edificações apresentem melhor desempenho energético.
Algumas civilizações antigas, como os nativos de Pueblo Acoma, povos meso-
americanos e os astecas detinham conhecimento de modo a extrair as melhores
potencialidades dos raios solares. Muitos dos assentamentos urbanos obedeciam
rigorosamente à posição do Sol de modo que, mesmo no solstício de inverno, as
edificações pudessem desfrutar dos raios solares. Além disso, o Sol constituía-se
em referencial para atividades religiosas e o desenvolvimento de crenças, ajudando
a forjar o pensamento destas antigas civilizações (figura 1).
FIGURA 1 - DISCO ASTECA: UMA CIVILIZAÇÃO BASTANTE INFLUENCIADA
PELOS ASTROS
FOTO: Pesquisa
23
Considerando que a verticalização e o desenvolvimento tecnológico para o
surgimento de arranha-céus oferecem vantagens no âmbito urbano, deve haver a
maturidade para que a busca pela contínua evolução esteja irmanada com a busca
pelo conforto e eficiência energética, as quais ocorreriam então com conhecimento
prévio. Assim será possível resgatar a essência da ruptura de limites com um olhar
mais amplo com relação a um menor consumo de energia em ambientes
densificados de cânions urbanos. Neste contexto, delineiam-se objetivos correlatos
eminentemente às questões geométricas da morfologia urbana e suas influências no
tocante à incidência solar e a iluminação natural em ambientes na cidade de
Curitiba. É de grande relevância que haja iniciativas de pesquisa, a fim de verificar
os efeitos das legislações de uso do solo em uma cidade tida como referência
ambiental e de planejamento urbano, para averiguar o quanto isto está favorecendo
ou dificultando a apropriada utilização dos raios solares para iluminação e as
condições de incidência solar para ambientes como escritórios nos eixos estruturais
da cidade que admitem a inexistência de uma restrição de altura. Neste contexto,
surge uma pergunta chave: como conciliar as vantagens da verticalização urbana e
as necessidades prementes de um planejamento urbano que privilegie a eficiência
energética?Um possível caminho seria a verificação de relações de adensamento
advindas entre a razão entre a altura dos prédios (H) e a largura da caixa de rua
(W), para se descobrir à situação mais verticalizada em que seja possível obter um
desempenho luminoso satisfatório. Para se descobrir as relações de razão H/W que
conciliassem o máximo adensamento dentro de um padrão de desempenho de
iluminação natural adequado, foram utilizados softwares para simulações
computacionais.
Assim sendo, o
objetivo principal do presente estudo consiste em sugerir
relações de altura de prédios em função de largura, através da relação H (altura) /W
(largura), após a análise de seu potencial de iluminação natural e incidência solar.
Através da utilização dos softwares Luz do Sol, DLN, ECOTECT e RADIANCE os
objetivos pontuais da pesquisa consistiriam em:
-Verificar se a atual legislação de uso do solo para eixos estruturais favorece
o desenho ambiental urbano e maior eficiência energética das edificações;
24
-Averiguar as condições de incidência solar através do software Luz do Sol
para diferentes cânions urbanos nos chamados eixos estruturais de Curitiba e
diferentes graus de densificação durante solstícios e equinócios, considerando os
pavimentos mais próximos ao solo, o que pode constituir em referência para o
potencial de utilização de luz natural;
-Averiguar as condições de iluminância para as condições de céu encoberto
com os softwares ECOTECT e DLN, e de céu claro com o software RADIANCE,
para as mesmas situações durante solstícios e equinócios, igualmente considerando
os pavimentos mais próximos ao solo.
Por conseguinte, a estruturação da dissertação visa resgatar as origens do
surgimento dos arranha-céus e cânions urbanos, e sua relação em Curitiba, de
modo a constatar os efeitos da verticalização no potencial de aproveitamento de luz
natural.
No Capítulo 2 – Verticalização, a busca de um ideal – é realizada uma
retrospectiva sobre o surgimento e desenvolvimento das diferentes tecnologias que
viabilizaram o surgimento dos arranha-céus, como o aço, o vidro e o concreto na
Europa e nos Estados Unidos desde a Revolução Industrial até o início do século
XX; o ambiente histórico para a consolidação destas tecnologias e o surgimento do
Modernismo na arquitetura junto com os arranha-céus; o surgimento das primeiras
cidades, as vantagens de aglomerações e seus reflexos no meio urbano; e sobre o
desenvolvimento industrial e urbano no Brasil desde o êxodo rural até a
consolidação das grandes metrópoles nacionais.
No Capítulo 3 – Arranha-céus e cânions urbanos – aborda-se as implicações
energéticas do surgimento de arranha-céus e cânions urbanos englobando aspectos
como calor, ruído, ventilação e luz; a geometria solar e a influência dos ângulos de
incidência dos raios solares conforme a latitude; posteriormente apresenta-se uma
análise da sabedoria vernácula, aproveitando corretamente os raios solares;
observações pertinentes de algumas legislações quanto do uso do solo no exterior; a
análise de uma gradual mudança para o melhor aproveitamento de recursos naturais
renováveis; e, por fim, a experiência do planejamento urbano em Curitiba e as metas
do plano diretor que viriam a resultar no surgimento dos eixos estruturais.
25
No Capítulo 4 – Metodologia – são explicados os procedimentos para
avaliação dos eixos estruturais e as considerações do tipo de céu e a adoção de
relações a serem analisadas via simulação computacional; o funcionamento dos
softwares Luz do Sol, DLN, ECOTECT, RADIANCE e suas peculiaridades; a
explicação da metodologia de avaliação para insolação, baseando-se nas horas que
sugerem potencial para trabalho à luz natural; e a discrição da metodologia para
avaliação de resultados de iluminância obtidas no interior dos ambientes em estudo,
considerando tipos de céu encoberto e claro.
No Capítulo 5 – Resultados – são esmiuçados os resultados auferidos através
da utilização dos softwares para as condições de insolação e iluminação natural para
as relações de cânions especificadas para análise em diferentes épocas do ano e
em diferentes orientações axiais de cada cânion urbano analisado.
No Capítulo 6 – Conclusões – são expressadas observações e considerações
acerca dos resultados obtidos para as condições de insolação e iluminação natural e
os potenciais para os diferentes cânions sobre as relações H/W. Também são
identificadas e classificadas as orientações de fachada de melhor desempenho, o
que leva a uma sugestão de alturas permitidas para cada cânion urbano. Por fim,
são apresentados novos rumos para possíveis pesquisas.
26
2 VERTICALIZAÇÃO: A BUSCA DE UM IDEAL
O desejo de superação do limite é uma característica inerente ao ser humano,
sendo manifesta em todos os seus campos de atuação. Há uma especial atenção
para aspectos mensuráveis e tangíveis, pois nestes casos a superação é mais
facilmente percebida. De certa forma, a relação humana com o meio ambiente tem
sido marcada pelo busca constante do crescimento de aspectos majoráveis,
traduzindo-se em alterações permanentes no meio ambiente. Muitas dessas
interferências no meio ambiente podem ter efeitos intangíveis, levando algum tempo
até que o efeito apareça, contudo, algumas destas são facilmente visualizáveis,
sendo evidente a superação de um limite.
Concomitantemente à busca pela superação de aspectos mensuráveis, há a
procura por aspectos subjetivos como o belo, o bom e a religiosidade, sendo estes
inerentes à alma humana. Um dos meios de se atingir tal busca consiste no
manuseio da matéria para que esta se amolde a tais conceitos subjetivos. E,
certamente, deste cruzamento entre a busca da superação de novos limites e a
busca de aspectos subjetivos, surge a arquitetura. Assim, aspectos mensuráveis
como a verticalidade podem estar correlacionados a simbolismos religiosos ou de
poder, enquanto a horizontalidade pode ser atrelada à sensação de repouso e a uma
condição de maior estabilidade.
Através da arquitetura, uma forma de interação interessante ocorre entre o
homem e a questão da verticalidade. Tal relação pode ter um caráter com
conotações místicas e sobrenaturais como no período Neolítico quando Stonehenge
foi erigida para o envolvimento de forças como o Sol e a Lua, e assim celebrar as
forças da natureza (KOSTOF, 1995). Além disso, há um fascínio natural no homem
através da simbologia do divino atrelada ao céu, sendo isto algo bastante antigo. Isto
pode ser constatado na história lendária da Torre de Babel, quando se supõe que
diversos homens se reuniram para “construir uma cidade que tenha uma torre que
chegue até o céu” (BÍBLIA, AT. Gênesis, 11:4). Por certo, tais relatos retratam a
busca por uma ligação com o divino, assim como a superação de um limite vertical.
Não obstante a busca pela constante superação e a simultânea procura pelo caráter
sagrado, vistas em construções posteriores na Idade Média como as igrejas góticas,
27
pode-se dizer que a técnica limitava a altura, assim retardando o surgimento dos
arranha-céus. Somente com a Revolução Industrial surgiram invenções, inovações e
tecnologias que permitiram o surgimento dos primeiros arranha-céus e
posteriormente, através do progresso contínuo, um maior crescimento em altura até
os presentes dias.
2.1 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL: O NASCIMENTO DOS EQUIPAMENTOS-CHAVE
PARA ARRANHA-CÉUS
O advento da Revolução Industrial, a qual trouxe grandes transformações no
modo de vida e na morfologia urbana das cidades, teve origem na Grã-Bretanha no
século XVIII e posteriormente se expandiu para a Europa continental. Através de
interações complexas, como a maior produtividade nas técnicas agrícolas, tendo em
vista a invenção da semeadeira mecânica inventada por Tull em 1731, e a crescente
industrialização, a mão-de-obra excedente gerou um afluxo de pessoas para as
cidades, as quais ofereciam oportunidades de trabalho (TIME-LIFE, 1991). Este fluxo
migratório oriundo do meio rural gerou a necessidade de acomodação das pessoas,
subseqüentemente novas construções foram feitas para tal finalidade, assim como
construções velhas foram adaptadas para o crescente adensamento. As condições
destes cortiços eram bastante precárias, sendo notória a deficiência de condições de
iluminação e ventilação natural. Simultaneamente ao maior adensamento urbano,
houve maior geração de riquezas, intercâmbio de informações, aceleração dos
desenvolvimentos científico e tecnológico, proporcionando o surgimento de novas
descobertas. Em um período rico de invenções, como a máquina de vapor de Watt,
em 1789, a máquina de tear a vapor de Cartwright, em 1784, ou a possibilidade da
produção em massa de trilhos de ferro devido a Abraham Darby, em 1767, e o
conseqüente desenvolvimento de Henry Cort no processo de pudlagem
1
para a
conversão de ferro fundido em ferro forjado, é contundente o domínio do homem
sobre um material de grande importância para o surgimento futuro dos arranha-céus:
o ferro.
1
Pudlagem. Processo inventado por Henry Cort que separa o coque do ferro durante a queima na
fornalha, assim proporcionando maior qualidade ao ferro.
28
Inicialmente, a sua utilização foi experimentada em obras de vanguarda no
final do século XVIII, dentre as quais as pontes. Os vãos iniciais eram modestos se
comparados com a tecnologia existente atualmente, quando Wilkinson, Darby e
Pritchard venceram um vão de 30,5 metros perto de Coalbrookdale, na Inglaterra,
em 1779. Posteriormente, Telford construiu uma ponte para vencer um vão de 39,5
metros. Entretanto, com um projeto que representaria um grande avanço em relação
ao pioneirismo de Wilkinson, pois empregou apenas 176 toneladas de ferro contra
384 toneladas da ponte de Coalbrookdale (FRAMPTON, 1997). Telford foi ainda
mais além ao aplicar o ferro como estrutura em um armazém de tijolos em 1829,
abrindo a possibilidade da utilização deste nas edificações. E, em decorrência da
facilidade de incêndio da madeira, iniciou-se o uso do ferro em vigas com forma T. E,
na França, o ferro começou a ser utilizado em conjunto com o vidro para execução
de um domo, em 1813, para um celeiro em formato circular em Paris chamado Halle
aux Blés (KOSTOF, 1995).
O desenvolvimento da tecnologia do ferro continuou o avanço em algumas
frentes como a necessidade da extensão da infra-estrutura que levou à construção
de trilhos de trem na Inglaterra; os progressos auferidos através da revolução da
ponte pênsil iniciada em 1801 nos Estados Unidos por Finlay; e na construção civil.
Após a constatação inicial da exeqüibilidade de construções com o ferro, o próximo
passo foi a busca pela superação do limite dos vãos livres. O viaduto Saltash de
Brunel, em 1859, conseguiria um vão livre de 138,5 metros, mais de cem metros
além do que fora construído em Coalbrookdale em 1779. Em meados do século XIX,
o ferro fundido e o forjado já estavam integrados ao vocabulário da construção por
serem resistentes ao fogo.
A busca pela ruptura de alguns paradigmas arquitetônicos como a limitação
técnica de vãos que ofereciam a luz natural e recobriam o corpo das edificações com
alvenaria ou a própria extensão dos vãos foi superada com uma edificação inédita
até então: o Palácio de Cristal, construído em 1851 por Paxton para a Exposição
Internacional. A busca pela superação da limitação imposta pela alvenaria
transformou-se em realidade, pois, enfim, um edifício totalmente transparente era
realizado com o emprego de dois materiais que simbolizam o advento da Revolução
Industrial: o ferro e o vidro. Epítome de um ideal, o Palácio de Cristal foi projetado
29
em 8 dias, tendo dimensões monumentais de mais de 570 metros lineares
(KOSTOF, 1995) e cerca de 93.000 metros quadrados de vidro e vãos que variavam
entre 7,31 e 21,95 metros (FRAMPTON, 1997). Além da eloqüente revolução
técnica, acreditava-se no estabelecimento de um novo paradigma arquitetônico, o
que não ocorreu. Porém, junto ao surgimento de uma revolução técnica surgia um
problema imprevisto e que no século XX seria sistemático em escultóricos edifícios
com pele de vidro: problemas energéticos, em especial em razão dos grandes
ganhos térmicos através do vidro.
Nesta mesma década de 1850, ocorreram dois fatos que viriam a dar mais
subsídios para o surgimento dos arranha-céus: o aço, que pode ser considerado
uma inovação incremental, e o aperfeiçoamento do uso do elevador. Em 1856,
Bessemer descobriu que ao injetar um jato de ar no ferro em fusão eliminaria quase
todo o carbono do banho, convertendo o ferro-gusa em aço, facilitando o aumento
da produção em escala e reduzindo o valor a um sétimo do valor então vigente
(DIAS, 2001). Uma das características que difere o aço do ferro é a quantidade de
carbono. O aço consiste de uma liga metálica composta essencialmente por ferro e
quantidades de carbono que variam de 0,002% até aproximadamente 2%, sendo
que, acima disto, pode ser considerado ferro fundido, tendo propriedades específicas
como resistência e ductilidade, que é a capacidade de deformação plástica, com
alteração da estrutura interna do material, sem o rompimento (DIAS, 2000). Em
1878, um pequeno aperfeiçoamento incremental de Thomas Gilchrist, resultou na
consecução de um método, no qual o ferro de alto teor de fósforo, com qualidade
inferior, poderia ser convertido em aço. E, assim, em função de menores custos e de
boas propriedades mecânicas, o aço foi substituindo o ferro rapidamente.
Não se pode afirmar que a concepção do elevador, o qual possibilita
deslocamentos verticais, tenha surgido com Elisha Graves Otis, pois existem
registros de mecanismos com os mesmos princípios de deslocamento já no terceiro
século antes de Cristo. Os elevadores primitivos funcionavam com força motriz
humana ou animal, além da opção de mecanismos com o uso da água (BELLIS,
2005). O grande mérito de Otis foi desenvolver um mecanismo de segurança para
frear o receptáculo do elevador em caso de ruptura no cabo, inovação que foi
apresentada durante a exposição no Palácio de Cristal em Nova York, no ano de
30
1853 (ELEVATOR, 2005). O elevador potencializa os deslocamentos que seriam
percorridos a pé e possibilita maior comodidade para os usuários de pavimentos
mais altos, assim favorecendo a verticalização das construções. A evolução e o
sucesso da implementação do elevador a partir de então foram muito rápidos. Em
1857, o primeiro elevador hidráulico foi usado na cidade de Nova York, implantado
por Otis, que fundou uma companhia em 1861 e patenteou o sistema de elevador a
vapor. No início da década de 1870, os elevadores hidráulicos começaram a
substituir o elevador a vapor e, em 1880, o inventor germânico Werner Von Siemens
construiu o primeiro elevador elétrico. Estes, muito mais eficientes e rápidos,
tornaram-se essenciais para o transporte rápido de pessoas no sentido vertical dos
arranha-céus, estando em operação já durante a década de 1890 (PEEL, POWELL
e GARRETT, 1996).
Ainda no século XIX, dois fatos aumentaram o domínio tecnológico em
resposta às dificuldades decorrentes de edificações bastante altas, pois permitiam
esbeltez e solidez para as futuras construções: a Torre Eiffel e, fundamentalmente, o
desenvolvimento do concreto armado, trabalho desenvolvido por François
Hennebique na França. A Torre Eiffel, exibida ao mundo em 1889, talvez tenha sido
tão impactante como o Palácio de Cristal. Por ser extremamente alta para a época,
com altura de 300 metros, equivalente a um arranha-céu com 100 pavimentos, o
sucesso da torre para a exposição mundial em Paris, em 1889, dependia da
velocidade do elevador. Tal preocupação foi devidamente superada e a torre na
verdade consiste da interação de fatores como força do vento, gravidade, água e
resistência dos materiais, tendo como resultado uma forma esbelta e bastante
avançada na época. Não por acaso, Santos Dumont deu uma volta na torre com seu
dirigível em 1901, associando as imagens futurísticas da torre e do avião no
alvorecer do século XX. A realização da Torre Eiffel consiste na ruptura de um
paradigma vigente, pois a verticalidade ainda não havia sido totalmente dominada e
as principais pesquisas do ferro e, posteriormente, do aço estavam voltadas para
vencer os grandes vãos horizontais e foi o prenúncio da possibilidade dos arranha-
céus, tanto estruturalmente como pela viabilidade do elevador.
O concreto armado teve como período mais fértil o intervalo entre 1870 e
1900, através de um trabalho simultâneo realizado nos Estados Unidos, Alemanha,
31
Inglaterra e França. Na exposição do centenário na Philadelphia, Estados Unidos,
em 1876, um período em que começavam a surgir proto-arranha-céus em grande
quantidade, foi exibido o desenvolvimento da tecnologia de vanguarda do concreto
armado como uma curiosidade do campo de possibilidades futuras (ALI, 2001). Por
sua vez, o norte-americano William Ward teve a idéia de tirar proveito da resistência
à tração do aço, colocando vergalhões sobre o eixo neutro da viga na construção de
sua residência em 1873, cujos resultados foram corroborados por experiências dos
ingleses Hyatt e Rickets em 1877. Apesar destes avanços, Hennebique resolveria o
problema de juntas monolíticas em 1892, até então impensáveis. Através do uso de
vergalhões de secção cilíndrica, os quais podiam ser enganchados uns nos outros,
além da amarração das juntas com cintas em estribo, foi possível realizar a estrutura
monolítica (FRAMPTON, 1997). Posteriormente, com a disseminação do concreto
armado, viabilizado pelas melhorias de Hennebique, grandes vãos foram ainda mais
expandidos e prédios outrora inviáveis puderam ser construídos (PEEL, POWELL e
GARRETT, 1996). O ciclo de avanços com o concreto não estava concluído. Entre
1901 e 1902, Ransome patenteou o sistema de paredes pré-fabricadas, que foram
inseridas na estrutura erigida. Os sistemas pré-fabricados obtiveram grande sucesso
devido a sua velocidade e eficiência no processo de construção (ALI, 2001).
E, no início do século XX, o sonho idealizado de construir uma torre que
chegasse ao céu ou edificar construções altas que detivessem uma conotação de
reaproximação com o divino assumia contornos nítidos devido ao esforço conjunto
embasado em experimentos tecnológicos e desenvolvimento científico, resultando
em inovações e aperfeiçoamentos incrementais. O desenvolvimento do elevador, da
tecnologia do ferro e posteriormente do aço, o vidro e o concreto armado são
primordiais para a construção dos arranha-céus modernos. Entretanto, as intenções
para vencer o desafio das grandes dimensões verticais talvez tenham mudado o
foco, não sendo restritas apenas ao campo do divino, mas também ao poder
financeiro, ficando evidente, contudo, o espírito inerente do desafio da superação do
limite que continua a mover o homem.
32
2.2 NASCIMENTO E EVOLUÇÃO DOS PRIMEIROS ARRANHA-CÉUS
Embora tenha ocorrido um incontestável pioneirismo na exploração de novos
materiais e uma utilização inicial do ferro na arquitetura, o desenvolvimento dos
arranha-céus não ocorreu de maneira tão contundente na Europa como viria a ser
nos Estados Unidos. Chicago e Nova York tornaram-se famosas pelo processo
crescente de verticalização e pela busca de um estilo arquitetônico marcante.
Antes de 1870, poucas estruturas em Manhattan tinham cinco ou seis
pavimentos de altura. Os apartamentos de pavimentos superiores não eram
rentáveis pelo fato do elevador não ser implementado, o acesso aos locais mais
altos era dificultado, o que mudou substancialmente com o elevador de Otis
(MONTGOMERY, 2003).
O primeiro prédio a incorporar o elevador tinha seis pavimentos, tendo uma
mansarda no sétimo, e totalizando 40 metros de altura e foi finalizado em 1870, em
Nova York. Em 1873, este limite foi dobrado por um edifício de 10 pavimentos e 80
metros de altura da União Ocidental dos Telégrafos, na mesma cidade A altura
média das edificações em Nova York em 1885 era de 7 a 8 pavimentos e, no final do
século XIX, o limite médio estava em aproximadamente 12 a 15 andares (KOSTOF,
1995).
Por outro lado, grandes transformações estavam ocorrendo em Chicago. Um
vilarejo cuja população era de pouco menos de 100 habitantes, em 1833,
rapidamente transformou-se em uma das mais importantes metrópoles dos Estados
Unidos, abrigando a feira mundial em 1893 com uma população de
aproximadamente 1,5 milhões de pessoas (CONKEY
2
apud BURG, 1973). Inspirada
pelos pensamentos de Emerson, os quais incitavam a busca pela procura de uma
identidade própria e apropriada para os Estados Unidos, a cidade veio a ser
chamada de Cidade da Velocidade em função de suas transformações espaciais
extremamente rápidas e com o florescimento de uma economia pujante que, em
1875, era capaz de produzir materiais essenciais para a construção civil como tijolos,
pedras processadas, encanamentos e vidros (KOSTOF, 1995). O vigor da cidade
podia ser refletido no surgimento de diversos proto-arranha-céus de alvenaria, cujo
33
peso-próprio da edificação era apoiado em todas as paredes da base e, quando da
consecução de construções mais altas, a espessura na base aumentava
substancialmente. Esta técnica limitava a altura dos prédios em aproximadamente
10 pavimentos, havendo a exceção do Monadock Building com 16 pavimentos, mas
com uma parede de base com espessura de 2 metros. Um outro aspecto negativo
desta técnica era a limitação do tamanho de aberturas justamente no pavimento em
que grandes janelas eram ainda mais necessárias.
Em 1871, viria a ocorrer um incêndio de proporções devastadoras que
obrigou os profissionais da construção civil a requestionar a técnica das construções
existentes, mesmo aquelas que adotassem o ferro, fruto da Revolução Industrial,
tendo em vista sua baixa resistência ao fogo. Tal sinistro, contudo, proporcionou
uma singular chance para o florescimento de novos experimentos arquitetônicos. A
recente descoberta das possibilidades de utilização do aço e comprovada
superioridade de performance em relação ao ferro para compressão, tensão e calor,
além de sua estrutura pesar aproximadamente um terço da quantidade da
convencional estruturação de alvenaria para um mesmo prédio, fez com que este
fosse bem aceito para a construção civil.
Concomitantemente, a cidade de Chicago experimentava um período de
crescimento populacional acelerado, pois a população praticamente dobrou entre
1880 e 1890. E, com as limitações físicas impedindo um crescimento horizontal, o
arranha-céu surge como solução ideal para uma cidade com valores de terra cada
vez maiores, uma vez que este era o caminho mais lógico. Em 1885, surgia o prédio
Home Insurance Building de dez pavimentos em Chicago, sendo o primeiro com
pilares e vigas metálicos, elaborado por LeBaron Jenney (WONDERS OF THE
WORLD, 2005). Este prédio representa um marco em termos arquitetônicos e
tecnológicos, pois foi o primeiro edifício alto a ter muitas janelas, sendo considerado
o “pai dos arranha-céus”. Se Jenney contribuiu substancialmente para o surgimento
da moderna estrutura dos arranha-céus, John Wellborn Root colaborou para o
surgimento de uma estética desprovida por minúsculos detalhes, resultando em uma
expressão de grande simplicidade, sendo eloqüente o exemplo do Monadock
2
CONKEY´S Complete Guide to the World´s Columbian Exposition. Chicago: W. B. Conkey
Company, p.21., 1893.
34
Building, embora feito com alvenaria (BURG, 1973). Chicago também foi
contemplada com o Auditório projetado por Dankmar Adler e Louis Sullivan, em
1885, sendo o maior empreendimento da época. Este complexo de onze pavimentos
continha um auditório com capacidade de 2.500 pessoas sendo passível de
ampliação para 7.000 pessoas quando de convenções. Em 1896, o Guaranty
Building foi construído com 13 pavimentos, sendo uma obra marcante de Sullivan. E,
em 1899, o crítico de arquitetura Montgomery Schuyler concluiu que “o elevador
dobrou a altura do edifício de escritórios, e a estrutura de aço dobrou-a mais uma
vez” (FRAMPTON, 1997).
Esta mudança começava a tomar corpo com grande contundência em Nova
York. Em 1900, a cidade tinha a primazia de ter o arranha-céu mais alto do mundo
na época, o Park Row na baixa Manhattan, com 116 metros de altura. Em 1908, em
Manhattan havia 538 prédios com pelo menos 10 pavimentos, número que
praticamente dobrou em 1912 quando havia 1048 prédios de tal porte (NEWCOMB,
2003).
Com o desenvolvimento do sistema de barras de aço com o concreto
funcionando como uma estrutura com laje armada, surge em Cincinnati, Ohio, o
primeiro arranha-céu de concreto com 15 pavimentos, construído em 1903 por
Elzner (ALI, 2001). Neste mesmo período no início de século XX, inúmeros incêndios
ocorriam nas cidades ao redor do mundo atingindo as estruturas de aço que, devido
à menor resistência ao fogo em relação ao concreto, sofriam um colapso estrutural
bastante rápido. Elzner inclusive defendeu em um artigo de 1904 as vantagens do
concreto armado em relação ao aço, por ser este consideravelmente mais barato,
além do aço requerer grande quantidade de capital e equipamento para operar uma
fábrica (ALI, 2001). Neste mesmo período, Frank Lloyd Wright projetou o edifício
Larking em Nova York, sendo um prédio com exterior maciço de alvenaria, mas
surpreendente em seu interior. Um grande átrio central e a luz de topo
providenciavam melhores condições de iluminação interna e o espaço era aberto,
típico da concepção do arquiteto de ter espaços internos contínuos. Além disso, esta
edificação foi um marco ao usar o ar-condicionado e ter os dutos de equipamentos
deslocados da área central para os quatro cantos, assim ganhando mais espaço
(PFEIFFER, 1994).
36
Rohe emigrou para os Estados Unidos em 1937 (KOSTOF, 1995) e se instalou
posteriormente em Chicago, mais especificamente no Instituto de Tecnologia de
Illinois, onde criou um novo campus entre 1940 e 1952. Uma de suas preocupações
era a busca por uma arquitetura que atingisse o minimalismo e refletisse apenas a
essência do espaço e, para tal, realizou estudos de estruturas de aço e formatos de
vigas que poderiam ser reproduzidas industrialmente (FRAMPTON, 1997). Esta
visão foi ao encontro com a visão vigente nos Estados Unidos em um período
posterior à Segunda Guerra no tocante à concepção espacial, tendo como edifício
simbólico o Seagram Building, finalizado em 1958. Esta concepção, inédita,
representava o arquétipo de uma arquitetura de design limpo e era emblemática de
um espaço que com sua infraestrutura e aparato tecnológico poderia existir sem
depender do ambiente, constituindo um ambiente artificial com condições de
iluminação artificial e temperatura controladas e reguláveis. Esses arranha-céus
comerciais também transmitiam a idéia de poder, sendo então indistintamente
reproduzidos em muitos locais, sem sofrer readaptações culturais e climáticas nos
locais de destino (LAMBERTS, DUTRA e PEREIRA, 1997). Tal pensamento, iniciado
na década de 1920, teve continuidade até a década de 1960, sendo bastante
disseminado ao redor do mundo.
Embora constituísse um feito inédito, a reprodução das escultóricas torres de
vidro sem maior questionamento, tanto cultural como ambiental, constituiu-se num
dos maiores desacertos dos seguidores dos ideários propagados pelos mestres do
Movimento Moderno. A torre de vidro apresenta uma séria e irresoluta contradição
ao seu objetivo. Se, em primeira instância, o vidro é inserido para poder observar a
paisagem e auferir maior iluminância para o ambiente de trabalho, a carga térmica
adquirida é exacerbada, sendo imprescindível o uso do ar-condicionado e, em
algumas situações sendo inevitável haver o ofuscamento. Esses efeitos levam à
necessidade de instalação de persianas, além do acionamento constante da energia
artificial. Assim, o que parecia ser uma ruptura que resultaria em novas experiências
espaciais tornou-se contraproducente, contradizendo sua meta inicial. Além dos
problemas mencionados, os usuários ficam expostos a variações de temperatura
extremas resultando em desconforto e o risco de proliferação de fungos e bactérias
37
nos dutos de ar-condicionado, podendo isso acarretar problemas de saúde, também
conhecido como o fenômeno dos sick-building-syndrome (KRÜGER, 2000).
Diferentemente da busca pelo minimalismo espacial do Estilo Internacional, o
arquiteto norte-americano Frank Lloyd Wright desenvolveu em 1956 uma visionária
proposta para um prédio com uma milha de altura. Os elevadores teriam outra
tecnologia, na concepção do arquiteto, sendo movidos por energia atômica para
poder oferecer eficiência e comodidade no deslocamento vertical (PFEIFFER, 1994).
Embora essa arrojada proposta não tenha sido executada, indubitavelmente, a altura
dos prédios estava crescendo constantemente. Na década de 1970, surgiram em
Nova York as torres do World Trade Center I e II, ambas com 110 pavimentos e 417
e 415 metros, respectivamente, estabelecendo um novo recorde de altura. Este
recorde não perdurou por muito tempo, pois, em 1974, em Chicago, a Torre Sears
com 110 pavimentos, atingiu 442 metros (CIOCCHI, 2003). O título de prédio mais
alto do mundo perdurou durante 23 anos, até a construção das Torres Petronas em
Kuala Lumpur, tendo 452 metros e 88 andares, em 1997.
Apesar do surgimento desses grandes prédios, que servem como ícones
regionais, o pensamento balizador para a construção e a relação com o meio
ambiente sofreu mudanças após a crise energética da década de 1970. De certa
forma, o pensamento de vanguarda teve de se readaptar e a arquitetura de ponta se
viu obrigada a tentar aproveitar os recursos naturais renováveis. O prédio mais
destacado desta nova tendência é o Commerzbank (figura 2), em Frankfurt, na
Alemanha em 1998, com 258 metros de altura (CIOCCHI, 2003), que possui jardins
de inverno intercalados e um ótimo aproveitamento de luz natural, sendo uma
referência na Europa. Todo escritório dentro do edifício é banhado por luz natural e
dispõe de janelas que podem ser abertas pelos próprios usuários, o que segundo
estimativas pode representar uma economia de energia de até 50% com relação aos
arranha-céus comerciais e convencionais (FOSTER, 2005). Embora as
preocupações com uma arquitetura sustentável não sejam refletidas em grande
parte das construções existentes, esse prédio de autoria de Norman Foster
indubitavelmente reflete o início de uma mudança de pensamento e pode ser visto
como um arquétipo recorrente, de arquitetura com aproveitamento de recursos
naturais renováveis, em vindouro futuro.
38
FIGURA 2 - COMMERZBANK BUILDING: REFERÊNCIA PARA ARQUITETURA
SUSTENTÁVEL
FONTE: Foster and Partners (2005)
Se a vanguarda da arquitetura a partir da década de 1990 apresentava uma
forte reação ao Estilo Internacional, seja através de edifícios com maiores cuidados
com eficiência energética como aqueles projetados por mestres como Norman
Foster e Renzo Piano, ou com fortes vertentes regionalizadas, uma proposta do que
alçaria a cidade de São Paulo a possuir o maior prédio do mundo chegou a ser
aventada em 1999, com um projeto polêmico, o Maharishi Tower. A estética é
carregada de símbolos estranhos à cultura local, denotando valores típicos da Índia
(GONÇALVES, 1999). Caso fosse realizado, este prédio totalizaria 108 pavimentos
com 520 metros de altura (CIOCCHI, 2003) e, devido à sua larga base de
aproximadamente 400 metros, seria ainda 200 metros mais alto que a Serra da
Cantareira (BASTOS, 1999).
O desenvolvimento científico e tecnológico contemporâneo permite o
rompimento contínuo de limites da altura de construções, tendo em vista que há a
possibilidade técnica de construção de arranha-céu de 840 metros de altura, como já
foi aventado para Tokyo no Japão em um projeto de Norman Foster, o qual só não
pode ser construído em função da recessão econômica no país (BARRIE, 2002).
Também deve ser destacado o surgimento de arranha-céus ecológicos que
39
consideram a possibilidade de uso de formas de energias naturais renováveis, como
a energia solar, e também a hipótese de reaproveitamento de água das chuvas e do
próprio calor do corpo, sendo exemplar o arranha-céu Fusionpolis, elaborado para
Cingapura, elaborado por Kisho Kurokawa, conforme figura 3 (KUROKAWA, 2005).
Talvez as possibilidades atualmente existentes permitam construções ainda mais
altas do que aquelas vislumbradas pelos antigos habitantes bretões ao erigir
Stonehenge, ou os visionários que pretendiam construir a Torre de Babel. Não
obstante o domínio da técnica, tendo em vista que atualmente existe a possibilidade
de construir um arranha-céu de mais de 800 metros, o questionamento principal
deixa de ser até qual altura é possível erguer um arranha-céu. Surgem questões de
muito maior relevância em um pensamento sistêmico, como: quais os efeitos que um
arranha-céu pode gerar em seu entorno; quais os possíveis dispêndios energéticos
que este provoca em outras edificações ou na infra-estrutura, além do
questionamento das legislações de uso do solo locais.
FIGURA 3 - ARRANHA-CÉU ECOLÓGICO EM CINGAPURA
FONTE: Kurokawa (2005)
40
2.3 CRESCIMENTO URBANO E DESENVOLVIMENTO DAS CIDADES
A Revolução Industrial e o subseqüente desenvolvimento tecnológico
proporcionou grandes mudanças no cotidiano da época e também na morfologia
urbana das cidades medievais. Um aspecto interessante das cidades medievais era
concernente à sua morfologia. Enquanto as antigas cidades romanas primavam por
uma ordenação axial, as cidades medievais assumiam um desenho orgânico,
circular e freqüentemente eram chamadas de burgos. Pode-se dizer, enfim, que as
cidades medievais eram limitadas pelos fatores econômicos da época e pelo
desenvolvimento científico e tecnológico, além das circunstâncias políticas, em que
era necessário projetar uma arquitetura militar defensiva, impondo limites às
mesmas.
As cidades finitas européias e o sistema de relações sócio-econômicas
vigentes até a Revolução Industrial viriam a sofrer profundas alterações com o
surgimento de máquinas que aumentavam a produtividade de maneira exponencial
(FRAMPTON, 1997). Com a mecanização no campo e a formação de um exército de
mão-de-obra de reserva, este foi vender sua força de trabalho nos centros urbanos
que necessitavam de mais trabalhadores para operação de máquinas em troca de
salário. Através da necessidade de mão-de-obra, as cidades consolidaram-se como
um local de circulação de bens, mercadorias e idéias, gradualmente gerando a
transição de um sistema feudal para as primeiras raízes do capitalismo.
Os transportes auferiram substancial melhora, no final do século XVIII, na
Inglaterra, permitindo um maior escoamento da produção agrícola, sendo que a
maior parte do país já era ligada por canais e boas rodovias (FRAMPTON, 1997). A
maior eficiência dos transportes, simultânea ao aumento da produtividade agrícola,
foi fundamental para abastecer os mercados das cidades européias e a subnutrição
paulatinamente desaparecia com essas melhorias, as quais foram primordiais para o
aumento populacional no continente.
Com a inauguração do primeiro serviço ferroviário público entre Stockton e
Darlington, em 1825 (FRAMPTON, 1997), acenou-se para a possibilidade da
maximização de deslocamentos individuais horizontais e, os limites da cidade
murada começavam a perder o sentido em uma sociedade que começava a se
organizar através de trocas comerciais constantes, produção e com o surgimento de
41
sinergias que propeliram um grande crescimento econômico e industrial. E, tendo
em vista o grande afluxo decorrente de imigrantes, as cidades não puderam
acomodar adequadamente tal demanda populacional, transformando a paisagem
urbana em cortiços superdensos com condições inadequadas de ventilação e
iluminação.
Este superadensamento teve conseqüências catastróficas. As insalubres
condições resultaram em surtos de cólera na Inglaterra e Europa Continental nas
décadas de 1830 e 1840, levando as autoridades londrinas a nomear Edwin
Chadwick, em 1833, para averiguar as causas das epidemias em Whitechapel
(FRAMPTON, 1997). Sua investigação foi atrapalhada pelo estado de
desenvolvimento científico da época, que não conseguia formar uma teoria
adequada para o surto da doença; acreditava-se que a noção de germes não
passava de superstição absurda. O grande crescimento das cidades associado à
falta de cuidados higiênicos e ambientais pareciam ser responsáveis pelos
problemas de saúde emergentes. Alguns dos canos de esgoto mais antigos estavam
em tal estado, que até mesmo seu processo de limpeza parecia ser impossível, pois
a própria sujeira soldara as conexões (TIME-LIFE, 1991). Dos mesmos canos havia
o perigo dos ratos; além das doenças que afetavam os homens, não raro havia
relatos de bebês sendo atacados pelos mesmos animais nos berços.
Na Irlanda do Norte, houve experiências no campo hidráulico, sob a égide de
Joseph Bazalgette, o que lhe valeu, em companhia de engenheiros hidráulicos, o
cargo de consultor no bairro londrino de Westminster, em 1842 (TIME-LIFE, 1991).
As reformas foram radicais; a água potável foi rigorosamente separada da água
servida e os esgotos abertos foram substituídos por encanamentos subterrâneos de
alta pressão, feitos de cerâmica durável.
No mesmo período em que surgiam mudanças a fim de separar o esgoto da
água para consumo, o trabalho de Chadwick resultou na “investigação sobre as
condições sanitárias das classes trabalhadoras na Grã-Bretanha”, e gerou bases
para diversos documentos e a Lei de Saúde Pública, em 1848, que viriam a
influenciar Haussmann quando de suas intervenções sanitaristas em Paris. O
trabalho de Chadwick teve por mérito conscientizar a sociedade sobre a premente
necessidade de melhorar as condições de habitação da classe trabalhadora. Por
conseguinte, em 1844, o arquiteto Henry Roberts foi contratado para projetar
42
apartamentos para a classe operária. O mesmo arquiteto viria a elaborar para a
Exposição Mundial de 1851 um prédio que viria a ser um arquétipo para a
construção popular, com apartamentos dois a dois em torno de uma escada comum.
A crescente conscientização acerca das condições de habitação da classe operária
resultou na lei de urbanização dos bairros pobres em 1868 e a Lei da Habitação das
Classes Trabalhadoras de 1890 (FRAMPTON, 1997).
No continente europeu, mais especificamente na França, a industrialização
aliada ao crescimento desordenado resultou em espaços críticos. Em Paris, o
sistema de esgoto estava inadequado em meados do século XIX. Além disso, a
água era poluída, os parques e cemitérios não possuíam espaços abertos,
proliferavam cortiços e o tráfego estava congestionado. É interessante notar a
importância crescente do transporte para as cidades após a Revolução Industrial.
Como na Inglaterra, as condições de salubridade eram bastante precárias, pois o
Rio Sena servia tanto de fonte de água como destino final do esgoto. Outro aspecto
a ser levantado, é que o desenho sinuoso das cidades medievais tinha fins militares
e estratégicos, de modo a diminuir a velocidade de eventuais invasores. Porém, com
esta maturação econômica e o maior intercâmbio, primeiramente entre feudos,
depois entre cidades e nações, houve a necessidade de maior racionalização dos
fluxos internos. O Barão Haussmann percebeu dois aspectos fundamentais: a
necessidade do saneamento, o qual resultaria em maior salubridade para a
crescente população parisiense e na necessidade de maior eficiência do transporte
para o posterior florescimento econômico. Haussmann delimitou eixos norte-sul e
leste-oeste de maneira contundente, construiu ruas para ligar pontos e bairros
opostos transpondo o Rio Sena, além de construir 137 quilômetros de bulevares
largos e arborizados. E, para sanar os problemas com a água, foi criado um sistema
adequado de esgoto e de água fresca que alimentavam Paris através do vale do
Dhuis (FRAMPTON, 1997).
Apenas com o engenheiro espanhol Ildefonso Cerdá surge o termo
“urbanização”, embora não se possa negar que a intervenção de Haussmann em
Paris e as constantes intervenções inglesas a fim de melhorar as condições de
salubridade nas habitações não sejam de caráter urbano. Cerdá projetou uma
cidade reticulada com 22 quarteirões, evidenciando a racionalidade dos fluxos
internos, cortados por duas avenidas diagonais. A cidade teórica formulada por
43
Cerdá era calcada nas novas benesses tecnológicas, como ficou demonstrado em
sua Teoria Geral da Urbanização de 1867, no qual a tração a vapor, maximizando os
deslocamentos verticais consistia em um dos aspectos chave para sua cidade
(FRAMPTON, 1997). E, em 1891, a exploração intensiva do centro da cidade era
possível graças à possibilidade de construção de arranha-céus, cujo surgimento se
deve ao elevador de Otis e ao aperfeiçoamento da estrutura de ferro.
Mas o massivo processo de industrialização também gerou reações
polêmicas e romantizadas, que enxergavam a necessidade de uma proposição mais
harmônica e delicada com o meio ambiente. Charles Fourier, em 1829, idealizou
falanstérios, os quais consistiriam de grandes espaços abertos que as pessoas
poderiam se relacionar, segundo o raciocínio do autor, baseando-se no princípio de
atração passional (FRAMPTON, 1997). A economia deste ambiente seria
eminentemente agrícola. As idéias propostas por Fourier não passaram de sonhos,
pois nada segundo sua concepção, foi realmente construído e o processo de
industrialização com poucos cuidados as condições de salubridade e o grande
impacto ambiental foram sistemáticos.
Indubitavelmente, com o crescente número de possibilidades de atividades,
as cidades ganhavam uma dimensão complexa, constituindo-se na realidade da
sobreposição de diversas atividades e campos de conhecimento científico. Muito
além da função de estocar alimentos que havia nos primeiros aglomerados da
história, o impulso da Revolução Industrial e a incipiente urbanização das cidades
européias, havia a necessidade da ação conjunta entre profissionais diversos como
médicos, engenheiros sanitaristas, engenheiros mecânicos, elétricos e arquitetos,
evidenciando assim a complexa sobreposição de atividades que resultavam em uma
cidade. Esta profusão de diferentes atividades organizou as economias citadinas
locais ocorrendo uma posterior especialização, resultando em vantagem diferencial,
assim atraindo mais pessoas. Este fenômeno começou a ser estudado no final do
século XIX por Alfred Marshall que notou que um dos benefícios das grandes
aglomerações industriais era a proximidade dos indivíduos, que poderiam aprender
mutuamente, caso vivessem próximos. Marshall constatou ainda que as densas
concentrações que estavam se formando facilitavam o intercâmbio de idéias
(GLAESER, 2005).
44
O dinamismo das cidades européias e norte-americanas antes do início do
século XX oferecia chances de ascensão que não poderiam ocorrer em âmbito rural.
O contato de indivíduos menos capacitados com aqueles que detinham mais
conhecimento poderia melhorar o nível de conhecimento dos primeiros ou, na pior
das hipóteses, o aprendizado ocorreria pela imitação. Não apenas o
aperfeiçoamento profissional, mas os ganhos financeiros impulsionaram este
movimento de migração. O prêmio do salário urbano, definido como a diferença de
ganhos entre os trabalhadores vivendo nos arredores de grandes cidades e os
trabalhadores vivendo em áreas rurais, não é percebido pelos imigrantes após sua
chegada, que requer um tempo de adaptação. Mas, com o passar do tempo, os
migrantes auferem um rápido crescimento de ganhos. Por outro lado, os migrantes
da cidade para o campo não experimentam declínio de ganhos quando deixam o
ambiente urbano, pois levam suas capacidades e conhecimentos adquiridos durante
a vida. As cidades, além de oferecer a oportunidade de aprendizado pelo contato
face a face, por troca de informações e por imitação, também facilitam a divisão do
trabalho, permitindo que os indivíduos desenvolvam uma certa gama de habilidades,
tornando-se mais eficientes, rápidos e com maior capacidade de aprendizado no
campo específico. A relevância do conhecimento gera mais serviços através da
demanda de escolas com melhor qualidade, para facilitar a assimilação do
conhecimento formal (GLAESER, 2005). Um outro aspecto a ser considerado é o
tamanho da cidade. A probabilidade de um indivíduo se tornar mais capacitado
dependerá do número de pessoas bem capacitadas e do tamanho da comunidade
como um todo e, em função disso as cidades poderão entrar em um círculo virtuoso
de maior velocidade de acumulação. Com a diversidade de atividades e transmissão
de conhecimento entre os diversos indivíduos, seja de modo formal ou informal, o
qual valoriza o conhecimento tácito, aquelas cidades com maior gama de atividades
tendem a gerar idéias mais importantes em longo prazo, o que é sem dúvida,
fundamental para seu sucesso econômico.
Com a pujante economia que florescia em diversas cidades européias e
norte-americanas no início do século XX, a tecnologia viria dar algumas respostas
para uma melhor orientação econômica das mesmas. O crescimento econômico
requeria a melhoria de transportes que possibilitavam a maximização dos
deslocamentos horizontais, a melhoria da infra-estrutura e condições de higiene, e o
45
maior adensamento urbano que demandou e legitimou o surgimento dos arranha-
céus. A horizontalização das cidades implica em custos, como com a extensão de
infra-estrutura (serviços de água, luz, esgoto e telefone), além da extensão de
transportes (ônibus, metrô) e, possivelmente, implica na existência de equipamentos
como escolas, postos de saúde e de polícia, entre outros. Neste contexto, a
verticalização é fundamental para evitar a dispersão excessiva, e, portanto, existem
vantagens de existir arranha-céus, que embora possam acarretar em custos extras,
tal adensamento em determinado grau pode aumentar a possibilidade do número de
encontros entre pessoas, como apregoa Glaeser, e assim, através destes encontros,
pode haver a propensão de que haja maiores oportunidades de trocas de idéias e
conhecimento, o que em escala macro acabaria dinamizando a economia da cidade
como um todo.
Estas evidências mostram que, embora a cidade seja o resultado da
sobreposição de diversos interesses, indubitavelmente, o econômico tem se
destacado, influindo substancialmente no espaço. Em função das diferentes
atividades econômicas haverá um direcionamento, ou setorização, no contexto
urbano. Para as indústrias de grande porte, atualmente, estas necessitam de amplo
espaço e infra-estrutura como energia, transporte e água, além de estar bem
localizadas para um rápido escoamento de produtos. Estabelecimentos comerciais
precisam se localizar junto aos competidores, em áreas onde existe maior fluxo de
consumo (SINGER, 1982). Algumas empresas têm vantagens em se aglomerar, pois
tal associação resulta em mútuas sinergias, dando origem a arranjos produtivos
localizados ou clusters. Logo, somente características únicas das cidades e seus
centros resultarão em negócios viáveis (PORTER, 1995), resultando em um
desenvolvimento econômico localizado, o qual terá conseqüências na morfologia
urbana. Assim, existem distritos com maior adensamento, geralmente de serviços,
sendo área notória nas cidades por seus arranha-céus emblemáticos do poder
econômico. Também existem casos de arranha-céus residenciais, os quais podem
proporcionar uma boa vista panorâmica e um diferencial, que se reflete no valor do
imóvel. Essas aglomerações sejam de função residencial, comercial ou de serviços
demarcam o panorama das cidades através de arranha-céus que são inseridos em
locais estratégicos da cidade.
46
Pensando em como os arquitetos e urbanistas poderiam contribuir para o
desenvolvimento das cidades, e enxergando a setorização e o transporte como
aspectos primordiais, Le Corbusier promulgou ideários na denominada “Carta de
Atenas” de 1933 (KUROKAWA, 1997), que seriam os preceitos para o Urbanismo
Moderno no século XX. Nesta concepção da década de trinta, as funções urbanas
poderiam ser reduzidas a: habitação, trabalho, circulação e cultivo de corpo e
espírito (DEL RIO, 1990). Em tese, Le Corbusier acreditava que a setorização
absoluta das cidades poderia trazer maior racionalização ao funcionamento destas
e, em seu modelo, as cidades eram extremamente dependentes do automóvel. Os
preceitos modernistas foram implementados com maior contundência em período
posterior à Segunda Guerra Mundial. E, com as novas possibilidades da construção
civil, o próprio Le Corbusier considerava enormemente a relevância dos arranha-
céus; seguindo suas idéias, nas décadas de 1960 e 1970 surgiram nos países
ocidentais diversos arranha-céus residenciais. Isto se deveu essencialmente à
carência de habitações em cidades, especialmente na Europa, que foi ocasionada
por fatores como: a Segunda Guerra Mundial (destruição massiva e paralisação de
novas construções), baixa qualidade das habitações e fluxos migratórios para as
cidades, assim levando o Estado a tomar medidas para prover mais habitações. As
propostas corbusianas, advogadas por muitos arquitetos modernos de então, viam
nos arranha-céus um símbolo maior de uma nova arquitetura para um novo homem,
na qual o arquiteto deveria ajudar a criar condições para que todos fossem iguais em
uma sociedade igualitária (HELLEMAN e WASSENBERG, 2004). É verdade que Le
Corbusier fora profundamente influenciado pela massificação de produção do Ford T
e pelo advento das máquinas, e procurou reproduzir essas percepções no
planejamento urbano. Disto resultou a monofuncionalização setorial que foi seguida
em algumas cidades, mas à medida em que as idéias corbusianas eram
implementadas, sobretudo no período posterior a Segunda Guerra Mundial, essas
revelavam-se cada vez menos eficientes e mais estéreis; talvez o ápice tenha sido
Brasília, uma cidade com o urbanismo modernista seguido de maneira contundente.
Contudo, a adoção estreita destes ideários resulta em um zoneamento segregador
de áreas residenciais, industriais, e das áreas de serviço, havendo uma carência de
diversidade e interações que eram vistas nas cidades antigas. Houve fortes reações,
que contestavam os ideários modernistas na década de sessenta, como a da
47
jornalista Jane Jacobs, que defendia a diversidade nas cidades (KUROKAWA,
1997). A ruptura com a tradição que Le Corbusier vislumbrava não pôde ser
realizada como imaginara, sob forte contestação, nas décadas de 1960 e 1970 nos
Estados Unidos.
Se a monofuncionalização apregoada não dava subsídios para que as
cidades tivessem profícuas sinergias internas, uma das heranças positivas do
urbanismo moderno foi dar ênfase à função do transporte. A importância desta
função vai ao encontro das necessidades das cidades e estas servem como
elementos-chave para o adensamento urbano e justificam a presença dos arranha-
céus, especialmente nos centros urbanos, sempre tentando diminuir o custo de
transporte para bens, pessoas e idéias (GLAESER, KOLKO e SAIZ, 2005). Isto foi
fundamental para o surgimento e consolidação das metrópoles contemporâneas.
Deve-se lembrar que as empresas atuais ainda buscam o melhor acesso a idéias,
mão-de-obra e tecnologia, justificando a percepção de que as maiores cidades
tendem a ser economicamente mais saudáveis. Não há dúvida que o capital
econômico exerça forte influência e os arranha-céus sejam simbólicos acerca do
poder da economia local, além de exercerem efeitos benéficos à mesma e, com a
maior verticalização, evitam a degradação de áreas adjacentes naturais e intocadas.
Além disso, há um imperativo econômico e social para que as cidades tornem-se
mais concentradas e densificadas de modo a acomodar as pessoas, reduzindo os
custos de serviços públicos e atingindo maior coesão social, resultando em uma
paisagem urbana com diversos arranha-céus (figura 4). A crescente tendência de
urbanização mundial resulta em um panorama no qual apenas 2% da superfície de
terra mundial são usados por cidades e no qual as pessoas que vivem nestas
aglomerações consomem 75% dos recursos consumidos pela humanidade (HUI,
2001). Com o reconhecimento dos efeitos positivos das cidades, até mesmo pelo
fato de evitar maiores intervenções em áreas naturais, justificando a existência de
“torres de babel” até favoráveis ao modo de vida atual, a questão principal passa a
ser como estas devem ser planejadas de modo a propiciar melhores condições de
salubridade para as pessoas que ali vivem e projetar estratégias urbanas para
diminuir os dispêndios energéticos dos prédios e, conseqüentemente, das cidades.
48
FIGURA 4 - EXEMPLO DE DENSIFICAÇÃO E CRESCIMENTO VERTICAL NA
CIDADE DE CHICAGO
FOTO: Renato Suga (1998)
Se, por um lado, há a imprescindível necessidade de que as cidades
existentes obtenham maior eficácia no tocante ao uso dos recursos naturais
disponíveis, por outro lado, a transição decorrente do fluxo migratório do meio rural
para o meio urbano deve ser articulada para evitar problemas nos pequenos
vilarejos. Na Europa, em virtude da baixíssima taxa de natalidade corrente, muitos
dos pequenos vilarejos, tendo nas cercanias florestas, estão experimentando uma
diminuição avassaladora da população, sendo posteriormente abandonados de
modo que animais selvagens, como lobos, paulatinamente começam a transformá-
los em seu novo habitat. Tão alarmante quanto este abandono e depleção da
população rural é o fato dos ambientes campestres, os quais contém flores, ervas,
pássaros e borboletas, sumirem (THEIL, 2005). Em razão disso, os arbustos que
avançam em ambientes rurais, que sucumbem ou experimentam uma drástica
redução, são potencialmente perigosos nas estações quentes pela maior facilidade
de alastramento de um eventual incêndio. O bucólico ambiente idealizado pode ser
restrito, talvez, apenas como um devaneio, pois o cenário imediato é de uma grande
perda de diversidade, a qual demorará séculos para ser auferida novamente. E, ao
invés da consecução de um ambiente rural e hospitaleiro, o que pode surgir são
pontos inóspitos, selvagens e com baixa diversidade, o que deveria levar a uma
reflexão sobre a mudança do meio rural para o meio urbano.
49
2.4 O PROCESSO DE URBANIZAÇÃO NO BRASIL
O processo de urbanização europeu e norte-americano ocorreu em função do
desenvolvimento econômico e o surgimento de indústrias que, com sua produção de
bens para consumo interno e exportação, dinamizaram as economias das cidades
durante o século XIX. Neste mesmo período no Brasil, por razões históricas de um
passado colonial de exploração dos recursos existentes e o escravismo, impedia-se
um maior fluxo comercial interno e a economia era majoritariamente agrícola,
existindo poucas cidades com caráter urbano, como o Rio de Janeiro. As principais
cidades eram portuárias e se encontravam na Baía de Todos os Santos e na Baía de
Guanabara (EGLER, 2001), evidenciando o passado de comercialização escravista
com o continente africano e a demanda de bens por parte de Portugal.
A abolição da escravatura em 1888, a constituição da República no ano
seguinte e o grande afluxo de imigrantes oriundos de diversos locais do mundo
proporcionaram mudanças na estrutura econômica do país. A mão-de-obra
assalariada imigrante foi deslocada para o interior do Estado de São Paulo no
complexo cafeeiro que começava a ser configurado, favorecendo o processo de
surgimento de pequenas cidades durante o século XX. Também no Nordeste e no
Sul houve um processo de interiorização, porém com distintas culturas (EGLER,
2001). Concomitantemente, no período entre 1930 e 1950, houve um processo de
ascensão de atividades industriais, porém estas não puderam se desenvolver
plenamente em função da visão recorrente na época, que entendia ser
imprescindível uma restrição de circulação de produtos estrangeiros, o que impediu
uma maturação mais acelerada do capitalismo brasileiro. Embora a exportação de
produtos industriais brasileiros ganhasse maior destaque, os bens de consumo eram
majoritariamente não-duráveis e havia a dependência da exportação de produtos
primários para geração de divisas e aquisição de bens de capital (RABELO, 2002).
O panorama brasileiro no início da década de 1950 evidenciava um país
engatinhando no processo de industrialização, sendo eminentemente agrícola. Isto
se refletia na urbanização brasileira: excetuando o eixo Rio-São Paulo, que continha
uma grande concentração de população em ambas metrópoles, havia um grande
conjunto de cidades com até cinco mil habitantes, dispersas (MATOS, 2000).
50
No âmbito econômico, em meados da década de 1950, apesar do Brasil se
situar ao lado dos vencedores da Segunda Guerra Mundial, o panorama era
lancinante, pois o país ultrapassava uma inflação anual de 25% e o crescimento
chegava a apenas 2,9% em 1956, enquanto os principais produtos agrícolas
exportados eram dependentes das oscilações do mercado internacional (RABELO,
2002) e verificava-se o atraso do parque industrial. Havia uma forte tendência à
estagnação da economia brasileira. Diante de tal situação, o governo de Juscelino
Kubitschek, ao assumir em 31 de janeiro de 1956, posteriormente projetou um plano
arrojado de desenvolvimento nacional, o Plano de Metas. Neste, havia três pontos
principais: a questão do desenvolvimento de infra-estrutura, da indústria de bens
intermediários e da indústria de bens de equipamentos. De maneira geral, as metas
eram ousadas, e, por exemplo, no item energia, objetiva-se um aumento da oferta
de energia elétrica em torno de 10% por ano. Um aspecto, dentro da infra-estrutura,
que indubitavelmente merece atenção, é a preocupação de ampliar e pavimentar as
rodovias, além de promover a melhoria dos portos e a modernização da frota. Outro
aspecto importante a ser ressaltado é a nacionalização da indústria de transporte,
com ênfase na automobilística, tendo uma meta de 60% para 1960. A atenção era
focalizada também na indústria de autopeças e de intermediários; o estímulo não era
só para automóveis de passeio, mas contemplava a fabricação de caminhões,
tratores e motores (RABELO, 2002). Os ideários do Plano de Metas de JK reiteram o
pensamento vigente e o modelo de crescimento econômico de Walt Rostow. Este
apregoava que, para a ascensão de um país, é imprescindível a etapa de
industrialização ostensiva, para subseqüente formação de economia madura e
orientada para o consumo (KUROKAWA, 1997). Não há como deixar de mencionar
o surgimento de Brasília em 1960, sob o governo JK. Em um concurso nacional
vencido pelos arquitetos Lúcio Costa e Oscar Niemeyer, Brasília torna-se um marco
de uma cidade que aplica os postulados do urbanismo moderno preconizados por Le
Corbusier, sendo radicalmente diferente das cidades tradicionais pela concepção
diferente da rua fazendo apologia ao automóvel. Entretanto, apesar de ser um marco
arquitetônico mundial, houve muitas críticas com relação ao funcionamento e às
condições de sustentabilidade da nova capital brasileira, sendo uma exceção como
concepção urbana.
51
Repetindo o fenômeno ocorrido primeiramente nas cidades européias, onde,
quando da industrialização, deu-se maior oferta de trabalho, com subseqüente
aglutinação urbana, o Brasil auferiu uma impressionante taxa de crescimento de
5,2% ao ano entre o período de 1960 e 1970, experimentando uma diminuição para
4,4% durante a década de 1970 (MATOS, 2000). Com o golpe militar em 1964,
ocorre um fato importante, o surgimento do Banco Nacional da Habitação (BNH) o
qual era integrado ao Sistema Financeiro da Habitação (SFH), vendo a construção
civil, e subseqüente urbanização das cidades, como um aspecto fundamental para
consolidação do capitalismo brasileiro. Esta política direcionada para produção e ao
mercado habitacional era inédita na época, provocando uma ruptura que mudou o
perfil das cidades, favorecendo substancialmente a ocorrência da verticalização com
edifícios de apartamentos. E, embora o apartamento tenha surgido como principal
forma de moradia da classe média no Rio de Janeiro, na década de 1940, através do
SFH deu-se uma explosão imobiliária de edifícios de apartamentos (MARICATO,
2000).
Em 1970, havia duas metrópoles consolidadas, as quais detinham 15,63% e
13,23% da população urbana brasileira, respectivamente, São Paulo e Rio de
Janeiro. As seguintes capitais: Belém, Belo Horizonte, Curitiba, Fortaleza, Porto
Alegre, Recife e Salvador, concentravam 16,7%, desse total, explicitando o processo
de urbanização que começava a se acelerar (MOURA et al., 2004).
Concomitante a um vertiginoso crescimento econômico, entre 1960 e 1980
houve um acréscimo de aproximadamente 50 milhões de pessoas nas áreas
urbanas, sendo que o êxodo rural foi responsável pelo acréscimo de 28 milhões de
pessoas (MATOS, 2000). Impulsionadas pela industrialização, somente as Regiões
Metropolitanas de São Paulo e Rio de Janeiro abarcavam 16 milhões e 10 milhões
de habitantes, respectivamente, e, no ano de 1980, isto representava quase 65% do
valor da transformação industrial em todo o país (EGLER, 2001). Porém, apesar de
um impressionante crescimento, tanto econômico como do grau de urbanização, o
financiamento imobiliário foi subjugado pela especulação imobiliária, que deu
preferência às classes média e alta. Além disso, a gestão pública não considerou
como preponderantes dois fatores: a questão dos vazios urbanos, os quais em tese
poderiam ser preenchidos, mas com a conurbação auferiram gradativa valorização
beneficiando os investidores; a questão dos conjuntos habitacionais populares, que
52
em virtude do maior valor financeiro dos terrenos em vazios urbanos, são
direcionados para a periferia das cidades e assim tornando-se alternativa viável para
a população com menor poder aquisitivo. A sinergia destes dois fatores resultou em
uma maior dispersão horizontal das cidades e, subseqüentemente, em custos extras
para todos os contribuintes que tiveram que arcar com a extensão da infra-estrutura
(MARICATO, 2000).
A recessão brasileira da década de 1980 e o maior crescimento demográfico
em relação ao Produto Interno Bruto (PIB), resultaram em problemas traduzidos no
espaço físico, tanto de ordem social, como ambiental. Não raro ocorrem invasões
em mananciais, ameaçando os reservatórios de água de grandes cidades; a
violência urbana tem índices crescentes e inéditos (MARICATO, 2000). Além disso,
a inserção de grandes pólos industriais, ajudando a fomentar uma economia mais
pujante na região Sudeste, resultou em um grande índice de concentração urbana
nesta, a qual continha 14 áreas urbanas com mais de 500 mil habitantes e 1/3 da
população brasileira, resultando isso em um grande desequilíbrio (FARIA
3
apud
MATOS, 2000).
Este panorama de desequilíbrio econômico se refletia também internamente
nas cidades, em processos muito similares. Em torno dos centros antigos, surgem
novos centros secundários dotados de serviços. Neste momento, há uma pressão
para amalgamar o centro originário com os centros adjacentes e, neste processo,
muitas das antigas residências ou mesmo prédios são readaptados para funções de
serviços, uma vez que a outrora elite ali residente encontra novas opções de
moradia, valorizadas pelos promotores imobiliários. Este processo provoca uma
obsolescência moral das antigas construções, sendo que ocorre então uma queda
do valor do imóvel e estas obras são ocupadas por serviços inferiores, como
pensões, hotéis de segunda categoria, e em estágio mais avançado, por cortiços e
marginais, resultando em “centro novo” e um “centro velho” (SINGER, 1982). Esta
degradação do centro é um processo que atingiu muitas das cidades brasileiras,
evidenciando os desequilíbrios econômicos do país, quando o crescimento
econômico não pode mais suplantar o crescimento populacional, além do problema
3
FARIA, V. “Desenvolvimento, urbanização e mudanças na estrutura do emprego: a experiência
brasileira dos últimos trinta anos”. In: SORJ, B., ALMEIDA, M. (Org.) Sociedade e política no Brasil
pós-64. São Paulo: Brasiliense, 1983.
53
do desemprego crescente. Observa-se que este processo de um cinturão
deteriorado adjacente ao centro original é inerente às cidades capitalistas. Ainda
considerando tais construções, é plausível que ocorram readequações espaciais
para adaptar o uso residencial para o de serviço e que isto influencie as condições
internas do ambiente, como, por exemplo, em relação às aberturas de janela. Com o
agravamento da situação do centro velho, é plausível que o Estado elabore uma
ação para valorizá-lo e, assim, novamente através de intervenções espaciais, muitas
construções obsoletas podem ganhar uma nova vida. E, com o aumento dos preços
após uma requalificação espacial, as pessoas com menor renda, com o aumento do
aluguel após a valorização do imóvel, são forçadas a deixar o local e se dirigir para a
periferia ou há a possibilidade de um êxodo para cidades médias com melhores
oportunidades e preços mais acessíveis.
Este saturamento nas metrópoles tem início ainda na década de 1970, sendo
constatado um aumento populacional nas cidades com população entre 100 e 500
mil habitantes. Se, por um lado, as grandes metrópoles foram referência inicial para
a urbanização, seu saturamento possibilitou a ascensão de cidades de tamanho
médio, resultando em um quadro de urbanização bastante heterogêneo no Brasil.
Apesar da grande concentração na região Sudeste, em virtude dos parques
industriais e das metrópoles de São Paulo e Rio de Janeiro, levar a supor que haja
um desenvolvimento urbano bastante heterogêneo, deve-se ressaltar que a rede de
cidades brasileiras apresenta uma organização de acordo com o seu tamanho,
sendo definido por um sistema de localidades (FAISSOL
4
apud MATOS, 2000): o
sistema urbano/metropolitano de cidades grandes é alvo de um fluxo migratório mais
intenso; o sistema de cidades médias, beneficiadas pelas grandes cidades do
sistema metropolitano, que fazem a interface de ligações com as cidades menores;
e, por fim, as cidades pequenas, em geral sem centralidade, fazendo a interface
tanto com cidades médias e a zona rural, assim fechando o sistema.
Durante o século XX, o Brasil mudou o perfil de um país eminentemente
agrícola para assumir características de um país central com alto grau de
urbanização, embora sua distribuição de renda não reflita o desenvolvimento
4
FAISSOL, S. Migrações internas no Brasil e suas conseqüências no crescimento urbano e
desenvolvimento econômico. Revista Brasileira de Geografia. Rio de Janeiro, v. 36, n.2, abr./jun.
1973.
54
econômico auferido. Em 1940, 31,2% da população brasileira residia em domicílios
urbanos; número que aumentou para 44,7% em 1960; 67,6% em 1980; 75,6% em
1991 e 78,4% em 1996, conforme figura 5. Em 1970, os municípios com população
superior a 100 mil habitantes chegavam a 70 e, em 1991, este número saltou para
185 (MATOS, 2000).
FIGURA 5 - DISTRIBUIÇÃO DE POPULAÇÃO URBANA E RURAL NO BRASIL
DISTRIBUIÇÃO DA POPULAÇÃO BRASILEIRA EM PORCENTAGEM
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1940 1960 1980 1991 1996
Anos
Porcentagem
População Urbana População Rural
FONTE: Moura et al, (2004)
Em 1991, a composição da população brasileira apontava que as 24 maiores
cidades do país concentravam mais de um terço de toda a população urbana
nacional, 293 cidades médias com população variando entre 50 e 500 mil habitantes
respondiam por um terço da população urbana nacional e os municípios pequenos
com população inferior a 50 mil habitantes, que contabilizavam 93% do total de
cidades, detinham 31,7% da população urbana do Brasil (ANDRADE e SERRA
5
apud MATOS, 2000).
O panorama brasileiro aponta vários aspectos destacáveis, não obstante
existem dois aspectos que merecem maior ênfase. O primeiro é a consolidação da
rede de cidades fora do eixo São Paulo-Rio, através do crescimento de várias
capitais de estado e cidades médias no interior do país, especialmente nas regiões
5
ANDRADE, T. A., SERRA, R. V. O recente desempenho das cidades médias no crescimento
populacional brasileiro. IPEA. 1998.
55
Sul e Sudeste. As áreas metropolitanas de Belém, Curitiba, Fortaleza e Salvador,
além de cinco áreas do Centro Oeste (Cuiabá, Campo Grande, Goiânia e Brasília),
nove áreas do Nordeste (São Luís, Teresina, Maceió, Aracajú, Petrolina, Natal, Ilhes,
João Pessoa e Feira de Santana), cinco áreas no Sul (Itajaí, Criciúma, Joinville,
Maringá e Florianópolis) e onze áreas no Sudeste (Franca, Uberlândia, Vitória, São
José do Rio Preto, Campinas, Sorocaba, Sete Lagoas, São José dos Campos,
Montes Claros, Bauru e Ribeirão Preto), apresentaram uma taxa de crescimento
anual superior a 3% no período entre 1980 e 1991. E, das citadas áreas, 20 destas
conseguiram um crescimento expressivo entre 1991 e 1996, bastante superior à
média brasileira de 1,4% ao ano, a saber: Belém, Curitiba, Fortaleza, Porto Alegre,
Itajaí, Petrolina, Uberlândia, Brasília, Goiânia, Sete Lagoas, Joinville, São José do
Rio Preto, São Luís, Franca, Manaus, Maceió, Maringá, Aracajú, Campo Grande e
Sorocaba (MATOS, 2000).
O segundo aspecto é relativo às duas principais cidades do Brasil, São Paulo
e Rio de Janeiro, que continham uma população equivalente a 17% da brasileira em
2000 e apresentam uma baixa taxa de crescimento de 1,7% e 1,1% ao ano,
respectivamente – o que deve ser relativizado em função das suas bases
populacionais serem muito altas (MOURA et al., 2004). Se, por um lado, há a
tendência do fortalecimento econômico e adensamento populacional em cidades do
interior, especialmente na região Sudeste e Sul do Brasil com alguns focos mais
dispersos no Nordeste e Centro-Oeste, é inegável que as duas principais cidades do
país, especialmente São Paulo, abarcam grande parte da população e exercem
grande preponderância econômica. Além disso, em 2000 respondiam por 18% da
população economicamente ativa do país. São Paulo apenas respondia por 1/3 da
massa de rendimento do conjunto metropolitano brasileiro, o equivalente ao
rendimento de todo o grupo de Regiões Metropolitanas polarizadas por metrópoles
(MOURA et al., 2004).
Em 2003, o Brasil tinha 26 unidades metropolitanas oficialmente instituídas,
sendo que aquelas de maior impacto são classificadas da seguinte maneira: existem
duas regiões metropolitanas de impacto global, São Paulo e Rio de Janeiro,
instituídas por lei federal; regiões metropolitanas consideradas nacionais, Belo
Horizonte, Porto Alegre, Recife, Salvador, Fortaleza e Curitiba, instituídas por lei
56
federal em 1973, e a RIDE de Brasília, instituída no final da década de 1990
(MOURA et al., 2004).
Por certo, a modernização do parque industrial iniciada com o Plano de Metas
no governo JK e a subseqüente urbanização atrelada ajudou a configurar um mapa
brasileiro com uma rede de cidades ao longo do interior e com cidades
extremamente ricas e desigualdades inter-regionais dentro do próprio âmbito urbano,
características estas marcantes no início do século XXI. É imprescindível, ainda,
vencer desafios como: a famigerada concentração de renda de algumas cidades, o
que requer o desenvolvimento mais harmonioso; e a garantia de que o crescimento
seja tanto de ordem vegetativa, como oriundo de fluxo migratório no âmbito urbano,
proporcione boas condições de vida para as pessoas. Para perceber o problema da
concentração de renda, o IBGE constatou que o PIB brasileiro era de 1,3 trilhões de
reais em 2002 e que apenas nove municípios respondiam por 25% desta renda
(IBGE, 2005). Um outro desafio tão grande quanto a sedimentação de um processo
de urbanização mais harmonioso, será promover condições de sustentabilidade
urbana, como apregoa o Estatuto das Cidades de 2001, e implementá-las. É
plausível que, com a tendência da consolidação do interior, algumas cidades
pequenas ultrapassem o patamar de 20 mil habitantes e surjam outras novas em
outras regiões como o Centro-Oeste e Norte do Brasil e é fundamental que exista
então um plano diretor, conforme o Estatuto das Cidades. Através do plano diretor, é
possível projetar diretrizes para que as cidades que se enquadrem acima de 20 mil
habitantes aufiram condições urbanas que preconizem infra-estrutura, serviços, e
condições ambientais como luz, ventilação e radiação, de modo a haver eficiência
energética e bem-estar para os cidadãos e evitar um adensamento desordenado e
prejudicial do ponto de vista ambiental e econômico.
57
3 ARRANHA-CÉUS E CÂNIONS URBANOS
Qual seria a definição vigente para “arranha-céus” atualmente? Tal
conceituação pode ser subjetiva, pois um prédio com 50 pavimentos, isolado em um
contexto urbano sem densificação e o mesmo prédio junto a outros, com a mesma
altura proporcionará sensações diferentes. Não obstante, um dos parâmetros para
definição de arranha-céu é dada pelo CTBUH, Council on Tall Buildings and Urban
Habitat (Conselho de prédios altos e habitat urbano). Segundo o CTBUH, localizado
em Chicago, Illinois, um arranha-céu pode ser definido como tal quando a edificação
suplanta o patamar de vinte pavimentos. Um prédio com mais de vinte pavimentos
precisa de um sistema de abastecimento de água dividido. No que concerne ao
sistema de abastecimento de água, há a necessidade de dois reservatórios, um
inferior e outro superior, de modo que o primeiro armazene a água proveniente da
rede pública e, através de bombas, envie-a para o segundo reservatório. Além disso,
há que se considerar o impacto das colunas de água e, para amenizar a pressão
destas, existem redutores de pressão. Quando se supera o patamar de trinta
pavimentos, há a necessidade de se considerar simulações em túnel de vento,
segundo Klaus Bode (CIOCCHI, 2003). Outro aspecto prático para constatação de
um arranha-céu dá-se quando o edifício se eleva acima do limite da escada Magirus
dos bombeiros, segundo Mário Franco (CIOCCHI, 2003).
Em se tratando especialmente de arranha-céus comerciais, há que se
considerar a indispensabilidade do uso de equipamento de ar-condicionado. Esses
equipamentos foram amplamente disseminados após a Segunda Guerra Mundial e,
como aponta Landes (1998), a possibilidade de controle de temperatura propiciou
ambientes termicamente aprazíveis em localidades quentes dos Estados Unidos,
como Atlanta e Houston, viabilizando, por conseguinte, o desenvolvimento de
atividades comerciais e maior produtividade. Atualmente, as edificações comerciais
precisam prever tomadas de ar em diversos pontos, pois há a necessidade de um
shaft com dimensões avantajadas para satisfazer os requisitos de renovação de ar
no ambiente. Porém, mais do que simplesmente se basear eminentemente em
recursos mecânicos e que demandem energia elétrica, as edificações
contemporâneas podem (e devem) fazer bom uso de recursos naturais e renováveis
simultaneamente ao ar-condicionado. Um ícone desta mudança de pensamento é o
58
Commerzbank em Frankfurt, elaborado pelo arquiteto britânico Norman Foster em
1998. Além do indispensável uso do ar-condicionado, para um prédio com 258
metros de altura e 50 pavimentos, o arquiteto previu a possibilidade de renovação de
ar externo, assim permitindo os distintos usos, quando mais forem convenientes de
modo a colaborar para melhor desempenho energético.
Outro aspecto que deve ser levado em conta é relativo tanto ao
aproveitamento da luz natural como ao seu efeito benéfico de conforto psicológico.
Na Alemanha, por exemplo, os pontos de trabalho com iluminação natural permitem
que as pessoas fiquem até 7 metros longe da janela, enquanto nos Estados Unidos
este limite sobe para 20 metros (CIOCCHI, 2003). Nesta condição, é factível que a
visão da paisagem seja quase impossível.
A construção de um arranha-céu é, portanto, uma interferência de
considerável impacto no ambiente urbano. As interferências causadas desde o início
da construção são diversas, desde o montante de energia despendido para a
consecução do edifício e, posteriormente, o desempenho de eficiência energética e
conforto ao usuário, além de alterações como o surgimento do fenômeno das ilhas
térmicas urbanas, alterações sonoras e de ventilação. Não há dúvida de que uma
análise focalizada sob o aspecto econômico evidencia que aglomerações urbanas
proporcionam vantagens internas para racionalização de deslocamentos, maior
proximidade e melhor utilização de transportes. Porém, não há como desconsiderar
que há uma contundente vertente que apregoa um desenvolvimento sustentável e
harmônico, o que necessariamente requer atividades que causem um menor
impacto ambiental, e, no campo da arquitetura, edificações com maior eficiência
energética. Neste contexto, o desenvolvimento científico e tecnológico pode ser
preponderante para auferir um desenvolvimento inteligente que extraia o máximo
das potencialidades com o mínimo dispêndio energético. Lundvall (2000) aponta a
premente necessidade de desenvolvimento de tecnologias não poluentes, técnicas
favoráveis ao ambiente e inovações sociais, que alterem o cotidiano das populações
de modo que as atividades posteriormente resultantes sejam congruentes com um
crescimento sustentado.
Neste contexto, a compreensão dos efeitos decorrentes da verticalização
adquire relevante preponderância para o desenvolvimento de uma arquitetura com
maior eficiência energética e subsidiar premissas para a consecução de um
59
urbanismo orientado pelas mesmas preocupações. A verticalização oriunda dos
cânions urbanos nas grandes cidades tem sido estudada sob aspectos energéticos,
sendo passíveis de menção basicamente 4 efeitos que serão subseqüentemente
abordados: calor, ruído, ventilação e iluminação. É importante também observar que
conforme o grau de verticalização, que influenciará na obtenção de uma altura, e da
largura da rua, estabelecer-se-á uma relação H (altura)/ W (largura), que são
preponderantes para as conseqüências mencionadas. Também a orientação do
cânion é um aspecto importante para analisar a densificação e as suas
possibilidades de insolação.
3.1 CALOR
A urbanização e a consolidação de grandes centros urbanos geram arranha-
céus e cânions urbanos que resultam em alterações térmicas correlatas a
densificação das construções. Em decorrência disto, as alterações térmicas podem
ser constatadas conforme o adensamento de construções no espaço urbano; no
limite entre a zona rural e urbana, o gradiente horizontal de temperatura pode ser tão
grande como 4°C km
-1
(OKE, 1978). Posteriormente, a área circunvizinha ao centro
da cidade situa-se entre este e os limites com uma zona residencial com
construções mais baixas, e a temperatura de ar resultante tende a ser mais quente
sendo chamada de platô (OKE, 1978). A uniformidade desta área pode ser
interrompida com a existência de lagos, áreas descampadas e parques, conforme
figura 6. E, no centro da cidade, onde existem os arranha-céus e cânions urbanos,
ocorre um pico, no qual a máxima temperatura urbana pode ser encontrada. A
diferença entre essa temperatura e a da zona rural define o fenômeno da
intensidade da ilhota térmica urbana. Givoni
6
(apud GIRIDHARAN, GANESAN e
LAU, 2004) afirma que a altura da ilha de calor é de três a cinco vezes a média de
altura dos prédios. Este fenômeno pode ser bem visualizado logo após o
amanhecer, com o encobrimento da paisagem adjacente. Um outro efeito advindo
das ilhas de calor urbanas é um aumento de temperatura, especialmente no período
noturno, o que pode exigir uma maior demanda pelo ar-condicionado ou o aumento
do desconforto térmico (CORBELLA e YANNAS, 2003).
6
GIVONI,B. Climate considerations in Buildings and Urban Design. Wiley, Estados Unidos, 1998.
60
FIGURA 6 - EXEMPLO DE ILHOTA TÉRMICA
FONTE: Oke (1978)
As alterações climáticas advindas da verticalização e urbanização podem
resultar em modificações no cotidiano, mas não são necessariamente apenas
prejudiciais. Por exemplo, no inverno, as temperaturas mais altas podem ajudar a
diminuir os gastos com aquecimento, assim resultando em maior economia.
Entretanto, tal situação é bastante preocupante no verão, pois o superaquecimento
aumentaria ainda mais a necessidade do uso do ar-condicionado para resfriamento
(OKE, 1978). Uma das possíveis estratégias para diminuir a carga requisitada do ar-
condicionado nestas condições seria o uso de roupas mais leves, como uma prova
da adaptabilidade do corpo humano a diferentes temperaturas. Recentemente, o
Primeiro Ministro japonês Junichiro Koizumi lançou uma campanha para que, no
verão, os funcionários dos ministérios usem roupas informais e leves para poder
diminuir a carga do ar-condicionado (FRANCE PRESSE, 2005). Entretanto, é factível
que a adaptabilidade humana ao meio ambiente venha a ser uma solução paliativa,
e o mais correto seria um estudo de proporções dos cânions urbanos, verificado pela
razão H (altura das edificações adjacentes)/W (largura da caixa de rua).
Existem teorias explicativas para o surgimento das ilhas térmicas de calor nos
cânions urbanos, sendo que uma destas é referente à diferença da compleição dos
materiais existentes entre o ambiente urbano e o rural. Uma destas é a maior
capacidade de armazenamento térmico durante o dia devido às propriedades
térmicas dos materiais urbanos e, subseqüentemente, a dispersão do calor durante
a noite, o que resulta em maior inércia térmica (OKE, 1978). Um outro aspecto a ser
considerado é a diminuição das perdas por radiação de onda longa nos cânions
devido à redução do fator de visão do céu dos prédios. Para diferentes relações
H/W, com uma maior altura, há uma maior absorção de radiação de onda longa a
61
partir das superfícies de edificações altas e adjacentes (PEARLMUTTER,
BERLINER e SHAVIV, 2003).
A temperatura do ar apresenta tênues mudanças entre o interior do cânion e
acima do nível da cobertura. Em pesquisas realizadas no deserto de Negev na
cidade de Dimona, latitude de 31°4´ Norte, 35°1’ Leste, e altitude de 600 metros
acima do nível do mar, em Israel, David Pearlmutter (1998) constatou que em
cânions urbanos de relação de um para um (H/W), a temperatura no interior do
cânion na altura média de 1,7m era aproximadamente 3°C maior do que no nível
acima da cobertura. Ocorre ainda uma estratificação do ar no interior do cânion e
que é menos intensa do que ocorre acima da superfície da cobertura, um efeito
atribuído, presumivelmente, ao aquecimento das paredes adjacentes
(PEARLMUTTER, 1998).
Um outro aspecto a ser enfatizado consiste da orientação do cânion urbano.
Ao considerar o percurso solar, os cânions com orientação axial norte-sul e leste-
oeste e com mesma relação H/W, há a propensão de que os cânions com orientação
axial leste-oeste sejam mais quentes do que com orientação axial norte-sul. Como
há a tendência de que o cânion leste-oeste seja submetido a uma duração de tempo
maior de exposição solar, justifica-se assim este fato (TOUDERT e MAYER, 2003).
É bastante evidente que o surgimento de cânions urbanos pode alterar o
clima local e as condições térmicas internas dentro dos mesmos, influenciando no
balanço energético. Contudo, seria temerário afirmar que a existência de cânions
urbanos, especialmente com alta densidade, se traduza sempre em maior tendência
a um maior consumo energético e menor conforto às pessoas. Por exemplo, para
climas quentes e secos, quando a insolação é indesejada, os cânions urbanos
profundos, ou seja, com uma razão elevada entre H/W, podem ser extremamente
benéficos. No estudo para a cidade de Dimona, no deserto de Negev em Israel, os
cânions urbanos tem relação H/W de aproximadamente 1 para 1, uma das
conclusões a que se chegou foi que há menos radiação direta e menos radiação
difusa das paredes dos cânions, devido ao menor fator de visão do céu
(PEARLMUTTER, 1998). Também foi verificado que, em períodos em que a
incidência direta solar é menos desejável, como no verão, um eventual pedestre
dentro do cânion urbano absorverá menos energia térmica do que em espaço
aberto, ou seja, as construções podem servir de proteção para as pessoas em um
62
clima quente e seco. Esta constatação de Pearlmutter (1998), é corroborada por
Johansson (2005), ao desenvolver um estudo comparativo entre cânions urbanos
profundos, com elevada razão entre H/W, e cânions rasos, com baixa razão entre
H/W, na cidade de Fez, com latitude de 33°58’ Norte e longitude de 4°59’ Oeste, no
Marrocos, e com um clima de verão bastante quente e seco e inverno frio. No estudo
conduzido, os cânions profundos tinham H/W=10 e os cânions rasos apresentavam
H/W=0,5. Foi constatado que, durante todo o ano, o cânion mais profundo era
acentuadamente mais frio do que o cânion raso, na cidade de Fez. Tal diferença era
mais explicitada durante o período mais quente do ano, quando a diferença média
entre as temperaturas máximas entre ambos os cânions foi de 6°C. E, nos 15 dias
mais quentes do verão, cujas temperaturas medidas no aeroporto eram superiores a
39°C, o cânion mais profundo apresentava temperatura de 10°C mais baixa que o
cânion mais raso conforme a figura 7 (JOHANSSON, 2005). Por conseguinte, um
cânion profundo poderia apresentar vantagens para locais com temperaturas
extremamente altas no verão, conforme os exemplos apresentados.
FIGURA 7 - TEMPERATURA MÉDIA DO AR PARA OS 15 DIAS MAIS QUENTES
DE VERÃO PARA CÂNIOS URBANOS PROFUNDOS, RASOS E
ÂMBITO RURAL NA CIDADE DE FEZ, MARROCOS
FONTE: Johansson, E. (2005)
63
Já no inverno, os cânions urbanos constituem uma proteção aos ventos frios,
diminuindo a perda de calor de um eventual transeunte para o meio externo
(PEARLMUTTER, BITAN e BERLINER, 1999). O fenômeno da ilhota térmica no
caso de cânions urbanos com alta taxa de verticalização em climas quentes e secos
se transforma em um fenômeno noturno, enquanto durante o dia o que de fato
ocorre é uma ilha de resfriamento. Tais efeitos proporcionam conforto aos
transeuntes, os quais dentro do cânion absorvem menos radiação de qualquer tipo
de comprimento de onda do que a energia incidente acima da cobertura
(PEARLMUTTER, BITAN e BERLINER, 1999).
Porém, no inverno, os cânions muito profundos, como a relação H/W=10
estudada por Johansson (2005), restringem o acesso dos raios solares em um
período que estes são bastante necessários. Johansson (2005) concluí que para
uma cidade como Fez, com inverno frio e verão quente e seco, seria recomendável
alternar zonas de cânions profundos e algumas áreas com cânions urbanos rasos e
praças abertas para auferir a incidência solar direta nos períodos mais frios do ano.
Por conseguinte, a relação H/W dos cânions urbanos deve ser estudada para se
adequar ao clima local, pois para algumas situações de clima um cânion urbano raso
poderia ser mais recomendado, enquanto para as situações acima demonstradas,
um cânion profundo poderia ser mais adequado.
3.2 RUÍDO
O conforto acústico assume enormes proporções em função da atividade a
ser desenvolvida, especialmente quando se tratar da laborativa. Algumas atividades
laborativas exigem enorme concentração, como em escritórios, sendo que os níveis
sonoros devem se manter baixos para não distrair os trabalhadores. Baseando-se
estrita e pontualmente neste argumento, em locais com altos níveis de poluição
sonora externa é necessário que as edificações possam amenizar este problema
para o desenvolvimento de atividades internas, o que justifica sob esta ótica a
vedação das esquadrias e o subseqüente uso do ar-condicionado (NICOL e
WILSON, 2004). As principais fontes de ruídos estão no nível da rua, através do
fluxo de trânsito motorizado, o que influencia principalmente os pavimentos mais
próximos ao solo.
64
É plausível, no entanto que os pavimentos superiores de um prédio inserido
em um cânion urbano apresentem maiores possibilidades de prescindir do ar-
condicionado, caso a resolução arquitetônica satisfaça os preceitos térmicos, tendo
em vista que o nível de ruído decresce com a altura acima do pavimento térreo,
conforme constaram Nicol e Wilson. Fora constatado também que, de acordo com a
variação H/W, quando do aumento do fator de altura, há um acréscimo de
atenuação no nível de ruído. Porém, a atenuação no nível sonoro decresce com o
aumento da largura da rua (NICOL e WILSON, 2004).
3.3 VENTILAÇÃO
A ventilação pode ser um eficiente meio para resfriar um local e retirar odores
e partículas, de modo a melhorar as condições internas de qualidade do ar.
Certamente constitui-se em interessante opção para o resfriamento, quando
necessário de modo a propiciar um maior conforto as pessoas. Porém, com o
processo de urbanização intensiva, o qual, de forma geral, não foi sabiamente
articulado com estudos pontuais para auferir maior eficiência energética através de
leis de uso do solo pouco restritivas, a ventilação é profundamente alterada quando
de sua atuação em cânions urbanos.
Ao chocar-se com um volume – um edifício – o vento terá sua trajetória
alterada, porém, havendo uma posterior tendência de realinhamento com a trajetória
inicial, de modo a ocupar os espaços disponíveis para tal (MASCARÓ, 1991). A
máxima pressão do vento ocorre perto do trecho médio superior da parede, onde
ocorre uma ação perpendicular (OKE, 1978). Este movimento para ocupação de
espaços disponíveis e posterior realinhamento com a trajetória inicial antes de o
vento incidir diretamente em um obstáculo gera uma zona de recirculação, de baixa
pressão, também denominada zona de sucção. Esta zona de sucção irá variar
conforme as dimensões do obstáculo e o volume total do mesmo.
Quando o vento incide perpendicularmente em um cânion urbano, caso a
relação H/W seja baixa, haverá uma zona de recirculação de ar que ocupará apenas
uma fração da cavidade do cânion (HARMAN, BARLOW e BELCHER, 2005). Caso a
velocidade do vento seja superior a 2 m.s
-1
haverá um vórtice interno dentro do
cânion (ALLARD e GHIAUS, 2005). Mas, quando a relação H/W é aumentada, a
região de recirculação de ar ocupará toda a cavidade.
65
Porém, um outro aspecto que influencia substancialmente a ventilação é seu
ângulo de ação com relação aos cânions urbanos. Há uma grande diferença entre
um vento com orientação incidente paralela ao cânion urbano e outro perpendicular
ao mesmo. No estudo realizado em Dimona, no deserto de Negev em Israel, fora
constatado que, quando o cânion urbano é quase paralelo à direção do vento
dominante, sua velocidade é diminuída para 2/3 do fluxo livre (PEARLMUTTER,
1998). No caso de uma relação H/W alta e um ângulo de ação do vento
praticamente paralelo, há a tendência ainda de que o fluxo de ar na cavidade do
cânion seja mais forte do que em comparação com um cânion de baixa relação H/W.
No caso de ventos perpendiculares, estes são mais seriamente atenuados,
diminuindo sua velocidade para 1/3 da velocidade de fluxo livre (PEARLMUTTER,
1998). Os ângulos de incidência e a influência da orientação axial do cânion urbano
no que concerne à velocidade de ventilação podem ser visualizados na figura 8. E,
no tocante à relação H/W de um vento perpendicular, quanto maior a relação, menor
será a velocidade do vento.
FIGURA 8 - EXEMPLO DE ÂNGULO DE INCIDÊNCIA DOS VENTOS E SUA AÇÃO
NO CÂNION URBANO
FONTE: Ben Gurion University of the Negev, Desert Architecture and Urban Planning.
Http://ww.bgu.ac.il/CDAUP/plea/wind.html
Diante destas considerações, é fundamental conhecer os ventos atuantes em
um local e como tirar o melhor proveito destes para o resfriamento dentro dos
cânions, o que em tese pode ajudar a diminuir a carga energética.
66
3.4 LUZ
A luz natural é um recurso abundante e indispensável para a visão e para a
vida, sendo correlata às atividades humanas e demarcando um ritmo natural. Como
bem apontam Corbella e Yannas (2003), a reprodução de cores da luz natural revela
sutilezas de detalhes de contrastes e cores de objetos iluminados, além de ser
bastante benéfica para a saúde. Com o surgimento da eletricidade, foi possível gerar
a reprodução da luz artificial nos períodos noturnos e também em ambientes
parcamente iluminados, que requisitavam um adendo extra para o desenvolvimento
de atividades laborativas. Inicialmente, esta possibilidade provocou mudanças no
cotidiano das pessoas, permitindo a extensão de atividades durante o período
noturno. Porém, à medida que a industrialização desenvolvia-se no início do século
XX, havia a ilusão de que esta seria a resposta para as mazelas da humanidade e
promoveria um domínio sobre as forças naturais de tal modo que muitas edificações
prescindiriam da iluminação natural. Esta tendência foi ainda acentuada por diversos
fatores antes da crise energética na década de 1970. Um destes fatores foi
decorrente do surgimento de sistemas de energia artificial com grande eficiência,
como a lâmpada fluorescente surgida nos Estados Unidos pouco antes da Segunda
Guerra e que tinha uma eficiência de 4 a 5 vezes maior que a lâmpada
incandescente (VIANNA e GONÇALVES, 2001). Além disso, o advento do Estilo
Internacional proporcionou a falsa ilusão da possibilidade de separação do homem
em relação aos sistemas naturais e do total controle humano sobre a iluminação,
ventilação e calefação. Certamente, os escultóricos arranha-céus de vidro surgidos
no advento do Estilo Internacional assumiam uma postura contraproducente, pois,
através da exacerbação tecnológica dos grandes panos de vidro houve o
subseqüente e indesejável ganho térmico e ofuscamento, o que requisitou de
maneira imprescindível a inserção do ar-condicionado e de cortinas a fim de
minimizar os mencionados problemas.
Entretanto, com a crise energética da década de 1970 e os subseqüentes
questionamentos advindos de reações como a filosofia da Ecologia Profunda e do
conceito de desenvolvimento sustentável cunhado por Lester Brown, as atividades
humanas tiveram que ser repensadas e a arquitetura passou a questionar ainda com
maior contundência o Estilo Internacional, o qual apregoava a inserção das
67
escultóricas torres de vidro, em quaisquer localidades. Com a possibilidade de
reprodução da natureza dentro das torres de vidro posta duramente em cheque, a
arquitetura redescobriu as vantagens de interação com a natureza, o que poderia
ajudar a diminuir os gastos energéticos e aumentar eficiência e conforto, incluindo o
visual.
O conforto visual proporcionado aos usuários pode ser definido quando os
mesmos podem ver bem sem maiores esforços e com a existência de uma
quantidade de luz adequada para o desenvolvimento de atividades, que podem
variar em função da requisição de acuidade para a tarefa a ser desenvolvida. Porém,
como alertam Vianna e Gonçalves (2001), a quantidade de luz não é o único
requisito necessário, pois deve-se também evitar os contrastes excessivos, que
podem obrigar um maior esforço visual.
Assim, com a gradual “redescoberta da natureza”, a luz natural também
passa a ganhar maior relevância no desempenho energético das edificações por ter
qualidade superior à luz artificial, mais especificamente no índice de reprodução de
cores de um objeto. Tal índice consiste na capacidade de uma lâmpada e da sua luz
incidente de reproduzir a cor do objeto e suas tonalidades e, quanto mais próximo a
lâmpada puder se aproximar da luz natural, que tem índice 100 e oferece a melhor
percepção de cores, melhor desempenho oferecerá (VIANNA e GONÇALVES,
2001), evidenciando que não somente a correta quantidade de luz é suficiente para
se proporcionar conforto visual, mas também sua qualidade. E em análise sistêmica,
a otimização da luz natural e menor uso da luz artificial se traduz em economia de
energia com relação à iluminação e o ar-condicionado, pois toda a energia elétrica
usada para iluminação no interior se converterá em energia térmica (CORBELLA e
YANNAS, 2003).
Diante destas evidentes vantagens, indubitavelmente há uma grande margem
para redução de custos energéticos e, especialmente, a diminuição do uso de
iluminação artificial. Vianna e Gonçalves (2001) apontam que estudos simulados em
três cidades com características e climas distintos na Europa: Atenas, Londres e
Copenhague, em um escritório de 54 m
2
, revelaram que o sistema de luz artificial foi
responsável por 50% dos dispêndios de consumos elétricos. Rossi e Visioli (1995)
também chegaram a conclusões similares para edifícios com escritórios, quando
68
relatam estudos feitos no Reino Unido que demonstram que 50% da energia
consumida pode ser atribuída à iluminação artificial. E, na Dinamarca, Kristensen
(1991) chegou a conclusão que, para edificações comerciais, é possível que haja
uma diminuição de 50% a 75% dos dispêndios com relação à iluminação artificial,
combinando a iluminação natural com um sistema de iluminação interna mais
eficiente.
Edificações com outros usos apresentam margem à possibilidade de
economia de energia, embora estes percentuais possam variar. No caso dos
hospitais, de 20% a 30% da eletricidade podem ser atribuídos à iluminação artificial;
para fábricas este percentual é de 15%; e, em escolas, este percentual pode variar
de 10% a 15% (VIANNA e GONÇALVES, 2001). Com a necessidade de maior
eficiência do uso dos recursos renováveis disponíveis, como por exemplo, o Sol, no
tocante à iluminação na arquitetura, o mais conveniente é que as edificações tenham
um projeto arquitetônico que contemple as necessidades de iluminação interna
satisfeitas pela luz advinda pelas janelas do exterior, enquanto que somente de noite
seja feito uso da iluminação artificial (MASCARÓ, 1991). Um bom projeto de
iluminação deve prescindir da luz artificial durante o dia, usando-a somente de noite
ou em dias de densa nebulosidade.
Entretanto, com o rápido processo de industrialização e urbanização, em
primeira instância nos países centrais, e posteriormente nos países periféricos,
muitos centros urbanos aumentaram sua densidade de maneira contundente. O
desenho urbano e a legislação de uso do solo, na grande maioria dos casos, talvez
não dispusessem da grande ciência que guiava a sábia urbanização dos antigos
nativos de Pueblo Acoma, no Novo México, Estados Unidos ou dos astecas que
construíam suas edificações de acordo com o movimento do Sol e, assim, surgiram
diversos ambientes parcamente iluminados em função do surgimento dos arranha-
céus em face de uma restrição legislativa contundente. A morfologia urbana de
muitas cidades resultou no surgimento de cânions urbanos. Assim sendo, não basta
apenas uma boa resolução arquitetônica individual para se projetar um espaço bem
iluminado, pois a morfologia urbana desempenha um papel de grande importância e
influência na área de fator de visão do céu, que consiste da parcela da abóboda
celeste desobstruída em uma projeção da hemisfera em um plano horizontal. Caso a
69
totalidade da parte visível do céu se iguale a 1 (um), o céu é totalmente visível.
Porém, no caso de áreas urbanas, o percentual das partes visíveis do céu depende
fundamentalmente da presença de prédios e sua geometria, e quanto mais altos
forem os prédios, menor será o fator de visão do céu (VIEIRA e VASCONCELOS,
2003).
Tal constatação pode ser corroborada quando Mascaró e Dutra (1997)
averiguaram um cânion urbano em Porto Alegre, com orientação axial leste-oeste,
com edifícios altos de até 30 pavimentos. Neste estudo, constatou-se que o fator de
visão do céu era de 32%, o que, segundo os autores, determinou um sombreamento
de 95% das superfícies horizontais e 45% das verticais orientadas para o norte no
inverno, além da redução da iluminação natural em 95%. Além disso, dentro do
cânion, no período de inverno, “a iluminância registrada ao nível dos pedestres foi de
3.337 lux, obrigando o uso de iluminação artificial permanente” para o cânion
estudado.
Certamente, um baixo percentual de fator de visão do céu proporcionado pela
inexistência de instrumentos de desenho ambiental urbano como o envelope solar
ou o envelope de luz podem prejudicar sensivelmente os pavimentos mais próximos
ao térreo em um cânion urbano bastante densificado.
Com a alta taxa de verticalização do cânion urbano, a maior parte da luz
natural que adentrará os ambientes será oriunda das inter-reflexões de luz no interior
do mesmo (NG, 2001), o que pode não ser eventualmente suficiente para prescindir
da luz artificial. Nestas condições, pelo fato de os cânions em sua maioria apresentar
em uma superfície plana e verticalizada, a luz natural incidente irá adentrar nos
ambientes por entradas laterais através das janelas. A profundidade que a luz
natural pode adentrar no ambiente dependerá da altura da parte superior da abertura
e da profundidade da sala. De maneira geral, esta profundidade é de
aproximadamente 1,5 a 2 vezes a altura da abertura superior (VIANNA e
GONÇALVES, 2001).
Com um alto grau de verticalização dos cânions urbanos, existem
possibilidades arquitetônicas para minimizar os prejuízos ocasionados pelo menor
percentual de fator de visão do céu e subseqüente iluminação natural disponível,
sempre considerando que a diversidade de usos influencia a quantidade de luz
70
requerida. Porém, uma possibilidade é que as bordas superiores das aberturas de
janelas estejam posicionadas tão alto quanto possível e próximas ao forro, de modo
que haja um incremento da superfície refletora e uma melhor distribuição de
luminosidade no interior (MASCARÓ, 1991). Outra possibilidade encontra-se na
etapa projetual, ao modificar as dimensões dos ambientes, caso isto seja possível.
Ambientes com maior largura em contato com o meio exterior tendem a diminuir o
consumo de luz artificial (BODART e DE HERDE, 2002). Entretanto, a busca por um
maior aproveitamento da luz natural através das dimensões das janelas deve ser
cautelosa. Dimensões exacerbadas podem se traduzir como maior quantidade de
iluminação, mas também como o indesejável ofuscamento e o aumento na carga
térmica (CORBELLA e YANNAS, 2003). Para as regiões subtropicais úmidas, há a
recomendação de que a abertura tenha um tamanho médio de 25% a 40% da área
de superfície das paredes, desde que haja a adequada proteção da radiação solar e
que haja um estudo para maximização dos ventos na estação quente (MAHONEY
7
apud MASCARÓ, 1991). Embora esta recomendação estabeleça uma referência
para evitar uma dimensão maior que se traduza em ganhos térmicos indesejáveis, é
notório que a latitude e clima local, a orientação da fachada e as proporções da sala
influam contundentemente no tamanho da abertura. Ambientes estreitos e profundos
admitem uma abertura maior do que ambientes amplos em contato com a parede
limítrofe e pouca distância lateral com a janela. Caso as proporções entre
profundidade e largura do ambiente sejam mantidas, mas ocorra um aumento nas
dimensões, o consumo energético será menor, de acordo com o estudo para
procura de uma janela ideal realizado por Ghisi e Tinker (2001). Os mesmos autores
relatam que as salas com maiores superfícies de parede limítrofe em contato com o
exterior apresentam um maior consumo de energia, pois se por um lado há o ganho
na questão da iluminação, por outro lado, os gastos energéticos para se manter uma
temperatura confortável seriam maiores, assim suplantando os ganhos iniciais.
Segundo Mascaró (1991), as bordas inferiores das janelas não apresentam
necessidade de se encontrar abaixo do nível do plano de trabalho, usualmente
considerado de 70 centímetros de altura, pois não proporcionam melhorias
7
MAHONEY. Método de determinação do rigor climático. In: MASCARÓ, L. Iluminação natural dos
edifícios. São Paulo: Nobel, 1982.
71
significativas no tocante à iluminação natural e agravam as condições térmicas ao se
constituir em maior área para radiação. Contudo, é necessário ressaltar que uma
abertura inferior pode favorecer a ventilação natural em um ambiente de clima
quente e úmido, o que pode diminuir o efeito dos ganhos térmicos. Uma das
variáveis arquitetônicas que pode ser considerada para auferir um melhor
desempenho luminoso seria aumentar a altura entre o piso e o teto, o pé-direito, o
que favoreceria o alcance da luz natural para as áreas mais afastadas da janela.
Mesmo que estas considerações arquitetônicas possam melhorar a
distribuição e qualidade de iluminação em um ambiente, a quantidade de iluminação
disponível deve impreterivelmente atender a requisitos regulamentados para o
desenvolvimento de tarefas, sendo plausível que, nos pavimentos inferiores de
cânions urbanos, haja maior requisição pela luz artificial visando compensar a maior
obstrução do fator de visão do céu. Por outro lado, deve-se tomar cuidado com uma
quantidade de luz, principalmente a artificial, exacerbada, pois, além dos eventuais
problemas de contraste excessivo e ofuscamento, a maior quantidade de luz em um
ambiente não significa necessariamente um aumento proporcional de melhor
acuidade visual do olho humano, o qual consegue uma boa acuidade visual de
objetos com 300 lux (LAM
8
apud MASCARÓ, 1991). Desta forma, um grande
aumento de 300 lux para 1.600 lux não teria um benefício proporcional, pois a
acuidade visual se ampliaria apenas entre 3 e 4%. Para evitar estes extremos, que
não seriam benéficos, existem recomendações de normas que variam conforme a
atividade a ser desenvolvida, sendo que, no Brasil, a NB-57 estabelece uma
quantidade de luz que deve, ou deveria, ser atendida. Existem fatores como idade,
velocidade e precisão da tarefa e refletância do fundo da tarefa que influem na
requisição de quantidade de luz disponível podendo ser necessária maior
quantidade de luz ou uma menor quantidade ser tolerada.
Para se ter uma idéia, apresenta-se a iluminância necessária para escritórios
conforme a NB-57 de 1991, com os valores mínimos, médios e máximos sugeridos,
nos planos de trabalho horizontais. Estes, quando não especificados, devem ser
considerados a 75 centímetros do solo.
8
LAM, W. Perception and lighting as formgives for architecture. Nova York: McGraw-Hill, 1977.
72
TABELA 1 - VALORES DE ILUMINÂNCIA SUGERIDOS CONFORME A ATIVIDADE
ATIVIDADE MÍNIMO
(LUX)
MÉDIO (LUX) MÁXIMO (LUX)
Escritórios de registros e cartografia 750 1000 1500
Escritórios com desenho, engenharia
mecânica e arquitetura
750 1000 1500
Escritórios de desenho decorativo e
esboço
300 500 750
FONTE: NB-57
Embora existam muitos recursos arquitetônicos para promover uma
arquitetura com maior eficiência energética, a consecução deste objetivo não
depende apenas do projeto, sendo bastante condicionada pelas legislações de uso
do solo. Portanto, a elaboração de leis de uso do solo adequadas à localidade,
considerando aspectos como a latitude e o percurso solar são fundamentais para
que as condições de iluminação, insolação, conforto térmico e conforto acústico
sejam satisfatoriamente atendidas de modo a evitar edificações com baixo
desempenho energético e condições de uso para as pessoas. A falta de critérios e
restrições de altura de edificações pode resultar em áreas que necessitem de perene
iluminação artificial, gerando um grande desperdício elétrico e, numa visão
sistêmica, prejuízos ao meio ambiente, pela necessidade posterior de construção de
usinas hidrelétricas.
3.5 GEOMETRIA SOLAR
Ao considerar formas passivas de aproveitamento de recursos naturais,
especialmente o solar, e maior eficiência energética para edificações, não há como
deixar de analisar a importância do Sol e sua atuação. A influência dos raios solares
irá variar conforme a latitude e a estação do ano.
O fato da duração do dia variar e a quantidade de radiação solar ser distinta
para os hemisférios norte e sul é devido ao fato da Terra estar inclinada em 23°27’
em relação ao plano do equador (LAMBERTS, DUTRA e PEREIRA, 1997), assim
variando o ângulo de incidência dos raios solares. E, em função da diferença
provocada pela inclinação, haverá diferentes intensidades de radiação dos raios
73
solares. A radiação solar depende da lei do cosseno, a qual “estabelece que a
intensidade de radiação incidente em uma superfície inclinada é igual à razão entre
a intensidade normal e o cosseno do ângulo de incidência” (LAMBERTS, DUTRA e
PEREIRA, 1997). Nas regiões mais próximas ao Equador, o ângulo dos raios solares
tende a se aproximar da perpendicular, ao meio-dia, enquanto que à medida que se
afasta da linha do Equador em direção aos pólos os raios solares assumem uma
posição mais oblíqua. Como conseqüência, as regiões mais próximas ao Equador
tendem a auferir maior carga radiante, em função dos raios solares e, também,
luminosa, enquanto as regiões mais distantes auferem uma menor carga radiante e
luminosa.
No tocante ao movimento elíptico ao redor do Sol, em função da inclinação de
23°27’, os hemisférios norte e sul receberão diferentes quantidades de radiação
solar ao longo do ano, havendo uma definição de estações como os solstícios e
equinócios, que pode ser visualizado na figura 9. Esta percepção de distinção do
tempo de duração da insolação durante as diferentes estações do ano e mesmo em
um único dia ocorrerá, pois o astro terá um percurso que variará sutilmente ao longo
dos dias. Isto será evidenciado na hora do nascer e do pôr-do-Sol. A percepção de
que o Sol se move ao redor da Terra, oriundo dos movimentos de translação e
rotação da Terra, é denominado de Movimento Aparente do Sol (FROTA e
SCHIFFER, 2003).
FIGURA 9 - MOVIMENTO ELÍPTICO DA TERRA E AS DIFERENTES ESTAÇÕES
DO ANO E SUBSEQÜENTES VARIAÇÕES DE INCIDÊNCIA SOLAR
FONTE: Strahler e Strahler (1991)
74
O nascimento e o poente do Sol são percebidos através do conceito da
Esfera Celeste, o qual preconiza que um observador, situado em dada latitude da
Terra terá a impressão de que a mesma constitui-se em um grande plano, e os
corpos celestes estarão em uma superfície esférica, sendo ele o centro (FROTA e
SCHIFFER, 2003). Frota e Schiffer (2003) ainda apontam que a esfera imaginária
será considerada a Esfera Celeste, enquanto a interseção da mesma com o plano
horizontal no qual o observador se imagina apoiado será a linha do horizonte. Os
corpos celestes, quando localizados abaixo da linha do horizonte do observador, não
serão percebidos pelo mesmo.
Ainda considerando a Esfera Celeste, em uma dada latitude da Terra um
observador poderá constatar que um corpo celeste em relação ao seu plano de
horizonte pode ser mensurado por dois ângulos: a
altura e o azimute (FROTA e
SCHIFFER, 2003). A altura de um objeto pode ser medida através de quantos graus
acima do plano horizontal do observador encontra-se o corpo celeste. Já o azimute
consiste do ângulo obtido entre a orientação norte e a direção do raio solar projetada
no plano horizontal (POZZI, 2003). Por conseguinte, a posição horária do Sol pode
ser definida usando os mesmo conceitos, ou seja, através de medições que
fornecerão os ângulos azimutais e de alturas em função da latitude do observador
(FROTA e SCHIFFER, 2003). Estes resultados são a altura solar e o azimute solar,
que, nesta pesquisa, puderam ser mensurados pelo software Luz do Sol. A altura
solar tem um valor igual a zero durante o nascer do Sol e na hora poente, tendo o
seu máximo registrado no meio-dia.
A altura solar e o azimute solar irão variar sutilmente em cada dia, em
decorrência dos movimentos de rotação e translação da Terra em trajetória elíptica
ao redor do Sol. O movimento diário do Sol percebido como circunferência é
chamado de trajetória aparente do Sol (FROTA e SCHIFFER, 2003), sendo três
ocasiões bastante especiais: o solstício de verão, onde se tem o dia mais longo do
ano; o solstício de inverno, onde se tem o dia mais curto do ano; e o equinócio, tanto
de primavera como outono, ocasião em que o dia tem a mesma duração da noite.
Nestas ocasiões, do equinócio de primavera e outono, o Sol sai exatamente do
ponto cardinal leste e se põe exatamente no ponto cardinal oeste (CORBELLA e
YANNAS, 2003). A partir do equinócio de primavera, o Sol aumenta sua trajetória
75
aparente, e tende a nascer mais ao sudeste e seu poente tende a ser mais a
sudoeste, tendo seu ápice no solstício de verão (figuras 10 e 11). Pelo fato da
inclinação dos planos ser igual a latitude em questão, o efeito da duração do dia será
mais notado quanto maior for a latitude local; nos pólos a duração do dia de verão
será de 24 horas e só haverá noite no inverno (CORBELLA e YANNAS, 2003).
FIGURA 10 - TRAJETÓRIAS E POSIÇÃO DO SOL CONFORME SOLSTÍCIOS E
EQUINÓCIOS
FONTE: Strahler e Strahler (1991)
FIGURA 11 - DIFERENÇAS DE POSIÇÃO DO SOL AO MEIO-DIA CONFORME A
ESTAÇÃO PARA HEMISFÉRIO NORTE
FONTE: Pesquisa
O estudo da geometria solar é substancialmente relevante para melhor
compreensão do potencial urbanístico de uma área para aplicação da iluminação
natural e melhor aproveitamento da luz solar. No inverno, com o Sol apresentando
menores alturas, as sombras serão maiores, sendo que uma cidade com
verticalização bastante desenvolvida dificilmente desfrutará das benesses dos raios
solares neste crítico período.
76
Um outro aspecto a ser ressaltado é que perto dos horários do nascer do Sol
e seu poente, os raios solares assumirão ângulos mais inclinados e, no tocante ao
aproveitamento da iluminação natural em ambientes de escritório, a iluminação
direta pode não ser tão conveniente sob o perigo de haver um ofuscamento
indesejado. Em função das diferentes alturas solares de inverno e verão, a
iluminância nas superfícies será bastante diferenciada conforme a estação. No
verão, a superfície horizontal receberá muito mais luz do que uma superfície vertical,
enquanto no inverno, uma fachada norte, no hemisfério sul, receberá a maior parte
da iluminação, quando de dias de céu claro (BROWN e DEKAY, 2001). Neste
contexto, uma urbanização que permita a incidência solar nos ambientes durante o
dia apresenta potencial para trabalho com a iluminação natural, sendo inteiramente
de responsabilidade do arquiteto a readequação da iluminação disponível no exterior
para o interior através de dispositivos como a prateleira de luz. Em se tratando de
análise de potencial urbanístico para adequação da iluminação natural, os horários
em que se consegue uma incidência solar direta no ambiente simulado, o que será
posteriormente explicado, são bastante relevantes e explicitam se o nível de
obstrução urbano adjacente favorece ou dificulta substancialmente a luz natural.
Obviamente, a influência dos raios solares e a subseqüente incidência solar direta
far-se-ão sentidos no ambiente em ocasiões com o céu claro, sendo que a
iluminação natural não depende apenas do Sol.
Embora o Sol possa ser considerado a principal fonte de luz natural, fonte
primária, a abóboda celeste também pode ser qualificada como fonte de luz natural,
ou fonte secundária. Mesmo sendo o Sol a fonte primária de luz, ao se trabalhar com
a questão da iluminação natural, a fonte de luz diurna considerada é a abóboda
celeste, devendo ser excluída a luz solar direta sobre os locais de trabalho
(MASCARÓ, 1991). As características da luz dependem da localidade, da latitude e
do clima relacionado à nebulosidade (VIANNA e GONÇALVES, 2001). No percurso
da luz natural até o interior de um ambiente, um percentual é advindo de reflexões
externas do entorno, sendo que a geometria e a refletância dos materiais serão
relevantes para a iluminância no interior de um recinto. Também se deve destacar
que as dimensões internas e as cores dos materiais dentro do recinto em estudo
77
exercem influência acerca da quantidade de luz ali disponível. O percurso da luz
natural até o interior de um ambiente está esquematizado na figura 12.
FIGURA 12 - ESQUEMA DO PERCURSO DE LUZ NATURAL ATÉ O INTERIOR DO
AMBIENTE
FONTE: Adaptado de Vianna e Gonçalves (2001)
É possível mensurar a quantidade de luz disponível em um ponto dentro de
um ambiente através do cálculo do Fator de Luz Diurna (FLD), que também pode ser
conhecido como Fator de Luz Natural (FLN), segundo apontam Vianna e Gonçalves
(2001). O Fator de Luz Diurna consiste da razão entre a iluminância interior em um
ponto (E
p
) e a iluminância externa (E
ext
) em percentual, conforme fórmula a seguir:
FLD = E
p
/E
ext
x 100 [Eq. 1]
Para se determinar a iluminância existente em um ponto (E
p
) é fundamental
compreender que a luz natural percorre três caminhos distintos. O primeiro fator a
ser considerado é a Componente de Céu (CC), a qual consiste da quantidade de
luminosidade incidente direta do céu que chega até o ponto interior,
desconsiderando a eventual contribuição da luz direta do Sol (VIANNA e
GONÇALVES, 2001). Para a obtenção dos valores de CC, deve-se determinar os
ângulos de visão horizontal e vertical que o ponto a ser estudado obtém em função
da abertura lateral, sendo estes ângulos obtidos através da planta e do corte da sala,
conforme figura 13.
78
FIGURA 13 - ÂNGULOS DE VISÃO PARA UM HIPOTÉTICO PONTO P EM CORTE
E PLANTA
FONTE: Pesquisa
O segundo fator a ser considerado é a Componente de Reflexão Externa
(CRE), que consiste da luz refletida pelas superfícies externas que alcançam o ponto
em estudo (CORBELLA e YANNAS, 2003).
E o terceiro fator considerado é a Componente de Reflexão Interna, que
consiste da luz que alcança o ponto em estudo após ter sofrido uma ou mais
reflexões internas (VIANNA e GONÇALVES, 2001). Basicamente, a luz natural
dependerá da conjunção destes três fatores, conforme a figura 14.
FIGURA 14 - COMPONENTES CC, CRE E CRI
FONTE: Adaptado de Vianna e Gonçalves (2001)
79
Entretanto, existem fatores que podem provocar perdas na quantidade de luz
em um ponto em estudo. A quantidade de luz incidente em um ponto pode sofrer
perdas pela área dos caixilhos (k
1
), grau de manutenção e limpeza dos vidros (k
2
),
em função das características do vidro (coeficiente de transmissão, τ) e fator de
sombra (FS), quando da existência de um elemento como um brise (VIANNA e
GONÇALVES, 2001).
A equação de cálculo do Fator de Luz Diurna poderia ser resumida da
seguinte maneira:
FLD=(CC+CRE+CRI) τ . K
1
. K
2
. FS [Eq. 2]
Ao considerar céus do tipo encoberto, a orientação da fachada ao tem grande
relevância, ao passo que quando de céus claros, a quantidade de iluminação
disponível para o emprego da luz natural varia de acordo com o movimento do Sol
ao longo do dia (BROWN e DEKAY, 2001). Brown e Dekay (2001) apontam que para
o hemisfério norte, os ambientes de orientação norte, geralmente apresentam
condições estáveis de iluminação ao longo do dia, enquanto para as orientações
leste e oeste haverá grande variação. Contudo, há de se ressaltar que dependendo
da latitude, as condições de iluminação de orientação sul, considerando hemisfério
norte, podem apresentar variações mais contundentes ao longo do dia.
Mas, com o surgimento de arranha-céus e cânions urbanos, a iluminância
disponível para os ambientes mais próximos ao térreo pode diminuir drasticamente,
e a luz natural incidente será decorrente das reflexões internas ao cânion (BROTAS
e WILSON, 2002a). Cânions de baixa relação H/W, classificados como rasos,
permitem maior acesso à incidência solar direta, enquanto os cânions com uma
relação H/W alta, e classificados como profundos, dependerão substancialmente da
luz refletida. A figura 15 mostra exemplos de relações H/W e suas classificações.
80
FIGURA 15 - EXEMPLOS DE RELAÇÕES DE CÂNIONS URBANOS VISTOS EM
UM CORTE TRANSVERSAL
FONTE: Pesquisa
A relação H/W apresenta influência sobre o fator de visão do céu (FVC), que
pode ser definido como uma estimativa da área de céu visível, a qual terá uma forma
arredondada aos olhos de um hipotético observador. Nesta condição arredondada,
eventuais planos ou superfícies de edificações pertencentes ao plano do observador
constituir-se-ão em obstruções na abóboda celeste (SOUZA, LEME e PEDROTTI,
2005). O valor numérico do fator de visão do céu é sempre menor que a unidade,
tendo em vista a dificuldade de existir uma área urbana desprovida de obstrução no
horizonte (SOUZA, LEME e PEDROTTI, 2005), o que pode ser visualizado conforme
a figura 16.
81
FIGURA 16 - EXEMPLO DE REPRESENTAÇÃO DE FATOR DE VISÃO DO CÉU
EM PROJEÇÃO ESTEREOGRÁFICA
FONTE: Pesquisa
O parâmetro do fator de visão de céu relacionado à abobada celeste é um
aspecto importante para se determinar a capacidade de resfriamento das superfícies
urbanas com relação à obstrução no horizonte (SOUZA e MATTOS, 1997). Uma
maior capacidade de visão significa uma menor taxa de verticalização e uma menor
relação H/W. Em se tratando do estudo de cânions urbanos e sua relação com a
geometria solar, as recomendações de adensamento da relação H/W variam
conforme o clima da região em estudo, tendo em vista que em locais de clima
quente e seco um cânion urbano profundo poderia oferecer melhores condições de
conforto térmico e eficiência energética em função do sombreamento, ao passo que
regiões frias podem necessitar de maior período de insolação e conseqüentemente
uma relação H/W mais baixa. Em função fundamentalmente das considerações de
conforto térmico e eficiência energética de cânions urbanos conforme a geometria
solar, propõe-se que a orientação axial norte-sul, para clima quente e seco, pode
suportar uma maior relação H/W, de modo que as edificações se protejam
mutuamente da radiação solar direta (FROTA e SCHIFFER, 2003). Porém, ao
considerar a questão de iluminação para uma relação H/W alta em um cânion
82
urbano de orientação axial leste-oeste, é possível que a iluminação nos ambientes
voltados para o interior do cânion dependam da luz refletida e necessitem de um
complemento para iluminação no ambiente durante um maior período do dia. No
tocante à orientação axial leste-oeste, para regiões de clima quente, as ruas
poderiam ser mais largas (BROWN e DEKAY, 2001), com menor proporção H/W.
A questão da adequação da geometria solar e da possibilidade de
verticalização dos cânions urbanos deve ser fundamentalmente estudada para não
resultar em relações H/W sub-dimensionadas, o que poderia levar a uma grande
dispersão horizontal da morfologia urbana e maiores custos de infra-estrutura, assim
como se deve evitar relações H/W super-dimensionadas, que poderiam resultar em
maiores dispêndios energéticos e ambientes de baixa qualidade e conforto. Neste
contexto, tendo em vista a necessidade de conhecimento das características do
local, a carta solar assume grande relevância para se tornar uma ferramenta efetiva
de auxílio para o desenho urbano sustentável. A figura 17 mostra a carta solar de
Curitiba.
FIGURA 17 - CARTA SOLAR DE CURITIBA
FONTE: Pesquisa
A análise da carta solar de Curitiba evidencia que durante o inverno a
orientação norte é bastante privilegiada. Neste período, as fachadas com orientação
sul, embora tenham tendência a ter iluminação constante em função da luz
83
proveniente da abóboda celeste e inexistência da incidência solar direta no
ambiente, podem ter níveis de iluminância mais baixos do que as outras orientações.
A partir do equinócio de primavera, o Sol tende a nascer mais a sudeste e se pô a
sudoeste, atingindo o ápice no solstício de verão. Neste período entre equinócios e
solstício de verão, é factível que as orientações de fachada menos privilegiadas
durante o inverno aufiram incidência solar direta e os níveis de iluminação melhorem
comparativamente ao inverno. Em contrapartida, deve também se observar
cuidadosamente a questão dos ganhos térmicos no verão.
O conhecimento da trajetória aparente do Sol e suas influências conforme a
localidade é fundamental para elaborar construções e, possivelmente, elaborar leis
de uso do solo que se beneficiem dos raios solares em períodos frios e evitem a
incidência direta em períodos quentes, de modo a adquirir um equilíbrio que possa
resultar em menor dispêndio energético. Neste contexto, as leis de uso do solo
adquirem grande relevância para propiciar subsídios que induzam a formação de
uma morfologia urbana com restrições de modo a evitar relações exacerbadamente
adensadas e usufruir adequadamente as benesses dos raios solares.
3.6 A INFLUÊNCIA DAS LEIS DE USO DO SOLO
O aproveitamento da luz solar de maneira a resultar em habitações salubres
tem origens antigas. Esta preocupação de âmbito urbano resultou na proposição do
Heliocaminus, através do imperador romano Ulpiano, visando garantir no século
segundo depois de Cristo, o direito ao Sol (LAMBERTS, DUTRA e PEREIRA, 1997).
A mesma preocupação de proporcionar condições de salubridade nas
edificações encontrou paralelo em Pueblo Acoma, no Novo México, Estados Unidos,
conforme as figura 18, 19 e 20. As edificações estão posicionadas ao longo de um
eixo leste-oeste, assim permitindo que aufiram insolação de orientação sul, por
estarem no hemisfério norte (BROWN e DEKAY, 2001). As paredes de orientação
sul armazenam a energia solar incidente durante o dia e então liberam-na para o
interior durante a noite, resultando em maior nível de conforto térmico. Além disso, o
adequado espaçamento entre construções é de tal forma que mesmo na crítica
condição do solstício de inverno permitem ainda a insolação (KNOWLES, 2003).
84
FIGURA 18 - VISTA DAS CONSTRUÇÕES VERNÁCULAS EM PUEBLO ACOMA
FONTE: Knowles (2005)
FIGURA 19 - DIFERENÇA DE ALTURA SOLAR NO INVERNO E VERÃO
FONTE: Knowles (2005)
FIGURA 20 - EFEITOS DO SOL EM UM CÂNION COM ORIENTAÇÃO LESTE-
OESTE NO HEMISFÉRIO NORTE
FONTE: Knowles (2005)
Embora a técnica da construção por muitos anos após o Império Romano ou
no longínquo continente americano não tenha obtido um desenvolvimento tal que
permitisse a consecução dos arranha-céus, estes surgiram após a chegada de
novos materiais e subseqüente aperfeiçoamento destes, no final do século XIX e
início do século XX.
85
A mudança do panorama das cidades ao longo do século XX marcou o
surgimento de arranha-céus nos mais diversos locais do planeta. O deslumbramento
inicial do domínio de um sonho antigo foi dando lugar a constatação do surgimento
de longos corredores sombreados, com o fenômeno dos cânions urbanos. Não se
pode afirmar que existam apenas problemas com o surgimento de ambientes
essencialmente sombreados; no âmbito econômico, já se verificou que existem
vantagens que são benéficas à economia local, para se manter o mesmo padrão de
vida, e também pelo fato do adensamento evitar maiores investimentos por parte do
Estado em infra-estrutura, além de evitar o avanço em matas nativas adjacentes.
Este problema foi percebido e foi necessário haver um jeito de encontrar
meios para que o surgimento dos arranha-céus e subseqüentes cânions urbanos
permitissem a entrada dos raios solares no nível das ruas para que os homens
auferissem um contato mínimo com o Sol.
As primeiras controvérsias surgiram nas décadas de 1870 e 1880, em
Manhattan. A verticalização prejudicava alguns grupos, que através de ambíguas
leis de direitos de propriedades começaram um embate para demonstrar que havia a
necessidade de luz diurna. Como, durante muito tempo antes do surgimento dos
arranha-céus do final do século XIX, a luz solar “naturalmente” alcançava os
ambientes mais baixos, muitos proprietários se sentiram no direito de reivindicar a
manutenção do mesmo direito. Mas, o fato é que não havia um apontamento claro
na lei e a classe social mais alta da cidade de Manhattan se viu ameaçada com a
possibilidade da circunvizinhança ser eminentemente composta por altos prédios.
Muitos dos que se sentiram prejudicados elaboraram movimentos para estudar a
questão da altura dos prédios e peticionaram o Estado para impor uma moratória na
construção de prédios altos. Os embates prosseguiram a respeito da classificação
da tipologia dos prédios (comercial e residencial). Nesta época, havia muitas
restrições à tipologia residencial, pois fora argumentado que, neste caso, a
possibilidade de disseminar uma doença contagiosa em um prédio com pessoas
vivendo a maior parte do dia seria maior do que em um prédio comercial
(MONTGOMERY, 2003).
Após muita controvérsia, em 1885, a legislatura do Estado de Nova York
aprovou uma altura máxima para todos os prédios residenciais que fossem
86
construídos a partir de então em Manhattan, sendo a altura de 70 pés (21 metros)
nas ruas mais estreitas e 80 pés (24 metros) nas ruas maiores e avenidas (FORD
9
apud MONTGOMERY, 2003). Um aspecto interessante é a observância de uma
relação entre altura (H) e largura (W), que se ajusta conforme a situação. Esta
restrição possibilitava o surgimento de prédios de 5 ou 6 pavimentos, porém não
existiam observações sobre edificações comerciais.
Apesar da tentativa de restrição de altura, gradativamente os limites técnicos
e a exuberância econômica começaram a influir de forma a estarem sujeitos a
menores restrições. Em 1897, uma emenda foi aprovada, permitindo o surgimento
de prédios de apartamento com 150 pés, ou aproximadamente 46 metros de altura,
com um máximo de 12 pavimentos. Esta emenda deu rapidamente lugar ao Ato de
Habitação de 1901, que resultou em novas restrições para a construção de novas
moradias, no tocante à altura das edificações residenciais. Foi sancionado que as
alturas dos prédios residenciais não poderiam exceder mais de 50% a largura da rua
mais larga onde está erigida a construção. Com tais restrições, novos prédios para
ruas com 80 pés (24 metros) tiveram seu limite de altura diminuído de 12 para 10
pavimentos, enquanto as avenidas com 100 pés de largura, ou 30 metros, ainda
puderam ter novas construções com 12 pavimentos. Estas restrições foram vigentes
entre 1902 e 1916 e a construção de prédios com elevadores era tida como pouco
lucrativa, com exceção do caso das avenidas e ruas mais largas (MONTGOMERY,
2003).
Embora houvesse restrições para prédios residenciais, o surgimento do
Equitable Building em 1915, com 42 pavimentos, resultou em um grande problema
de perda de luz natural na vizinhança adjacente. Para tentar coibir prédios que
produzissem tais sombras e também de modo a organizar o desenvolvimento urbano
de Nova York, surgiu em 1916 o zoneamento que estabeleceu controles de altura
(NEW YORK GOVERNMENT, 2005). Apesar de se constituir um marco urbanístico
para muitas cidades, fatores como os novos meios de transporte, mudança da
população e afluxo de imigrantes requisitaram emendas para o funcionamento
adequado da cidade.
9
FORD, J. Slums and Housing.(with special reference to New York City): History, Conditions, Policy.
Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1936.
87
Diversos fatores, como a pujante economia da cidade, consubstanciaram
mudanças na lei de zoneamento, promulgada em 1961. Foram consideradas a
incorporação de requisições de estacionamento e, mais importante, a introdução do
conceito de incentivo de zoneamento ao permitir a oferta de bônus por áreas de
pavimentos extras para encorajar que os prédios de escritórios e residências
oferecessem mais espaços públicos (NEW YORK GOVERNMENT, 2005).
Certamente, isto foi substancial para o surgimento dos arranha-céus e ícones da
cidade de Nova York, como as duas torres gêmeas do World Trade Center,
destruídas em 2001, assim como para os cânions urbanos, onde é quase impossível
se desfrutar da incidência solar direta.
3.6.1 Legislações e Exemplos de Sabedoria Vernácula para melhor Aproveitamento
Energético
A elaboração do zoneamento e leis de uso do solo deve considerar e
equilibrar fatores díspares como aspectos econômicos e sociais, mas jamais
esquecer de aspectos como o desempenho energético da cidade e, em escala
menor, das edificações. É fundamental que os profissionais da construção civil
estejam irmanados com as pesquisas de vanguarda, para projetar edificações com
melhor desempenho energético. Porém, e de maneira complementar, a elaboração
de leis que levem em consideração aspectos energéticos é imprescindível e pode
inquestionavelmente induzir a uma arquitetura com melhor desempenho energético.
A preocupação de uma urbanização com premissas que proporcionem maior
eficiência energética concomitantemente a melhores condições de salubridade nas
edificações pode resultar em restrições construtivas no tocante à verticalização,
como ocorre no Japão, onde há uma lei solar que condiciona a volumetria das
edificações ao prescrever o direito de acessibilidade solar, conforme a figura 21. No
caso japonês, há ainda a problemática dos constantes terremotos, que resulta em
um outro aspecto: é terminantemente proibido que as edificações sejam construídas
sem recuos em relação aos seus vizinhos, com o intuito de evitar um
desmoronamento por efeito dominó no caso de um terremoto (JODIDIO, 1997).
Além disso, este problema natural pode ter um efeito de influir na questão do custo
da verticalização, pois construções mais altas necessitariam de maiores recursos
88
para investimento a fim de suplantar o problema de eventuais terremotos, e tal
limitação pode ser até benéfica no tocante à questão de iluminação por não resultar
em obstruções contínuas ou exacerbadamente altas.
FIGURA 21 - INFLUÊNCIA DE LEGISLAÇÃO DE USO DO SOLO COM ÂNGULOS
MÍNIMOS INFLUENCIANDO CONSTRUÇÃO NO JAPÃO
FONTE: Pesquisa (2002)
Já na Europa e na América do Norte, há uma preocupação com o
desempenho energético, o que levou a promulgação de medidas restritivas para que
as edificações obtivessem melhor eficiência energética (ASSIS, 2002). Na França,
os regulamentos climático-energéticos proporcionaram uma queda de 50% no
consumo de energia, entre 1974 e 1989 (ROMÉRO
10
apud ASSIS, 2002). Porém, ao
se abordar as legislações restritivas para se auferir um maior desempenho
energético, é interessante notar que os aspectos sobre iluminação são vagamente
definidos. Um outro aspecto que deve ser também considerado é que existem
diferenças entre insolação e iluminação natural. Enquanto a iluminação natural é
fundamental para se garantir uma parcela de visão do céu sem correlação com a
orientação solar, na questão da insolação, a trajetória do movimento aparente do Sol
é fundamental, considerando-se obstruções ou não de partes da abóboda celeste
(PEREIRA
11
apud ASSIS, 2002).
10
ROMÉRO, M. A. A legislação energética em edifícios: análise do caso de Portugal – algumas
diretrizes para a implantação de um regulamento do comportamento térmico e climatização em
edifícios para o Brasil. Cadernos Técnicos do AUT. FAU/ USP, n.5, p.27-58. 1998.
11
PEREIRA, F. O. R. Uma metodologia para indicações de ocupações de ambiente urbano:
controle de obstrução do sol e da abóboda celeste. Florianópolis, 1994. 66 f. Monografia para
89
Embora a antiga recomendação da necessidade de 1,5 a 2,5 horas de
insolação, da década de 50, em virtude do efeito bactericida, tenha sido colocada em
cheque (OBOLENSKY e KORZIN
12
, apud ASSIS, 2002), não há dúvida que a
insolação possa se traduzir em benefícios psicológicos para as pessoas que habitam
o local. As premissas do desenvolvimento de edificações que proporcionem
ambientes com menor risco à saúde humana, conforto e eficiência energética
abordam aspectos como ventilação, redução de ruído, comportamento estrutural,
conforto térmico e eficácia dos sistemas de climatização nas diretrizes construtivas
de Portugal, embora falte um maior direcionamento para a questão luminosa
(BROTAS e WILSON, 2002b).
No caso da Inglaterra, existem regulamentações para que a edificação atenda
requisitos estruturais, segurança contra incêndios, ventilação, higiene, desempenho
de materiais e recomendações de uso de luz natural através do daylight factor, que
influem sensivelmente na arquitetura da edificação. O daylight factor consiste da
razão entre a iluminância interna em um ponto P em um plano horizontal e a
iluminância externa, registrada em um plano externo horizontal, sendo que o céu
considerado é com distribuição de luminâncias uniformes e encobertos, sendo tal
conceito balizado pela CIE –Commission Internationale de I`Eclairage. O conjunto de
normas British Standards requer um fator de luz diurna de 1% em quartos, 1,5% em
salas e 2% em cozinhas (LITTLEFAIR, 1999). Wilson e Brotas (2001) citam que uma
sala com mais de 5% de fator de luz diurna é reconhecida como um ambiente bem
iluminado e a energia elétrica artificial muito dificilmente seria usada, enquanto um
fator de luz diurna de 2% iria exercer uma grande demanda de energia elétrica.
Deve-se lembrar, contudo, que esta recomendação é pertinente à Inglaterra que em
muito difere da maior parte do Brasil, que dispõe de valores de contribuição luminosa
de componente celeste muito maiores, e a adoção de orientações adequadas a
países com latitude alta pode conduzir a um aquecimento indesejável e situações de
ofuscamento. Littlefair (1999) ainda cita a existência de outra recomendação
britânica que apregoa que “toda estação de trabalho deverá ter adequada e
Concurso de Professor Titular – Dep. Arquitetura e Urbanismo, Universidade Federal de Santa
Catarina.
12
OBOLENSKY, N. V. & KORZIN, O. A. Insolation and sun control in the field of construction: the
progressive ways of their normalization and regulation. In: CIB SYMPOSIUM IN BUILDING
CLIMATOLOGY, 1982, MOSCOU. Proceedings..., Moscou: CIB, p. 498-520.
90
suficiente iluminação e que esta deverá, tanto quanto seja razoavelmente praticável,
possuir iluminação natural”. A pesquisa conduzida por Littlefair (1999) em relação às
Regulamentações de Edificações da Seção L que uma abertura de janela com
22,5% da área da superfície da parede pode não atender as recomendações da BS,
sendo que esta considera valores de transmitância do vidro e dupla camada de vidro
para janelas. Um valor de abertura de 25% da área da superfície da parede seria
mais adequado para a Inglaterra, segundo o mesmo estudo de Littlefair. Nota-se que
tais observações influem substancialmente na configuração arquitetônica das
edificações.
Ainda é possível mencionar que existem direitos legais na Inglaterra para
construções já existentes, no tocante a critérios de acessibilidade solar e iluminação,
de modo a exercer influências em eventuais construções adjacentes e posteriores de
modo a restringir suas dimensões. Uma nova construção não pode restringir o
componente vertical do céu abaixo de 27%, ou no caso de o já ter feito, existe um
limite mínimo de 20%, para uma construção adjacente anteriormente existente
(WILSON e BROTAS, 2001).
Por outro lado, há a possibilidade de intervenções de legislação que influam
em aspectos de volumetria e espaçamento de edificações e, em escala maior, na
morfologia urbana. Uma estratégia para o desenvolvimento de edificações que
possam usufruir as benesses da insolação e que também influem na iluminação é o
envelope solar. Este consiste do máximo volume edificável para um determinado
terreno de modo que não prejudique as edificações adjacentes e estas tenham
acesso à energia solar (BROWN e DEKAY, 2001). Porém, para a elaboração do
envelope solar existem diversas variantes como: latitude, orientação, tamanho do
lote, período de insolação desejado e os afastamentos entre edificações. Entretanto,
a conceituação do envelope solar deve atualmente considerar os períodos de
acessibilidade solar e, muito importante em regiões tropicais e de clima quente, os
períodos de sombreamento (PEREIRA e PEREIRA, 1995). Outros fatores
importantes a ser considerados são: as exigências psico-fisiológicas das pessoas
com relação às condições climáticas do local e a geometria da situação, de modo
que, ao cruzar estas informações, para se obter uma visualização tridimensional do
91
envelope solar, de acordo com a figura 22, pode-se analisar os seguintes aspectos
(PEREIRA e PEREIRA, 1995):
• ângulo de obstruções verticais, que é medido a partir de um
determinado nível, conforme figura 22;
• espaço tridimensional definido em que a acessibilidade de insolação e
iluminação natural sejam garantidas e protegidas de obstruções;
• proibições de obstruções da insolação ou da visão de parte do céu em
determinados locais e horários do dia.
FIGURA 22 - DESENHO ESQUEMÁTICO DE APLICAÇÃO DAS LINHAS DE
PROPRIEDADE PARA REGULAR A OCUPAÇÃO DO SOLO URBANO
FONTE: Pereira e Pereira (1995)
Com este gráfico, é possível definir uma linha limítrofe, para a qual não deve
haver construções acima desta, e o envelope solar viável que consiste do maior
volume possível para adensamento de modo a respeitar a linha limítrofe.
A elaboração do envelope solar tem conseqüências para que os ambientes
internos de uma edificação possam desfrutar de um certo período de insolação
desejado, tanto como também deve ser elaborado para proporcionar sombreamento
em períodos de grande radiação solar, mas, além disso, é primordial compreender
que isto influenciará a morfologia urbana. O volume básico de um envelope solar
para uma edificação tende a ser uma pirâmide, sendo que para uma situação real as
dimensões do lote, as dimensões de edificações circunvizinhas e suas respectivas
alturas serão extremamente relevantes para a configuração final (PEREIRA e
92
PEREIRA, 1995). Além disso, caso o lote apresente dimensões exíguas,
especialmente quando de uma largura de terreno bastante estreita, o emprego do
envelope solar demandaria recuos laterais que dificultariam substancialmente uma
ocupação adequada do lote, sendo então, para tais casos, pouco recomendável. Um
outro aspecto de morfologia urbana a ser estudada é que a aplicação do envelope
solar em quadras resulta em amplos espaços no interior das quadras, e neste
aspecto em particular é sugerido que o planejamento urbano se aproprie do interior
das quadras para torná-los espaços públicos ou semi-públicos, como pode ser
visualizado nas figuras 23 e 24 (PEREIRA e PEREIRA, 1995).
FIGURA 23 - ENVELOPE SOLAR GERADO A PARTIR DE ÂNGULOS DE
OBSTRUÇÃO
FONTE: Pereira e Pereira (1995)
93
FIGURA 24 - VARIAÇÕES VOLUMÉTRICAS RESPEITANDO O VOLUME DO
ENVELOPE SOLAR INICIAL
FONTE: Pereira e Pereira (1995)
Também deve ser salientado o envelope de luz natural, o qual consiste do
volume máximo que pode ser construído em um terreno, que preconiza o direito de
acesso à luz natural por parte das edificações circunvizinhas, não considerando
necessariamente a questão da insolação (BROWN e DEKAY, 2001). Porém há uma
diferença importante entre estes tipos de envelopes; os envelopes solares levam em
conta a incidência solar direta e são determinados pelos ângulos solares, enquanto o
envelope de luz natural garante o acesso a luz natural proveniente da abóboda
celeste. Embora não seja usual que as leis de uso do solo imponham limites de
altura dos prédios ou de um determinado ângulo visual mínimo para iluminação,
Brown e DeKay (2001) sugerem uma relação matemática tabelada entre altura de
prédios (H) e largura de cânion (W), variando conforme a latitude, de forma a
atender um mínimo de 215 lux para um envelope de luz natural em ambientes
internos ali situados, conforme tabela 2.
94
TABELA 2 - RELAÇÃO DE FATOR DE LUZ DIURNA E ESPAÇAMENTO H/W
SUGERIDO CONFORME A LATITUDE
Latitude Norte ou Sul Fator de Luz Diurna requisitado (%) H/W
0 - 8 1,0 1,7 – 2,0
12 - 16 1,0 1,7 – 2,0
28 -32 1,5 1,5 – 2,0
34 - 38 2,0 0,8 – 2,0
40 - 44 2,5 0,5 – 1,8
46 - 48 3,0 0,4 – 1,5
52 4,0 0,2 – 1,0
56 4,0 – 5,5 0,3 – 1,0
60 4,-0 – 6,0 0,2 – 1,0
64 4,5 – 6,0 0,2 – 0,8
68 5,0 – 6,0 0,2 – 0,7
70 6,0 0,2 – 0,5
FONTE: Brown e DeKay, (2001).
Embora a tabela apresentada sugira um distanciamento entre edificações em
função da relação H/W, é fundamental um estudo mais específico para cada
localidade em análise antes de se adotá-lo, assim como a observação de que os
autores não relatam as condições de estudo das dimensões da janela ou da altura
de piso e teto (pé-direito da sala).
Certamente, se é desejada a implementação de um desenho urbano que
incorpore um melhor aproveitamento dos recursos naturais, tanto a luz como a
insolação, o caso das diferentes orientações axiais existentes em Los Angeles não
pode deixar de ser mencionado. Esta cidade é um testemunho das diferentes
concepções espaciais entre a colonização espanhola e a intervenção posterior, de
vertente anglo-saxônica, a qual tinha como prerrogativa o alinhamento com os
pontos cardeais. As ruas com orientação leste-oeste no inverno estão
eminentemente sombreadas, enquanto as ruas com orientação sul-norte estão mais
iluminadas e aquecidas. Comparativamente, o desenho urbano espanhol não está
alinhado aos pontos cardeais, mas rotacionado em aproximadamente 26º em
relação ao norte. Durante o inverno, as construções pertencentes ao desenho
urbano espanhol recebem luz e calor em um período entre 9 horas até às 15 horas.
95
Embora as ruas estejam sombreadas no meio-dia devido à orientação diagonal, com
sombras nas ruas, ainda assim uma taxa maior de luz do Sol é admitida
comparativamente a uma rua leste-oeste (KNOWLES, 2005).
Já no verão, na disposição do desenho urbano anglo-saxônico, a incidência
solar ocorre mais diretamente no leste nas manhãs e no oeste na parte das tardes,
enquanto ao meio-dia há um sombreamento bastante diminuto em função da maior
altura solar, conforme figura 25. Ainda considerando as orientações axiais leste-
oeste, deve-se observar que, embora a incidência solar possa favorecer a
iluminação natural, deve haver a contrapartida da preocupação com os ganhos
térmicos, principalmente no verão e especialmente próximo ao meio-dia, que podem
resultar em um superaquecimento indesejável nos espaços internos. Para
orientações axiais leste-oeste, no verão, o período de sombreamento, no interior do
cânion (caixa de rua) e nas paredes internas ao cânion, será menor do que para
orientações axiais norte-sul (BOURBIA e AWBI, 2004). Com relação a uma
orientação axial norte-sul, haverá sombreamento durante a manhã e à tarde, porém,
justamente no período no qual a incidência solar é menos desejada, ao redor do
meio-dia, com o Sol com incidência máxima, haverá pouquíssimo sombreamento.
Em uma análise geral, o desenho urbano alinhado com os pontos cardeais resulta
em orientações axiais leste-oeste escuras e frias no inverno e excessivamente claras
e quentes no verão, enquanto as orientações axiais norte-sul são agradáveis no
inverno, porém necessitam de maior sombreamento no verão (KNOWLES, 2005).
Neste caso, vale ressaltar que há a possibilidade de resolver o problema de
excessos através de dispositivos arquitetônicos de sombreamento como os brises,
que podem bloquear a incidência solar do verão e admitir a entrada de calor no
inverno.
No caso do verão, no desenho urbano espanhol, o sombreamento nas ruas
ocorre durante quase todo o dia, com exceção de um curto período durante o meio
da manhã e o meio da tarde, conforme figura 26. Knowles (2005) ainda aponta que
os agentes imobiliários e mesmo os leigos reconhecem as vantagens desta
disposição.
96
FIGURA 25 - ESQUEMA DE SOMBREAMENTO PARA QUADRAS ALINHADAS
AOS PONTOS CARDEAIS
FONTE: Knowles (2005)
FIGURA 26 - ESQUEMA DE SOMBREAMENTO PARA QUADRAS
ROTACIONADAS EM RELAÇÃO AOS PONTOS CARDEAIS
FONTE: Knowles (2005)
Ralph Knowles ainda afirma que existem diferenças relativas entre o desenho
urbano anglo-saxônico e o de tipologia espanhola, pois o primeiro, vinculado aos
pontos cardeais, possibilita um envelope solar mais generoso, e subseqüentemente
maior adensamento, ao passo que a tipologia de vertente espanhola poderia resultar
em espaços mais agradáveis, mas um menor volume possível de ser edificado
(KNOWLES, 2005).
97
FIGURA 27 - ESQUEMAS DE VOLUMETRIA DE ENVELOPE SOLAR VARIANDO
COM A ORIENTAÇÃO AXIAL DA RUA E PROPORÇÃO DE QUADRA
FONTE: Knowles (2005)
Ao considerar a aplicação do envelope solar, existem variáveis que podem
influir na altura máxima deste (figura 27). Uma latitude alta induzirá a um menor
volume, pois o Sol do inverno é mais baixo do que, comparativamente, em uma
baixa latitude no mesmo período. Brown e DeKay (2001) ainda citam aspectos como
o tamanho do lote, proporções, inclinação e orientação, como fatores que
influenciam a constituição do volume do envelope solar. Uma outra situação
bastante comum é que nem sempre o desenho urbano está alinhado com os pontos
cardeais. Nestas condições, com o terreno rotacionado em relação a estes, o
envelope solar terá altura e volume menores do que quando alinhado aos pontos
cardeais (BROWN e DEKAY, 2001).
No caso de um zoneamento misto, com o térreo ocupado por instalações
comerciais e os pavimentos superiores destinados a apartamentos residenciais, os
últimos necessitam de raios solares incidentes para aquecimento e que,
simultaneamente, podem ajudar a oferecer melhores condições de iluminação
natural interna. Brown e DeKay (2001) afirmam que, nessas condições, a altura do
envelope solar pode ser maior, ou seja, haverá a possibilidade de que as
construções possam assumir uma maior verticalização, uma vez que as instalações
comerciais no térreo têm mais necessidades luminosas em vez de necessidades de
aquecimento. Se, por um lado, existe a mencionada razão neste caso, deve-se
lembrar que um menor grau de obstrução, ou seja, uma menor altura do envelope
98
solar, poderia contribuir para um incremento da carga luminosa, o que em tese
poderia beneficiar estes ambientes através de um menor dispêndio energético por
iluminação artificial. Porém, caso a morfologia urbana construída permita a
incidência solar direta no térreo, o arquiteto deve considerar variáveis para controle
da luz natural para evitar o ofuscamento e ganhos térmicos inconvenientes.
Um caso de destaque é indubitavelmente Hong Kong, cuja população é de
aproximadamente 6,7 milhões de habitantes em 1.100 quilômetros quadrados
(CULLINANE e CULLINANE, 2003), com uma fantástica densidade de 58.000
pessoas por quilômetro quadrado (RHODES e KOENIG, 2001), o que leva a uma
forma compacta e verticalizada neste território agora pertencente à China.
Normalmente, os prédios de Hong Kong obedecem a uma ocupação de 50% da área
do lote e com potencial construtivo das edificações de 10 vezes a área do mesmo,
com o intuito de criar mais espaços para serviços em um território de áreas exíguas,
pois vale lembrar que, até 1997, Hong Kong era um protetorado britânico. Em função
das influências anglo-saxônicas, as regulamentações de construção obedecem a um
antigo código do Reino Unido com mais de 40 anos de existência que tentam
contemplar as necessidades de ventilação e luz (NG e CHENG, 2005). E, desde
1956, estas regulamentações determinam uma distância mínima entre os prédios
baseados em requerimentos para um ângulo vertical sustentável, o que resulta em
uma distância horizontal mínima entre edificações e também alturas máximas
permitidas (NG, 2003). A distância mínima através do conceito de ângulos verticais é
de atualmente 71,5°, além de demandar uma área mínima de superfície de janela de
10% para todo espaço de habitação. Para se ter uma idéia do que representa esta
prescrição de distanciamento, significa que um prédio de 100 metros de altura deve
ter uma distância mínima horizontal de 33 metros para outro prédio de 100 metros
de altura (NG, 2001).
Ng (2003), no entanto, adverte que, como o código de construção de
edificações fora regulamentado em 1956 para uma cidade com edificações
eminentemente baixas, há a necessidade de readequação, considerando as
condições atuais. Visando melhorar a qualidade das construções e das práticas
arquitetônicas em um ambiente extremamente densificado e verticalizado, Ng propôs
um novo método simplificado para os arquitetos, chamado de Unobstructed Vision
99
Area (UVA), ou área de visão desobstruída, que tem forte correlação com o Vertical
Daylight Factor (VDF) ou fator de luz diurna vertical. O objetivo de Ng foi projetar
uma ferramenta para aferição de disponibilidade de iluminação natural com razoável
precisão e que proporcionasse rapidez para os arquitetos. Por conseguinte, o
método UVA consiste de uma leitura bidimensional, considerando as edificações
vistas de topo e foi desenvolvida para satisfazer o preceito da razão entre a “área
visível/ volume frontal a janela” (NG e CHENG, 2005).
Para tal, é necessário obter os dados acerca dos ângulos de obstruções
referentes a uma abertura, conforme figura 28.
FIGURA 28 - VISTA EM CORTE E PLANTA E NOMENCLATURA DE ÂNGULOS DE
OBSTRUÇÃO
FONTE: Ng (2001)
De acordo com a figura, os ângulos de obstruções são denominados como:
θ
H
= ângulo de obstrução superior
θ
L
= ângulo de obstrução inferior
φ
L
= ângulo desobstruído de céu à esquerda
φ
R
= ângulo desobstruído de céu à direita
100
Tendo em vista que a análise do método UVA dependerá eminentemente de
uma análise bidimensional em vista de topo, é necessário atentar que Ng
desenvolveu o mesmo considerando preponderantemente os ângulos horizontais, φ
L
e φ
R
de uma janela em planta baixa. Para uma determinada superfície de prédio
vertical, a maior parte da luz vem de um cone de 0° até 55° a partir da linha
horizontal e 50° a direita e 50° -totalizando um ângulo lateral de 100° - a normal da
superfície formando um cone de luz com aproximadamente 78% da componente de
céu disponível (NG, 2003). Além disso, o código de construção de Hong Kong
delimita que a obstrução vertical possa assumir um ângulo de até 71,5° em relação a
uma abertura, o que equivaleria ao ângulo de obstrução inferior (θ
L
). A figura 29
mostra o cone do ângulo visível conforme a orientação da fachada. A área de visão
desobstruída, ou UVA, de uma janela está destacada de cinza na figura.
Dependendo das condições de obstrução, como por exemplo, um arranha-céu
demasiadamente próximo, o valor da área de visão desobstruída decresce
nitidamente, como no caso da figura abaixo. Já a figura 30 mostra um conjunto de
maquetes para experimentação da área de visão desobstruída.
FIGURA 29 - EXEMPLO DE ÁREA DE VISÃO DESOBSTRUÍDA NA PARTE MAIS
ESCURA DO GRÁFICO
FONTE: Ng (2003)
Outro fator importante, segundo Ng (2003), no tocante a quantidade de luz
incidente em uma janela vertical é que esta é proporcional à refletância das
edificações adjacentes (ρ
b
), e aos ângulos horizontais da janela (φ
L
+ φ
R
). Ng (2003)
constatou em suas pesquisas que é possível fazer uma aproximação entre o valor
da somatória de seno φ
L
+ seno φ
R
com os ângulos φ
L
+ φ
R
, sendo φ
L
equivalente ao
101
ângulo desobstruído de céu à esquerda em vista de topo, e φ
R
equivalente ao ângulo
desobstruído de céu à direita em vista de topo. Com esta simplificação, foi possível
chegar a uma equação para encontrar a área de visão desobstruída (UVA), a qual
seria uma formulação matemática a área de um cone perfeitamente modelado e
expresso na seguinte equação (3):
A = [π (φ
L
+ φ
R
)/ 360 (tan
2
θ
L
)]H
2
(Eq. 4)ou A = k. H
2
[Eq. 3] onde:
θ
L
= 71,5° (referente à obstrução vertical admitida pelo código de construção
de Hong Kong)
H = altura do prédio
A = área horizontal em frente à janela
k = coeficiente, relacionando A e H
FIGURA 30 - MAQUETES COM EXPERIMENTOS DA ÁREA DE VISÃO
DESOBSTRUÍDA
FONTE: Ng (2003)
102
FIGURA 31 - COEFICIENTE K E VDF PARA HONG KONG
FONTE: Ng (2003)
Para entender o funcionamento da figura 31, um gráfico obtido em função de
resultados estatísticos após diversos testes com arranha-céus em Hong Kong, se
uma janela está situada em uma superfície de um edifício com 100 metros de altura,
valor localizado no eixo das abscissas, e considerando um coeficiente k=0,22 e um
VDF de 3% poderia atingir um UVA de 2400 m
2
, no eixo das ordenadas (NG, 2004).
Com esse método relativamente simples, os arquitetos em Hong Kong tem a
possibilidade de uma rápida verificação para averiguar se o ambiente estará
adequadamente iluminado. É bom ressaltar que, em 2004, o método da área vertical
desobstruída foi adaptado pelo Governo de Hong Kong como base regulatória para a
avaliação do desempenho de luz natural de edificações (NG, 2004). Assim, é
possível averiguar, em função de um obstáculo, qual seria o tamanho de abertura
recomendável para um ambiente bastante densificado pelos arranha-céus.
No tocante ao Brasil, as regulamentações de construção e uso do solo variam
conforme a localidade. Embora seja necessário um maior refinamento para que seja
possível o desenvolvimento de edificações com maior eficiência energética, o
Estatuto das Cidades (SEPLAN, 2001), em seu capítulo II, seção XII, entende que
deva haver preocupações com uma regulamentação de estudo de impacto de
vizinhança (EIV). O artigo 37 prescreve que “o EIV será executado de forma a
103
contemplar os efeitos positivos e negativos do empreendimento ou atividade quanto
à qualidade de vida da população residente na área e suas proximidades, incluindo a
análise, no mínimo, das seguintes questões:
1. adensamento populacional;
2. equipamentos urbanos e comunitários;
3. uso e ocupação do solo;
4. valorização imobiliária;
5. geração de tráfego e demanda por transporte público
6. ventilação e iluminação;
7. paisagem urbana e patrimônio cultural.
Com isto, observa-se uma preocupação no Brasil com a questão energética,
sendo um dos fatores mencionados a iluminação, embora ainda seja necessário o
desenvolvimento de legislações de uso do solo mais específicas às localidades em
questão e ao desenvolvimento, de forma a e auferir maior eficiência energética.
3.6.2 Consumo de Eletricidade no Brasil
Indubitavelmente, há uma grande possibilidade para otimizar o uso da
eletricidade. Com o crescimento econômico e populacional, o consumo de energia
geral e também o de eletricidade aumentaram substancialmente a partir da década
de 1970 até a contemporaneidade. O Ministério de Minas e Energia fornece dados
sobre o consumo energético, discriminados por setor, sendo interessante analisá-los
através das figuras 32, 33 e 34, separadamente.
104
FIGURA 32 - CONSUMO DE ELETRICIDADE E CONSUMO DE ENERGIA TOTAL
NO SETOR PÚBLICO NO BRASIL
FONTE: Ministério de Minas e Energia (2005)
FIGURA 33 - CONSUMO DE ELETRICIDADE E CONSUMO DE ENERGIA TOTAL
NO SETOR COMERCIAL NO BRASIL
FONTE: Ministério de Minas e Energia (2005)
105
FIGURA 34 - CONSUMO DE ELETRICIDADE E CONSUMO DE ENERGIA TOTAL
NO SETOR RESIDENCIAL NO BRASIL
FONTE: Ministério de Minas e Energia (2005)
É interessante observar que o consumo energético total nos setores comercial
e público apresenta uma tendência crescente, sendo que o mesmo padrão não pode
ser constatado no consumo de eletricidade. Por outro lado, o consumo de energia no
setor residencial apresentou grandes patamares de início até meados da década de
1970, diminuindo durante a década de 1980 e retomou uma tendência de
crescimento a partir de meados da década de 1990. Porém, comparativamente aos
setores comercial e residencial, é de grande relevância observar que o consumo
elétrico em residências apresenta uma tendência crescente, atingindo um pico em
2000, para uma queda em função de campanhas para economia de energia e
correntemente há uma tendência crescente. Tais constatações apenas enfatizam a
premente necessidade de maior eficiência energética nas edificações e, neste
contexto, os urbanistas em primeira instância assumem um papel importante para
projetar legislações de uso do solo que priorizem aspectos ambientais para tentar
diminuir o consumo energético. Legislações de uso do solo mais adequadas às
localidades tenderiam a facilitar a ocorrência de uma arquitetura com melhor
qualidade ambiental para seus ocupantes. Caberia então ao arquiteto adquirir mais
ciência da localidade, beneficiado em tese por legislações de uso do solo
106
adequadas, e usar de dispositivos que permitam extrair maior eficiência dos recursos
naturais renováveis, como a luz do Sol, para então projetar construções que se
traduzam em maior conforto e eficiência energética para os seus habitantes.
3.7 UMA MUDANÇA INCIPIENTE NO BRASIL PARA A PROMOÇÃO DO
DESENHO URBANO SUSTENTÁVEL
A necessidade de promulgar legislações de uso do solo que induzam a
consecução de edificações com um melhor aproveitamento de recursos naturais,
especialmente a energia advinda do Sol, resultou na elaboração e sugestões de
alguns estudos de caso pontuais para adendos nas leis.
Uma contribuição muito importante foi dada por Pereira e Mincache (1991) ao
verificar o funcionamento da legislação de uso do solo de Florianópolis cuja latitude
é de 27,50° S, Lei número 1851, a qual prescreve limites baseados em ângulos de
visualização. O enfoque desta pesquisa foi essencialmente relativo ao período de
insolação. A legislação na seção III, artigo 26, parágrafo 2 determina que a altura
máxima da edificação não deve ultrapassar a linha de projeção de um ângulo de 70
graus a partir do eixo da via, conforme figura 35 e a equação a seguir (PEREIRA;
MINCACHE, 1991):
A = (2h – 2,75L)/ 5,5 = 4,00 m [Eq. 4], onde:
L = largura média da rua na testada do lote;
D = corresponde ao eixo da rua, no meio da testada do lote
h = a altura da edificação
A = afastamento lateral.
Embora exista uma restrição em função de um ângulo requisitado de 70 graus
a partir do meio do eixo da rua, por outro lado esta restrição serve para quaisquer
orientações (figura 35). Pereira e Mincache, respeitando um critério de 1,5 h a 3
horas de insolação média por orientação de fachada e buscando averiguar os
períodos de insolação desejada e indesejada, aplicaram tais critérios para cânions
urbanos com orientações distintas de norte-sul e leste-oeste.
107
FIGURA 35 - ÂNGULO GERAL REQUISITADO PARA FLORIANÓPOLIS
FONTE: Pereira e Mincache (1991)
No caso do cânion com orientação axial norte-sul, os pesquisadores
concluíram que ambientes situados a oeste do cânion, com orientação de fachada
leste, necessitam de maior radiação solar no inverno e assim o ângulo ideal estaria
entre 65° e 67°. Já para os ambientes situados a leste do cânion, com orientação de
fachada oeste, a necessidade seria maior proteção com relação a insolação e,
nestas condições, é sugerida a manutenção do ângulo de 70° ou o aumento para
72° (figura 36).
FIGURA 36 - ÂNGULO SUGERIDO PARA FLORIANÓPOLIS PARA CÂNION COM
ORIENTAÇÃO AXIAL NORTE-SUL
FONTE: Pereira e Mincache (1991)
No caso do cânion com orientação axial leste-oeste, a situação é bastante
diferente e assimétrica, pois uma face está voltada para o norte e a outra para o sul.
Para evitar uma excessiva insolação no verão para as construções ao lado sul do
108
eixo leste-oeste são aceitáveis ângulos de 82° a 85°, enquanto para as edificações
situadas ao norte do eixo leste-oeste, é recomendável reduzir o ângulo das linhas
para 53°-55° (figura 37). No verão, quando em tese a incidência solar direta é
indesejada, o Sol incidirá nas horas iniciais do dia a partir da direção sudeste,
enquanto no final do dia, sua direção será sudoeste, o que explica porque os prédios
situados ao sul de um cânion com orientação leste-oeste poderiam aceitar um maior
grau de verticalização. Por outro lado, no inverno o Sol apresentará um percurso em
que nascerá no leste, passando pelo norte e se pondo a oeste. Como nestas
condições a incidência solar é desejável, o ângulo é menor para favorecer os
ambientes ao sul do cânion leste-oeste para que aufiram a insolação oriunda do
norte.
109
FIGURA 37 - ÂNGULO SUGERIDO PARA FLORIANÓPOLIS PARA CÂNION COM
ORIENTAÇÃO AXIAL LESTE-OESTE
FONTE: Pereira e Mincache (1991)
Um outro caso passível de menção ocorreu em Belo Horizonte, quando Assis,
Valadares e Souza (1995) propuseram um estudo para recuos e limitações de
alturas para as edificações, de modo que houvesse condições salubres de insolação
e iluminação natural mínima de 150 lux, em 80% do ano. Deve-se ressaltar que a
insolação em um ambiente depende eminentemente da incidência solar direta, ao
passo que a iluminação natural também pode ser influenciada pelo Sol e
fundamentalmente depende da iluminância da abóboda celeste. A iluminação natural
ainda depende de componentes de reflexão externa, como a geometria, as
dimensões e as cores do entorno construído, e de componentes de reflexão interna,
como as cores utilizadas e os objetos dispostos no interior dos ambientes; e, para
110
uma situação de cânion urbano, ou uma grande densificação, a luz adentra um
ambiente enquanto a insolação pode ser obstruída.
A mesma preocupação de limitação para altura foi explicitada para um estudo
de alturas admissíveis de edificações em Campinas (MORAES e SCARAZZATO,
2003). A legislação de uso do solo nesta cidade, embasada na lei 6031/88 de
zoneamento do município de Campinas para o trecho de pesquisa adotado,
preconiza que a altura máxima de uma edificação é obtida através de:
H = 1,5 L + 2 R [Eq. 5], onde:
L = largura da via de circulação, cujo valor mínimo a ser considerado é 14 m
mesmo que na realidade a via seja menor;
R = recuo facultativo (5 metros).
A altura máxima encontrada é de 31 metros, embora na averiguação in loco
os pesquisadores constataram que a edificação avaliada tinha 36 metros, em função
de um parêntesis de acréscimo permitido para alturas máximas. As evidências
apontam que a legislação de uso do solo, embora tente restringir a altura limite, não
consegue ser bem sucedida, ao menos do ponto de vista ambiental, pois foi
constatado que o ângulo vertical visível encontrado de 2,28% é inferior ao
recomendado pela literatura que prescreve um valor de 5%. Este percentual é
encontrado em função da razão tgθ = H (altura)/ L (largura da via de circulação), e,
para a condição de pesquisa, este foi de 62,72°. Certamente, o caso de Campinas
não se constitui em exceção na questão de uma legislação que contemple as
necessidades e restrições para se auferir uma melhor iluminação nos recintos
internos das edificações.
Se em alguns casos brasileiros existe uma preocupação com relação ao
desenho urbano ambiental, tal intenção não contempla em totalidade as requisições
pontuais para facilitar o surgimento de edificações com maior eficiência energética e
melhor aproveitamento da luz natural e insolação (ou pouco serve para evitar a
proliferação de edifícios com alto grau de consumo e problemas no tocante a
iluminação e insolação). É premente que um estudo mais minucioso averigüe as
particularidades da localização, latitude, a trajetória aparente do Sol e
fundamentalmente não sejam esquecidos aspectos como a orientação axial (de
111
enorme relevância) e as relações de altura e largura de um cânion urbano para
poder projetar (ou aperfeiçoar) as legislações de uso do solo de modo a utilizar com
maior contundência os recursos naturais renováveis. E, diante destas prerrogativas
para balizar um desenho urbano sustentável, como seria a situação de Curitiba e a
legislação de uso do solo nos eixos estruturais?
3.8 LEGISLAÇÃO DE USO DO SOLO NO SETOR ESTRUTURAL DE CURITIBA
Curitiba, cuja latitude é de 25º25´50” sul e longitude de 49º16´15” oeste
(COMEC, 2004), cidade mundialmente reconhecida por sua qualidade de vida e
preocupações ambientais, experimentou uma drástica mudança a partir de 1950
para a contemporaneidade. Transformou-se de cidade provinciana para referência
em termos de qualidade de vida, e sua população, contabilizando a área
metropolitana, saltou de 300 mil habitantes para 2,1 milhões de habitantes em 1990
(RABINOVITCH e LEITMAN, 1996). É bem verdade que ações e políticas urbanas
de valorização do meio-ambiente, como a existência de parques em locais com
maior propensão a inundações, de modo a evitar que estes mesmos locais fossem
ocupados por edificações, e a iniciativa de valorizar o transporte público são em
parte responsáveis pelo sucesso da cidade. Não obstante, o plano diretor idealizado
pela equipe de Jorge Wilheim e pela empresa paulista Serete em meados da década
de 1960 ajudaram a delimitar a morfologia atual da cidade.
Deve-se ressaltar que, anteriormente à década de 1950, houve um plano
embrionário que contribuiu também para a morfologia urbana de Curitiba. Alguns
resquícios desta remontam à década de 1940, quando Alfred Agache idealizou o
desenho de uma cidade bastante setorizada por distintas funções, como pregava a
Carta de Atenas, baseada em anéis concêntricos, os quais seriam alimentados por
grandes artérias para locomoção dos veículos com uma largura de via de 30 metros
(figura 38). Estes anéis seriam uma barreira física para proporcionar um crescimento
controlado. Embora seja verdade que muitas das idéias preconizadas por Agache
não tenham sido implementadas, ao menos algumas vias principais foram
beneficiadas com uma caixa de rua com largura de 30 metros.
112
FIGURA 38 - PLANO AGACHE E OS ANÉIS CONCÊNTRICOS PARA CURITIBA
NA DÉCADA DE 1940
FONTE: IPPUC (2005)
Talvez este tenha sido um dos poucos resquícios do Plano Agache na época
da proposição de um novo plano diretor para balizar o crescimento de Curitiba em
meados da década de 1960. Este novo plano, também conhecido como Serete
(figura 39), preconizava a existência de um sistema linear de vias de circulação para
propelir o crescimento urbano, se contrapondo ao sistema de anéis concêntricos
formulado por Agache, além de seguir os ideários da Carta de Atenas no tocante à
monofuncionalização dos espaços (DANNI-OLIVEIRA, 2000). É bom lembrar que,
em 1960, uma iniciativa de grande destaque foi a construção da capital brasileira,
Brasília, sendo esta uma grande referência dos ícones modernistas, o que evidencia
que os ideários apregoados pela Carta de Atenas estavam em voga, embora
algumas contestações começassem a surgir nos Estados Unidos.
113
FIGURA 39 - PLANO SERETE: UMA NOVA DIRETRIZ PARA O CRESCIMENTO
DE CURITIBA
FONTE: IPPUC (2005)
O plano diretor proposto constituía-se em uma grande mudança em
contraposição às idéias formuladas por Agache. Ao invés de círculos concêntricos, o
novo plano vislumbrava o crescimento da cidade baseado em eixos lineares,
posteriormente denominados estruturais, com orientações nordeste-sudoeste
(MACEDO, 2004). Esta configuração, que poderia também ser visualizada como
uma estrela radial, apresentava eixos principais que conduziam os fluxos para o
centro, de forma a tangenciá-lo. A diferença entre um sistema de desenho com vias
principais trazendo o fluxo de diversos bairros para o centro da cidade e o desenho
de anéis concêntricos é contundente. O plano idealizado por Wilheim e equipe
constitui em uma verdadeira ruptura em um momento em que a grande maioria das
cidades apresentava um padrão de crescimento concêntrico através do anexo de
distritos adjacentes à malha urbana, com o simultâneo aumento de densidade dos
prédios de serviço e comércio no coração da cidade, tendendo a aumentar a
ocorrência de congestionamentos (RABINOVITCH e LEITMAN, 1996).
114
Estes eixos lineares, conhecidos como estruturais, pelo fato de ordenar o
crescimento da cidade, eram enxergados quando de sua concepção inicial para
maximizar o transporte coletivo, permitindo em tese um maior adensamento em suas
adjacências. A principal característica é o fato de se constituírem como eixos
trinários, apresentando uma via central exclusiva para o transporte coletivo, assim
separando-o dos carros, e duas vias laterais e separadas do corredor central para
ônibus por pequenas calçadas, sendo uma responsável pelo deslocamento bairro-
centro e a outra via com sentido oposto (RABINOVITCH e LEITMAN, 1996). Além de
preconizar a otimização dos deslocamentos internos na cidade, os eixos estruturais
amalgamavam três funções distintas e indissociáveis, que seriam: o sistema viário e
o transporte de massa, já mencionados, e o uso do solo, que detinha uma grande
importância (SOUZA, 2001). Servindo como causa e efeito, o sistema de transporte
coletivo precisava de uma demanda, o que em tese justificaria uma legislação que
permitisse um maior adensamento próximo ao eixo trinário para facilitar o
deslocamento das pessoas para o centro da cidade. Assim, as pessoas poderiam
descer de seus apartamentos para usar o transporte coletivo, sendo que, no nível do
solo, haveria diversos usos destinados a atividades do setor de serviço e/ ou
comércio.
Embora inicialmente a proposta priorizasse o adensamento nos eixos
estruturais, havia uma limitação para a ocupação do solo. O Plano Serete impunha
restrições de uso do solo de tal modo que nas quadras pertencentes ao Setor
Estrutural seria permitida por quadra a construção de no máximo três edifícios,
havendo a obrigatoriedade de recuos em relação aos limites do terreno, sendo estes
aproveitados de modo a criar áreas de lazer como parques e jardins que
constituiriam as Torres Residenciais (DANNI-OLIVEIRA, 2000).
Caso tivesse havido a continuidade das premissas iniciais do Plano Serete,
haveria a garantia de espaços entre as torres, que permitiriam uma melhor
incidência solar, iluminação natural e também maior permeabilidade entre prédios,
além de haver uma maior área de visão desobstruída. Não obstante, a adoção do
Plano Massa, em 1980 (DANNI-OLIVEIRA, 2000), abortou a premissa original que
proporcionaria condições salubres de habitação e assim priorizou-se a maximização
do adensamento urbano ao longo dos eixos estruturais.
115
Nos eixos estruturais, foi possível então construir edificações com um
aproveitamento total do terreno nos dois primeiros pavimentos, e que podem ser
destinados a uso comercial, sendo que a legislação de uso do solo prescreve um
recuo no nível térreo de no mínimo 4 metros com relação ao alinhamento predial de
modo a formar uma galeria coberta para os pedestres, de acordo com o Plano
Massa. Esta galeria coberta deve apresentar uma altura mínima de teto de 3,50m a
partir da cota mais elevada do passeio. O embasamento atende as requisições do
decreto 190, do Plano Massa, o qual regulamenta que este é constituído de dois
pavimentos e altura máxima de 10 metros para uso de comércio e serviço
(CURITIBA, 2005), sendo que o embasamento não é adicionado ao computo do
potencial construtivo e pode ser construído em 100% da projeção da área,
excetuando a área para passeio de pedestres recuada de 4 metros do alinhamento
predial. Embora haja a vantagem de proteção para os pedestres em dias chuvosos,
ou para condições em que o sombreamento é desejável, por outro lado a iluminação
natural nestes recintos de serviço e comércio fica substancialmente prejudicada,
sendo factível uma tendência quase perene da utilização de energia artificial. Nestas
condições, uma das formas de tentar amenizar o problema seria uma iniciativa de
pesquisa com relação a possibilidade de inserção de materiais com alta refletância
no piso do passeio ou a elaboração de materiais que proporcionassem uma melhor
refletância, o que poderia amenizar a necessidade de demanda elétrica nas
instalações de comércios e serviços existentes no piso térreo. Porém, o que de fato
existe é a obrigatoriedade da inserção do piso petit-pavé e a lacuna de uma
regulamentação de possíveis materiais com vistas a um melhor desempenho
energético global para as edificações.
No tocante às torres acima do embasamento, estas têm taxa de ocupação do
solo de até 50%, ou seja, a projeção de ocupação em relação ao lote tem um limite
de até a metade da área deste. Em relação ao recuo do alinhamento predial defronte
à rua ou avenida, este é de 4 metros no nível das torres (terceiro pavimento),
quando da utilização do Plano Massa. Em relação os recuos laterais devem
obedecer a um sexto da altura do prédio ou 2,50 metros. No tocante ao coeficiente
de aproveitamento, este determinará o potencial máximo construtivo em função da
área do terreno, ou seja a legislação de uso do solo é do tipo floor ratio area. Por
116
exemplo, multiplica-se o coeficiente de aproveitamento pela área do terreno para se
obter um valor de área máximo como potencial construtivo, o que no caso das
estruturais é de 4 ou seja, a área total do lote quadruplicada para ser distribuída na
torre vertical, segundo a lei 9800.00 (CURITIBA, 2005). No que concerne à altura,
não há limitação para a mesma, segundo o anexo da lei 9800.00 de 2000
(CURITIBA, 2005). E, em função da inexistência de limitação de altura, há a
possibilidade de grande diminuição do fator visível de céu (FVC), prejudicando
especialmente os pavimentos mais próximos ao solo. É possível se obter uma idéia
dos diferentes gabaritos urbanos de Curitiba conforme o zoneamento (figura 40).
FIGURA 40 - POSSIBILIDADE DE ADENSAMENTO CONFORME LEGISLAÇÃO DE
USO DO SOLO DE CURITIBA E OS ARRANHA-CÉUS NO SETOR
ESTRUTURAL
FONTE: IPPUC (2005)
Em 2000, a Lei Municipal n° 9800/2000 estabeleceu novos parâmetros de uso
do solo urbano, o que em tese tem por objetivo proporcionar melhores condições de
habitabilidade através de ganhos com iluminação natural, ventilação e insolação. A
partir de então, um novo edifício deve observar uma distância com relação aos
recuos laterais, a qual deve ser necessariamente um sexto da altura. Por exemplo,
uma edificação com 60 metros de altura deve ter um recuo lateral de 10 metros.
Apesar de constituir-se em um avanço para a questão do desenho urbano ambiental,
por prover um maior recuo entre edificações, não se pode deixar de comparar a
situação de Hong Kong, ex-protetorado britânico, com uma área bastante exígua, em
que as edificações devem respeitar um ângulo vertical de 71,5° para estabelecer
uma distância mínima, o que resulta em uma regulamentação de um recuo de um
117
terço da altura, sendo que a verticalização resulta em sérios problemas de
iluminação natural para os pavimentos mais próximos ao solo.
Porém, uma minúcia importante deve ser considerada para a compreensão
da consecução dos cânions urbanos em Curitiba. Isto ocorre através da
transferência de potencial construtivo, quando, por exemplo, da existência da
preservação de um patrimônio de interesse histórico ou da intervenção
governamental para a criação de espaços de uso público. Tal prática foi iniciada em
1982, através da Lei n° 6337, ou a Lei do Solo Criado, estabelece a oportunidade de
preservar uma edificação com valor histórico, cultural ou arquitetônico para outra
área da cidade, e transferir este potencial para outra área da cidade (figura 41). A
Lei de Solo Criado constitui-se em incentivo ainda para a destinação de verbas
através da aquisição de potencial construtivo para o financiamento de Programas
Habitacionais de Interesse Social, a partir da Lei n° 7841 de 1991 (IPPUC, 2005).
FIGURA 41 - POSSIBILIDADE DE AQUISIÇÃO DE POTENCIAL CONSTRUTIVO
ATRAVÉS DA LEI DO SOLO CRIADO
FONTE: IPPUC (2005)
Entretanto, o que se torna questionável nesta estratégia de preservação, é a
possibilidade do aumento de altura de uma edificação. Esta possibilidade, aplicada
às vias estruturais, as quais viabilizariam um maior retorno financeiro quando da
construção de uma edificação, atesta contra as prerrogativas de desenho urbano
ambiental. É factível que com maiores alturas, as condições de iluminação natural e
insolação para os ambientes mais próximos ao térreo sejam ainda mais
prejudicadas. Neste aspecto, a Lei do Solo Criado, embora permita a conservação
de edificações históricas, por outro lado pode acarretar em maiores problemas para
as vias estruturais. Tendo em vista existirem diversos prédios habitacionais e de
escritórios e muitas pessoas que usam espaços contidos nas vias estruturais de
118
Curitiba, e em virtude desta possibilidade de maior adensamento permitida pela
legislação, é fundamental averiguar as condições de insolação, que podem indicar
um potencial para iluminação natural, e os níveis de iluminância dos ambientes em
estudo para as vias estruturais.
119
4 METODOLOGIA
Os objetivos principais da pesquisa consistiram em verificar a influência da
atual legislação de uso do solo que permite uma verticalização sem restrição de
altura nos eixos estruturais e verificar diferentes relações de H/W para cânions
urbanos e suas influências no tocante às questões de insolação e iluminação. A
seguir o mapa de Curitiba (figura 42).
FIGURA 42 - MAPA DE CURITIBA
FONTE: COMEC (2005)
120
O primeiro passo foi identificar na cidade de Curitiba a localização dos
cânions urbanos existentes em eixos estruturais (figura 43). Como anteriormente
mencionado, a cidade de Curitiba mudou, com o Plano Serete, idealizado por
Wilheim e equipe, sua configuração urbana para a orientação de crescimento
baseado em vias estruturais, e que induziriam ao tangenciamento da área central, o
que pode ser visto como um crescimento radial.
FIGURA 43 - LOCALIZAÇÃO DOS EIXOS ESTRUTURAIS ANALISADOS NA
CIDADE DE CURITIBA
FONTE: Pesquisa
Por conseguinte, foram identificados os seguintes eixos estruturais, que foram
analisados com o auxílio de softwares:
-Cânion da Avenida Sete de Setembro, conforme figura 44
-Cânion da Avenida República Argentina (trecho entre a Avenida Presidente
Getúlio Vargas e Avenida Iguaçú), conforme figura 45
-Cânion da Rua Padre Anchieta, conforme figura 46
-Cânion da Avenida João Gualberto/ Avenida Paraná, conforme figura 47
121
FIGURA 44 - CÂNION URBANO AVENIDA SETE DE SETEMBRO
FONTE: Pesquisa
FIGURA 45 - CÂNION URBANO AVENIDA REPÚBLICA ARGENTINA
FONTE: Pesquisa
122
FIGURA 46 - CÂNION URBANO RUA PADRE ANCHIETA
FONTE: Pesquisa
FIGURA 47 - CÂNION URBANO AVENIDA JOÃO GUALBERTO E AVENIDA
PARANÁ
FONTE: Pesquisa
Como os cânions têm apartamentos e escritórios nos dois lados do eixo,
ambos apresentam orientações de fachada distintas. Tais orientações foram
separadas pelas cores azul e amarelo nas figuras, para posterior análise de
resultados.
123
Após a identificação dos mencionados cânions urbanos, foi inicialmente
realizada uma averiguação in loco no cânion da Avenida Sete de Setembro para
constatar o grau de densificação existente e o estabelecimento de uma sala modelo.
Fora constatada uma grande dificuldade de medir uma sala comercial existente
devido a restrições e oposição dos usuários, sendo necessário procurar uma outra
sala com o consentimento do proprietário. Foi possível encontrar uma sala
residencial, sendo as medidas desta balizadoras da pesquisa. E, com as medidas
realizadas esta sala, tornou-se esta como modelo para verificação das condições de
insolação e iluminação natural que viria a ser desenvolvida. O ambiente em estudo
foi uma sala íntima com dimensões de 2,80 m de largura por 5 metros de
profundidade e pé-direito (altura útil) de 2,60 m, conforme figura 48. O peitoril tem
altura de 1 m, e a abertura da janela tem altura de 1,2 m com largura de 2,40 m,
conforme figura 49.
A sala-modelo foi considerada a 10 metros do solo, no volume
da torre de serviço, conforme corte esquemático da figura 50.
FIGURA 48 - PLANTA BAIXA DA SALA-MODELO
FONTE: Pesquisa
FIGURA 49 - CORTE DA SALA-MODELO
FONTE: Pesquisa
124
FIGURA 50 - CORTE ESQUEMÁTICO DA RUA E LOCALIZAÇÃO DA SALA-
MODELO
FONTE: Pesquisa
Concomitantemente, procurou-se estabelecer padrões para o
desenvolvimento do estudo dos cânions urbanos, o que levou a adoção das relações
geométricas de H/W, adotadas por David Pearlmutter em sua pesquisa sobre
cânions urbanos na cidade de Dimona, no deserto de Negev, em Israel
(PEARLMUTTER, BERLINER e SHAVIV, 2003). Pearlmutter desenvolveu
simulações com relações geométricas de cânions com razão de altura de obstáculos
pela largura da rua com as seguintes proporções: H/W = 0,33; H/W = 0,66; H/W = 1
e H/W = 2. As relações geométricas apresentam relevância primordial, pois mesmo
que as dimensões absolutas variem, estas mesmas relações encontradas em outras
ruas e avenidas de Curitiba apresentarão um padrão similar no tocante às questões
de incidência solar e iluminação, podendo inclusive auxiliar e referenciar um adendo
de lei de uso do solo para outras vias com semelhantes orientações axiais.
A verificação das condições de iluminação natural nos cânions urbanos e as
simulações destas ocorreram eminentemente através do uso de softwares. Após a
identificação das áreas de estudo, foram utilizados os softwares Luz do Sol, DLN,
125
ECOTECT e RADIANCE para as diferentes orientações axiais dos cânions urbanos
e situações de solstícios de inverno e de verão e equinócio. A análise dos 4 cânions
urbanos de eixos estruturais foi dividida em duas etapas. Em uma primeira análise,
foi utilizado o software Luz do Sol para verificar se havia incidência solar direta nos
ambientes em estudo durante as diferentes épocas do ano e para as diferentes
orientações de fachada. Este estudo inicial foi realizado de modo a verificar a
influência da morfologia urbana no tocante à insolação. Quando da existência da
insolação, o período de duração desta pode ser considerado como um indicativo de
potencial de aproveitamento de luz natural.
Posteriormente, na segunda etapa, era necessário verificar a iluminação
natural através de análises gráficas e resultados numéricos. Então, tomou-se
conhecimento de um software que satisfazia tais preceitos, o ECOTECT. Com este
software, foram modelados cânions urbanos, com as diferentes relações de H/W,
considerando inicialmente uma continuidade infinita, de modo a configurar uma
extensão de cânion tendendo ao infinito. Após algumas simulações, constatou-se
que o mesmo realizava simulações com o céu encoberto apenas. Para que estas
tivessem maior adequação com a realidade do local, foi usado o software DLN para
extrair dados de iluminâncias de dias típicos de solstícios e equinócios para servir
como dados de entrada para simulações com intervalo de uma hora para céu
encoberto do ECOTECT. Não obstante, era necessário verificar as condições de
iluminação natural para a sala-modelo em condições de céu claro e ensolarado, o
que justificou a procura de um software capaz de realizar tais simulações, o
RADIANCE.
As relações pré-estabelecidas apresentam substancial relevância para o
desenvolvimento do estudo, sendo que, quando da construção de modelos
eletrônicos de maior complexidade no ECOTECT, foi possível simular as situações
de iluminação natural para salas com orientações de fachada opostas em um
mesmo cânion, tanto como simulações mais simples ocorridas com o auxílio do
software Luz do Sol, o qual tem como maior enfoque a incidência solar direta.
As ações desenvolvidas podem ser representadas como no organograma
abaixo (figura 51).
126
FIGURA 51 - PLANEJAMENTO EM ORGANOGRAMA
FONTE: Pesquisa
4.1 LUZ DO SOL
O software Luz do Sol foi desenvolvido em 1994, por Maurício Roriz, da
Universidade Federal de São Carlos (1995), para rodar em plataforma Windows 3.1,
através do programa Visual Basic versão 2.0 e computador IBM at-386 com monitor
SVGA. Este software foi laureado como o melhor software tecnológico em concurso
127
nacional promovido pela Fenasoft, IBM e o MEC. A interface do software Luz do Sol
é bastante simples, permitindo a ocorrência de diversas saídas de dados como: a
intensidade de radiação solar incidente em uma superfície horizontal, ou vertical, a
geração de cartas solares, transferidores de ângulos de sombra e a incidência de
raios solares em determinado ambiente. Esta última possibilidade foi intensamente
explorada para averiguar as condições de incidência solar nos diversos cânions
urbanos de Curitiba.
Para a utilização do software Luz do Sol, são necessárias: a inserção de
dados como a latitude e longitude do local, uma data de análise, a orientação da
fachada do ambiente em estudo, a distância do ambiente em estudo até o obstáculo
e a altura deste, em uma primeira etapa (figura 52). Na segunda fase de inserção de
dados, os dados requisitados são relativos às dimensões internas do ambiente em
estudo, como largura, profundidade da sala, altura do piso ao teto, largura da janela,
altura da janela e peitoril (figura 53). Com a disponibilidade destes dados, é possível
realizar uma simulação.
FIGURA 52 - DADOS DE LOCALIDADE PARA O SOFTWARE LUZ DO SOL
FONTE: Pesquisa
128
FIGURA 53 - DADOS DE AMBIENTE INTERNO E OBSTRUÇÃO PARA O
SOFTWARE LUZ DO SOL
FONTE: Pesquisa
As primeiras análises sobre os eixos estruturais ocorreram com a utilização
do software Luz do Sol. Deve-se enfatizar que o mesmo não dá ênfase à quantidade
de iluminação, mas analisa somente as condições de insolação em um ambiente em
estudo, o que pode servir de parâmetro para estudos sobre a salubridade de
ambientes restritos nos cânions urbanos. Entretanto, com os resultados obtidos
através do software Luz do Sol, foi possível vislumbrar a quantidade de horas de
incidência solar para cada situação de H/W, e em distintas épocas do ano, sendo
possível uma posterior análise do que pode ocorrer nos eixos estruturais de Curitiba
em função da legislação permitir uma verticalização sem limitação de altura.
4.2 DLN
O software DLN foi resultado da tese de doutorado desenvolvida por Paulo
Sérgio Scarazzato na Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de
São Paulo, FAUUSP, em 1995, que tinha como objetivo principal “a formação de um
banco de dados sobre a disponibilidade de luz natural em planos horizontais e
verticais quaisquer, externos às edificações em localidades brasileiras”
129
(SCARAZZATO, 1995). A versão inicial do software foi desenvolvida em linguagem
C ++, com compilador Borland C – versão 4.0. A segunda versão incorpora o
conceito de dia luminoso típico de projeto, tendo sido desenvolvida em Microsoft
Excel – versão 5.0 para a apresentação de resultados e subseqüente utilização do
dll (dynamic linking library) para Windows 3.1, assim resultando em uma saída de
gráficos em linhas para cada tabulação feita.
Para o desenvolvimento do software, Scarazzato baseou-se na constatação
da Illuminating Engineering Society of North-America, pois a mesma constatara que
muitos dos modelos desenvolvidos no mundo apresentavam curvas médias bastante
similares. Tal fato permitiu a derivação de algoritmos universalmente aplicáveis os
quais levam em conta aspectos como: latitude, longitude, meridiano padrão, o
azimute da elevação (para cálculos das iluminâncias sobre planos verticais), a data e
a hora legal (SCARAZZATO, 1995).
Com o software DLN, é possível trabalhar com 3 distintos tipos de céu: claro,
parcialmente nublado e encoberto. A utilidade do DLN para a presente pesquisa foi a
existência de um banco de dados com capitais brasileiras e a possibilidade de
cálculo da iluminância para céu encoberto das 8 horas até às 18 horas em qualquer
época do ano, considerando o dia luminoso típico. Tais dados serviram como dados
de entrada para o funcionamento do software ECOTECT em relação ao cálculo para
as condições de céu encoberto. A figura 54 ilustra um exemplo do funcionamento do
DLN, ao obter dados de iluminâncias para Curitiba.
130
FIGURA 54 - EXEMPLO DE RESULTADOS DE VALORES DE ILUMINÂNCIA COM
O SOFTWARE DLN
FONTE: Pesquisa
4.3 ECOTECT
O software ECOTECT é o fruto da tese de doutorado de Andrew Marsh, na
Escola de Arquitetura e Belas Artes da Universidade da Austrália Ocidental, em
1997. O escopo da tese era o enfoque no desenvolvimento de uma ferramenta de
auxílio para projetistas verificarem o desempenho ambiental de suas edificações na
fase de projeto. O software desenvolvido apresenta interface com o Autocad,
havendo muitas similaridades com o mesmo, além de permitir a modelagem
tridimensional.
A grande vantagem do ECOTECT consiste do desenvolvimento de
ferramentas de projeto com precisão acurada de processos naturais, permitindo a
possibilidade de simulação de conforto térmico, conforto acústico e luminoso para
um ambiente e sua visualização em três dimensões. No tocante às simulações de
iluminação natural, o ECOTECT trabalha com dois tipos de modelo de céu: o
uniforme e o encoberto segundo o CIE. É recomendável trabalhar com a condição
menos favorecida, no caso o céu encoberto segundo o CIE.
131
O ECOTECT tem interface com programas como o RADIANCE, o ENERGY
PLUS e o POV-RAY, entre outros, sendo que, para o desenvolvimento da pesquisa
com cânions urbanos, esta possibilidade foi explorada intensamente com o
RADIANCE. A figura 55 ilustra o ECOTECT com um cânion urbano hipotético e a
trajetória aparente do Sol.
FIGURA 55 - EXEMPLO DE FUNCIONAMENTO DO SOFTWARE ECOTECT
FONTE: Pesquisa
4.4 RADIANCE
O RADIANCE consiste de um programa de renderização que foi criado para
pesquisa de algoritmos do tipo ray-tracing, sob a égide de Greg Ward, do
Laboratório Lawrence Berkeley, nos Estados Unidos. Posteriormente, foi percebido
que, entre seus benefícios, poderia englobar análises de potencial de economia de
energia através da simulação de técnicas de projeto de iluminação. Isto despertou o
interesse do Departamento Nacional de Energia nos Estados Unidos e,
132
posteriormente, do governo suíço, sendo a primeira versão do software lançada em
1989 (WARD, 1994).
Também fora verificado que o software contempla muitas necessidades da
arquitetura e da área de iluminação, assim permitindo que profissionais desta área
realizem simulações sobre os ambientes elaborados. O RADIANCE tem como
principais objetivos:
• Assegurar um cálculo de luminâncias no ambiente com precisão
• Simular as condições de luz artificial e luz natural
• Considerar ampla gama de refletância de materiais
• Suportar geometrias complexas
• Proporcionar interface com sistemas CAD
O software apresenta uma informação visual através de curvas isolux, além
de mostrar os valores mínimo e máximo de iluminância no ambiente, sendo isto
obtido através da conversão do valor da luminância existente em um pixel de tela
(WARD, 1994). Na realidade, o RADIANCE é uma ferramenta que usa uma técnica
híbrida ao englobar raios geométricos para determinar a porção de superfícies
visíveis de pontos amostrados. Os níveis de luz no ambiente são então calculados
por pontos através da interpolação entre pontos de amostra (MARSH, 1997). É bem
verdade que existem cálculos para se aferir a quantidade de radiosidade incidente
num pixel, o que será convertido em um valor de iluminação, porém, o RADIANCE
tem uma velocidade de processamento razoavelmente rápida. Isto decorre do fato
do software abdicar do procedimento estocástico e decidir o percentual da
amostragem, ao remover as partes da integral que podem ser computadas
deterministicamente e aferir a importância do restante para maximizar os cálculos
dos raios (WARD, 1994). Como conseqüência, o RADIANCE apresenta velocidade e
precisão nas suas operações, de modo a oferecer respostas viáveis para o cotidiano
dos profissionais de arquitetura e iluminação. A figura 56 ilustra um exemplo de
simulação do RADIANCE, tendo como resultado diversas curvas isolux, cujo
intervalo pode ser ajustado.
133
FIGURA 56 - EXEMPLO DE SIMULAÇÃO COM O SOFTWARE RADIANCE
FONTE: Pesquisa
4.5 PROCEDIMENTOS DE ANÁLISE EM CADA CÂNION
A seguir, serão explanados os procedimentos realizados para cada software
nos cânions analisados e simulados com relação às análises de insolação e
iluminação.
Foi usado o software Luz do Sol para a análise do período de incidência solar,
sendo necessários os seguintes dados: latitude, dados do cânion em estudo como
orientação axial, e a orientação axial da fachada em estudo, a largura (W), a qual é
referente ao espaçamento entre prédios, e a altura dos prédios (H), que é referente
à obstrução vertical ao ambiente construído; dados de nebulosidade durante o ano;
e dimensões do ambiente interno em estudo.
Através da base digitalizada da cidade de Curitiba, foi possível verificar em
AutoCad a orientação axial de cada via estrutural, e subseqüentemente as
orientações das fachadas, perpendiculares à orientação axial ao eixo estrutural em
estudo. Foram encontradas as seguintes orientações axiais para as vias estruturais:
• Cânion urbano da Avenida Sete de Setembro e Rua Padre Anchieta:
247º.
• Cânion urbano da Avenida República Argentina (trecho entre a Av.
Iguaçu e Avenida Presidente Getúlio Vargas): 190º.
• Cânion urbano da Avenida João Gualberto e Avenida Paraná: 221º.
134
Com a obtenção dos valores das orientações axiais e orientações de fachada,
foi possível a simulação com o software Luz do Sol. As orientações axiais também
foram importantes para a modelagem tridimensional com a utilização do software
ECOTECT.
Porém, para a simulação de período de insolação, ainda era necessário obter
dados de nebulosidade média para a entrada no programa. Após verificar os dados
climáticos para Curitiba, considerou-se dia típico de inverno de nível 10% e o dia
típico de verão de nível 10% (GOULART, LAMBERTS e FIRMINO, 1998). A
nebulosidade média apresenta pequenas variações horárias:
TABELA 3 - VALORES DE NEBULOSIDADE MÉDIA CONSIDERANDO DIA TÍPICO
DE INVERNO DE NÍVEL 10% E DIA TÍPICO DE VERÃO DE NÍVEL
10%
INVERNO VERÃO
HORA NEBULOSIDADE
MÉDIA
HORA NEBULOSIDADE
MÉDIA
6:00 38% 6:00 67%
7:00 43% 7:00 66%
8:00 41% 8:00 51%
9:00 41% 9:00 59%
10:00 47% 10:00 57%
11:00 40% 11:00 56%
12:00 38% 12:00 56%
13:00 35% 13:00 58%
14:00 36% 14:00 57%
15:00 36% 15:00 55%
16:00 35% 16:00 54%
17:00 36% 17:00 53%
18:00 35% 18:00 54%
FONTE: Goulart, Lamberts e Firmino (1998)
Os valores tabelados para nebulosidade serviram como dados de entrada
para o software Luz do Sol nas simulações de todos os cânions urbanos
pesquisados. Para verificar as condições de iluminação natural direta neste
ambiente, considerando-o no térreo, foram simulados obstáculos com alturas de
12,67; 25,33; 38 e 76 metros e uma distância fixa de 38 metros, configurando um
135
cânion urbano, consoante as relações pesquisadas por Pearlmutter, Berliner e
Shaviv (2003): relações H/W = 0,33; 0,66; 1 e 2. Para estas simulações foi
considerada a sala modelo com as dimensões anteriormente especificadas. Para a
consideração de quantidade de horas de incidência solar, mesmo uma quantidade
parca de insolação, resultando em uma resposta gráfica de diminuto alcance nas
paredes e no solo, foi considerada como uma hora de insolação disponível para o
ambiente.
No caso da análise das condições de iluminação natural nos cânions o
software de uso principal foi o ECOTECT, que apresenta interface com o
RADIANCE. Em primeira instância foi acertada a posição da cidade de Curitiba e,
através de uma pesquisa na biblioteca interna do ECOTECT, houve um ajuste
relativo à latitude e longitude. Foi possível, então, fazer uma modelagem
tridimensional de cada cânion respeitando a orientação axial encontrada com quatro
variações de altura consoantes ao estudo de Pearlmutter, Berliner e Shaviv (2003),
porém considerando construções com extensões infinitas.
O ECOTECT aceita a configuração de dados como a refletância de materiais.
As paredes externas dos prédios dos cânions urbanos foram simuladas em uma
condição com o valor do coeficiente de reflexão (ρ) igual a 0,2. O vidro, refletivo de 6
mm, foi considerado com coeficiente de reflexão (ρ) igual a 0,32 e as paredes
internas do ambiente em estudo com coeficiente de reflexão (ρ) igual a 0,5. Para
análise do nível de iluminância médio da sala-modelo, considerando um plano a 70
centímetros do piso, foram usados os valores de iluminância para céu encoberto nos
dias típicos de solstícios, e equinócio para Curitiba como dados de entrada para a
realização das simulações. A precisão foi ajustada para “muito alta” e as janelas
foram consideradas medianamente limpas.
Porém, para a análise da luz natural existente nos ambientes, havia a
necessidade de se conhecer dados locais sobre o dia luminoso típico, pois o
ECOTECT não oferece valores de iluminância existente na abóboda celeste,
específicos para a cidade de Curitiba, somente aproximações através da fórmula de
Tregenza e pelo modelo de latitude. Porém, com o auxílio do software DLN foi
possível encontrar valores horários para situações de verão, inverno, primavera e
outono do dia luminoso típico para Curitiba. Com isto, foi possível usar os valores de
136
iluminância de céu do DLN como dado de entrada para o ECOTECT e,
subseqüentemente, procedimentos de cálculos de iluminância interna para as
condições de céu encoberto. Nesta simulação, foi adotado o céu encoberto CIE,
como recomendado, porém com os valores de entrada obtidos com o DLN, tendo
em vista sua especificidade para Curitiba. Posteriormente, foram obtidos os
resultados de iluminância média na sala-modelo para as quatro condições de H/W e
solstícios de verão e inverno e equinócio.
Porém, fazia-se necessária a averiguação de condições de iluminação natural
com o céu claro e a influência do Sol. Em razão do ECOTECT não dispor de tal
opção, foi adotado o RADIANCE para tal procedimento. Para verificar as condições
de iluminação natural interna na sala-modelo, foram ajustadas três vistas no
ECOTECT, sendo uma vista de topo no centro da sala, uma vista frontal à janela e
uma vista com a parede de fundo. Estes ajustes de vistas internas para análise da
iluminação natural foram realizados para salas modelos nos dois lados dos cânions
pesquisados respeitando suas orientações axiais. O RADIANCE foi configurado de
modo a assumir as posições do Sol do ECOTECT e, subseqüentemente, os valores
de iluminância interna obtidos são correlatos ao mesmo. As simulações foram feitas
considerando o período de atividades comerciais e o período de insolação entre as 8
horas até as 18 horas, com um intervalo de duas horas.
Se, por um lado, o ECOTECT, quando das simulações de condição de
iluminação natural para céu encoberto, apresentava o valor de iluminância média na
sala como um dado concreto, no caso dos resultados auferidos com o RADIANCE,
foi necessário desenvolver uma metodologia de análise quantitativa e qualitativa
através da interpretação das vistas obtidas. Tendo em vista a parede de fundo da
sala estar mais afastada da janela e as simulações terem sido feitas somente
considerando a luz natural, considerou-se o menor valor encontrado na mesma para
registro. Posteriormente, estipulou-se o valor de 500 lux para trabalho em escritórios
conforme norma NB-57 e calculou-se a diferença entre os valores encontrados e o
limite para as condições que a iluminância encontrada foi menor que o limiar
estabelecido. Convencionou-se uma tolerância de 10%, sendo que os valores
encontrados neste intervalo foram considerados como dispensáveis de iluminação
artificial. Registrou-se ainda em que horários estes valores do fundo da parede eram
137
maiores que o limiar estabelecido para se ter uma idéia de que horários do dia
poder-se-ia prescindir da iluminação complementar.
Para os resultados com as vistas de topo foram registrados os menores e os
maiores valores. Porém, um detalhe adicional existente para esta situação foi o de
verificar sob quais condições haveria a situação de contraste, e quando da
ocorrência esta foi registrada para saber sob que horários ocorreria. Embora a
incidência solar direta no plano de trabalho para escritórios seja prejudicial,
traduzindo-se em desconforto visual e os maiores ganhos térmicos, o que pode não
ser o recomendável em situações como o verão, o cerne da avaliação consiste em
verificar a quantidade de luz natural disponível em função de simulações com o
ambiente urbano que poderiam tornar-se retificações de lei de uso do solo, ou seja o
objetivo maior é verificar a influência das taxas de verticalização. Entende-se que
nas baixas relações de H/W, quando da ocorrência de contrastes, existem recursos
arquitetônicos e projetuais que são de responsabilidade do arquiteto, como o brise-
soleil, que podem atenuar substancialmente o ofuscamento no ambiente e minimizar
a questão de ganhos térmicos indesejáveis, sendo possível contornar o problema.
Com relação à avaliação das vistas frontais internas, os valores não foram
computados, mas os resultados servem de confirmação quando da existência de
ofuscamento.
138
5 RESULTADOS
A utilização de diversos softwares permitiu averiguar as condições de
insolação e iluminação natural nos cânions urbanos de vias estruturais de Curitiba.
Como exposto em um organograma simples e também explanado quando das
propriedades dos softwares e de sua aplicação na metodologia, a utilização do
software Luz do Sol revelou como os padrões de insolação são influenciados por
diferentes taxas de H/W, enquanto a utilização dos softwares ECOTECT, DLN e
RADIANCE auferiu o comportamento da iluminação na sala-modelo para as
condições de céu encoberto e céu claro.
5.1 RESULTADOS DE INSOLAÇÃO
Os resultados auferidos através da simulação do software Luz do Sol serão
exibidos através das tabelas a seguir (tabela 5 a tabela 27). Algumas observações
são feitas antes da apresentação de resultados. Foi constatado que a Avenida Sete
de Setembro e a Rua Padre Anchieta apresentam a mesma orientação axial, pelo
que foi realizada apenas uma simulação, pois os resultados contemplariam ambos
os cânions. Ainda para estes cânions, nas simulações de solstício de inverno, para
situações com orientação de fachada 157° sudeste, não existem situações de
insolação. A Avenida João Gualberto e a Avenida Paraná são fisicamente uma
mesma via, porém, havendo uma mudança de nome durante o percurso.
139
TABELA 4 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO NO CÂNION DA AVENIDA SETE DE
SETEMBRO E PADRE ANCHIETA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
9:00 24,5 45,4 SIM NÃO NÃO NÃO
10:00 33,1 33,2 SIM SIM NÃO NÃO
11:00 39,0 17,8 SIM SIM NÃO NÃO
12:00 41,2 0 SIM SIM NÃO NÃO
13:00 39,0 342,2 SIM SIM NÃO NÃO
14:00 33,1 326,8 SIM SIM NÃO NÃO
15:00 24,5 314,5 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
TABELA 5 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO NO CÂNION DA AVENIDA
REPÚBLICA ARGENTINA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
9:00 24,5 45,4 SIM NÃO NÃO NÃO
10:00 33,1 33,2 SIM SIM NÃO NÃO
11:00 39,0 17,8 SIM SIM NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
140
TABELA 6 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO NO CÂNION DA AVENIDA
REPÚBLICA ARGENTINA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
12:00 41,2 0 SIM SIM NÃO NÃO
13:00 39,0 342,2 SIM SIM NÃO NÃO
14:00 33,1 326,8 SIM SIM NÃO NÃO
15:00 24,5 314,5 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
TABELA 7 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO NO CÂNION DA AVENIDA JOÃO
GUALBERTO E AVENIDA PARANÁ COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
9:00 24,5 45,4 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
141
TABELA 8 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE INVERNO NO CÂNION DA AVENIDA JOÃO
GUALBERTO E AVENIDA PARANÁ COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
10:00 33,1 33,2 SIM SIM NÃO NÃO
11:00 39,0 17,8 SIM SIM NÃO NÃO
12:00 41,2 0 SIM SIM NÃO NÃO
13:00 39,0 342,2 SIM SIM NÃO NÃO
14:00 33,1 326,8 SIM SIM NÃO NÃO
15:00 24,5 314,5 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
Foram realizadas simulações para os equinócios de outono e primavera,
sendo que algumas orientações, como a fachada a 157° do cânion da Avenida Sete
de Setembro, passam a se beneficiar com um curto período de insolação durante a
manhã.
TABELA 9 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157° SUDESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE OUTONO NO CÂNION DA AVENIDA SETE DE
SETEMBRO E PADRE ANCHIETA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157° SUDESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
8:00 26,9 76,1 SIM NÃO NÃO NÃO
9:00 39,7 66,8 SIM SIM NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
142
TABELA 10 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157° SUDESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA NO CÂNION DA AVENIDA SETE
DE SETEMBRO E PADRE ANCHIETA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157° SUDESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
8:00 26,7 75,8 SIM NÃO NÃO NÃO
9:00 39,5 66,4 SIM SIM NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
TABELA 11 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE OUTONO NO CÂNION DA AVENIDA SETE DE
SETEMBRO E PADRE ANCHIETA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
10:00 51,5 53,4 SIM NÃO NÃO NÃO
11:00 60,8 32 SIM SIM NÃO NÃO
12:00 64,6 0 SIM SIM NÃO NÃO
13:00 60,8 328 SIM SIM NÃO NÃO
14:00 51,5 306,6 SIM SIM NÃO NÃO
15:00 39,7 293,2 SIM SIM NÃO NÃO
16:00 26,9 283,9 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
143
TABELA 12 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA NO CÂNION DA AVENIDA SETE
DE SETEMBRO E PADRE ANCHIETA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
10:00 51,2 53 SIM NÃO NÃO NÃO
11:00 60,4 31,6 SIM SIM NÃO NÃO
12:00 64,2 0 SIM SIM NÃO NÃO
13:00 60,4 328,4 SIM SIM NÃO NÃO
14:00 51,2 307 SIM SIM NÃO NÃO
15:00 39,5 293,6 SIM SIM NÃO NÃO
16:00 26,7 284,2 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
TABELA 13 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE OUTONO NO CÂNION DA AVENIDA
REPÚBLICA ARGENTINA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
8:00 26,9 76,1 SIM NÃO NÃO NÃO
9:00 39,7 66,8 SIM SIM NÃO NÃO
10:00 51,5 53,4 SIM SIM SIM NÃO
11:00 60,8 32 SIM SIM SIM NÃO
FONTE: Pesquisa
144
TABELA 14 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA NO CÂNION DA AVENIDA
REPÚBLICA ARGENTINA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
8:00 26,7 75,8 SIM NÃO NÃO NÃO
9:00 39,5 66,4 SIM SIM NÃO NÃO
10:00 51,2 53 SIM SIM SIM NÃO
11:00 60,4 31,6 SIM SIM SIM NÃO
FONTE: Pesquisa
TABELA 15 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE OUTONO NO CÂNION DA AVENIDA
REPÚBLICA ARGENTINA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
12:00 64,6 0 SIM SIM SIM SIM
13:00 60,8 328 SIM SIM SIM NÃO
14:00 51,5 306,6 SIM SIM SIM NÃO
15:00 39,7 293,2 SIM SIM NÃO NÃO
16:00 26,9 283,9 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
145
TABELA 16 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA NO CÂNION DA AVENIDA
REPÚBLICA ARGENTINA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
12:00 64,2 0 SIM SIM SIM SIM
13:00 60,4 328,4 SIM SIM SIM NÃO
14:00 51,2 307 SIM SIM SIM NÃO
15:00 39,5 293,6 SIM SIM NÃO NÃO
16:00 26,7 284,2 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
TABELA 17 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE OUTONO NO CÂNION DA AVENIDA JOÃO
GUALBERTO E AVENIDA PARANÁ COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
8:00 26,9 76,1 SIM NÃO NÃO NÃO
9:00 39,7 66,8 SIM SIM NÃO NÃO
10:00 51,5 53,4 SIM SIM SIM NÃO
FONTE: Pesquisa
146
TABELA 18 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE OUTONO NO CÂNION DA AVENIDA JOÃO
GUALBERTO E AVENIDA PARANÁ COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
8:00 26,7 75,8 SIM NÃO NÃO NÃO
9:00 39,5 66,4 SIM SIM NÃO NÃO
10:00 51,2 53 SIM SIM SIM NÃO
FONTE: Pesquisa
TABELA 19 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE OUTONO
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE OUTONO NO CÂNION AVENIDA JOÃO
GUALBERTO E AVENIDA PARANÁ COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
11:00 60,8 32 SIM SIM SIM NÃO
12:00 64,6 0 SIM SIM SIM SIM
13:00 60,8 328 SIM SIM SIM NÃO
14:00 51,5 306,6 SIM SIM SIM NÃO
15:00 39,7 293,2 SIM SIM NÃO NÃO
16:00 26,9 283,9 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
147
TABELA 20 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA
COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA EQUINÓCIO DE PRIMAVERA NO CÂNION AVENIDA JOÃO
GUALBERTO E AVENIDA PARANÁ COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
11:00 60,4 31,6 SIM SIM SIM NÃO
12:00 64,2 0 SIM SIM SIM SIM
13:00 60,4 328,4 SIM SIM SIM NÃO
14:00 51,2 307 SIM SIM SIM NÃO
15:00 39,5 293,6 SIM SIM NÃO NÃO
16:00 26,7 284,2 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
Por fim, são apresentados os resultados tabelados no período do solstício de
verão.
TABELA 21 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157° SUDESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO NO CÂNION DA AVENIDA SETE DE
SETEMBRO E PADRE ANCHIETA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157° SUDESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
7:00 22,7 106,2 SIM NÃO NÃO NÃO
8:00 35,8 101,5 SIM SIM NÃO NÃO
9:00 49,2 97 SIM SIM SIM NÃO
10:00 62,7 92,1 SIM SIM SIM NÃO
11:00 76,2 84,6 SIM SIM SIM SIM
FONTE: Pesquisa
148
TABELA 22 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO NO CÂNION DA AVENIDA SETE DE
SETEMBRO E PADRE ANCHIETA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337° NOROESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
13:00 76,2 275,4 SIM SIM SIM SIM
14:00 62,7 267,9 SIM SIM SIM NÃO
15:00 49,2 263,0 SIM SIM SIM NÃO
16:00 35,8 258,5 SIM SIM NÃO NÃO
17:00 22,7 253,8 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
TABELA 23 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO NO CÂNION DA AVENIDA REPÚBLICA
ARGENTINA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100° LESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
7:00 22,7 106,2 SIM NÃO NÃO NÃO
8:00 35,8 101,5 SIM SIM NÃO NÃO
9:00 49,2 97 SIM SIM SIM NÃO
10:00 62,7 92,1 SIM SIM SIM NÃO
11:00 76,2 84,6 SIM SIM SIM SIM
FONTE: Pesquisa
149
TABELA 24 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO NO CÂNION DA AVENIDA REPÚBLICA
ARGENTINA COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280° OESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
13:00 76,2 275,4 SIM SIM SIM SIM
14:00 62,7 267,9 SIM SIM SIM NÃO
15:00 49,2 263,0 SIM SIM SIM NÃO
16:00 35,8 258,5 SIM SIM NÃO NÃO
17:00 22,7 253,8 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
TABELA 25 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO NO CÂNION DA AVENIDA JOÃO
GUALBERTO E AVENIDA PARANÁ COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131° SUDESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
7:00 22,7 106,2 SIM NÃO NÃO NÃO
8:00 35,8 101,5 SIM SIM NÃO NÃO
9:00 49,2 97 SIM SIM SIM NÃO
10:00 62,7 92,1 SIM SIM SIM NÃO
11:00 76,2 84,6 SIM SIM SIM SIM
FONTE: Pesquisa
150
TABELA 26 - RELAÇÃO DE ALTURA SOLAR, AZIMUTE E DISPONIBILIDADE DE
INCIDÊNCIA SOLAR DIRETA NO AMBIENTE PARA CÂNIONS COM
RELAÇÃO H/W=0,33; 0,66; 1 E 2, PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO COM
ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE
CONDIÇÕES SIMULADAS PARA SOLSTÍCIO DE VERÃO NO CÂNION DA AVENIDA JOÃO
GUALBERTO E AVENIDA PARANÁ COM ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311° NOROESTE
Insolação disponível em função da relação H/W Hora Altura Solar Azimute
H/W = 0,33 H/W = 0,66 H/W = 1 H/W = 2
13:00 76,2 275,4 SIM SIM SIM SIM
14:00 62,7 267,9 SIM SIM SIM NÃO
15:00 49,2 263,0 SIM SIM SIM NÃO
16:00 35,8 258,5 SIM SIM NÃO NÃO
17:00 22,7 253,8 SIM NÃO NÃO NÃO
FONTE: Pesquisa
Em função dos resultados obtidos com o software Luz do Sol, foram
elaborados gráficos compilando a relação H/W e as horas de incidência Solar
disponível para cada orientação de fachada. Ao variar a relação H/W através da
altura do obstáculo, foi possível obter as horas de incidência solar existentes na
sala-modelo, com correspondente tabela gráfica de acordo com as orientações
axiais dos cânions estudados. Os quadrados referentes ao apartamento analisado
correspondem à orientação de fachada em relação ao percurso do Sol. Assim, a
título de exemplo, a sala térrea voltada para o noroeste situada na Av. Rep.
Argentina apresentará 4 horas de Sol para uma relação H/W = 0,33 no solstício de
inverno, conforme a figura 57.
Em relação à incidência solar no inverno, constatou-se que um eixo com
orientação de 0º permite uma melhor distribuição de luz interna no cânion, e que,
quanto mais o eixo tender a assumir características de orientação axial leste-oeste
pura ou 90º, mais haverá a propensão de privilegiar a fachada com orientação
direcionada ao norte. Estas diferenças podem ser verificadas ao se analisar os 3
cânions na condição de solstício de inverno. Um outro aspecto relevante a ser
ressaltado é concernente à altura das obstruções. Pode-se notar que, para
obstruções de 13,33m, H/W = 0,33, na Rua Padre Anchieta, um apartamento no
primeiro pavimento auferiria sete horas de incidência solar, e um obstáculo de
26,67m, H/W = 0,66, reduziria esse tempo para cinco horas (figura 57). Não
151
obstante, tendo em vista a baixa altura solar no inverno, para um obstáculo acima de
38m, H/W = 1, não haveria incidência solar. Aliás, a relação H/W = 1 é um limite para
a situação simulada, pois a baixa altura solar no inverno impede a incidência do Sol
nos apartamentos de primeiro pavimento com obstáculos acima de 38m nos cânions
analisados.
FIGURA 57 - HORAS DE INCIDÊNCIA SOLAR NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NAS
DIFERENTES ORIENTAÇÕES DE APARTAMENTOS DOS CÂNIONS
ANALISADOS
FONTE: Pesquisa
A maior altura solar nos equinócios em relação ao inverno e o aumento da
trajetória aparente do Sol proporcionam um substancial aumento de horas de
incidência solar para relações acima de H/W = 1, e em algumas orientações, mesmo
com obstáculos de 80m, o que corresponde a H/W = 2. Novamente, para
apartamentos em ambos os lados do cânion da Avenida República Argentina, há
uma distribuição de incidência solar mais uniforme, enquanto no caso da Rua Padre
Anchieta os apartamentos de primeiro pavimento com orientação de 337º dispõem
de grande período de incidência solar, que diminui substancialmente para relação
H/W = 2, enquanto apartamentos de primeiro pavimento com orientação de fachada
de 157º apresentam 2 horas de incidência solar com obstáculos de 26,67m (H/W =
0,66), conforme figura 58. É evidente também que o cânion da Avenida Paraná, em
situação intermediária em relação ao cânion da Rua Padre Anchieta e Avenida
República Argentina, tem os apartamentos com orientação de fachada de 131º com
mais horas de incidência solar que os apartamentos de orientação de fachada de
157º.
152
FIGURA 58 - HORAS DE INCIDÊNCIA SOLAR NOS EQUINÓCIOS NAS
DIFERENTES ORIENTAÇÕES DE APARTAMENTOS DOS CÂNIONS
ANALISADOS
FONTE: Pesquisa
A maior altura solar no verão proporciona um fenômeno interessante: todas
as orientações de fachadas pesquisadas dos cânions urbanos dispõem da mesma
quantidade de horas de incidência solar, variando conforme a relação H/W do
cânion. É importante ressaltar que a orientação de fachada que mais recebe
incidência solar de todos os cânions analisados, situada na Rua Padre Anchieta com
337º, tem no verão uma diminuição em comparação com as situações de equinócio
e solstício de inverno. Mesmo para a crítica condição de H/W = 2, é possível auferir
uma hora de incidência solar, conforme a figura 59.
FIGURA 59 - HORAS DE INCIDÊNCIA SOLAR NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NAS
DIFERENTES ORIENTAÇÕES DE APARTAMENTOS DOS CÂNIONS
ANALISADOS
FONTE: Pesquisa
153
5.2 RESULTADOS DE ILUMINÂNCIA COM O CÉU ENCOBERTO
O ECOTECT considera o céu encoberto para as análises de desempenho
luminoso tendo como resultado final os valores de iluminância média da sala. O céu
encoberto consiste de um modelo no qual a posição do Sol durante o dia não é
aparente. No zênite, a iluminância é três vezes maior do que na linha de horizonte.
Sendo a componente celeste, excetuando a ação direta dos raios solares, o principal
componente de luz natural e difusa, não haverá a influência da orientação da
fachada no modelo do software.
Os resultados auferidos nestas condições são semelhantes para todas as
orientações de fachada para todos os cânions considerados. No inverno, as
iluminâncias médias para a sala-modelo são bastante baixas e em apenas 3
ocasiões seria possível superar o nível de 500 lux. Isto ocorreria para cânions com
relação H/W=0,33 entre 11:00 e 13:00. Considerando um projeto de iluminação que
combine simultaneamente a luz natural e artificial, é plausível que, com pontos de
iluminação mais afastados da janela, seja possível complementar a iluminância
requerida para o limiar mínimo de 500 lux, com uma tolerância de 10% (450 lux), de
modo a viabilizar o desenvolvimento de atividades laborativas. No tocante as
relações H/W=1, estas encontram-se abaixo de um patamar de 300 lux durante a
maior parte do dia, sendo, portanto, necessária a utilização da luz artificial para que
haja iluminância suficiente para o desenvolvimento de atividades. Entretanto,
considerando um projeto de iluminação setorizado com pontos de luz próximos à
janela e próximos à parede de fundo, em alguns momentos do dia seria possível
prescindir do acionamento de circuitos de iluminação artificial dos pontos mais
próximos à janela. A relação H/W=2 apresenta níveis de iluminância média de sala
bastante baixos, sendo necessária a iluminação artificial, pois no seu apogeu atinge-
se apenas 142 lux (figura 60).
154
FIGURA 60 - ILUMINÂNCIA MÉDIA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO
FONTE: Pesquisa
Nos equinócios, os níveis médios de iluminância da sala para as condições de
H/W=0,33 suplantam o limiar de 500 lux por um período de sete horas, de 9:00 até
15:00. O fato de superar 500 lux não indica que todo o ambiente possa prescindir da
iluminação artificial, pois uma área próxima à janela pode obter níveis de iluminância
acima de 1000 lux e uma área mais afastada um valor abaixo desse limiar.
Entretanto, é um bom indicativo sobre a possibilidade de prescindir de luz artificial.
No caso da relação H/W=0,66, de 11:00 até 13:00 o nível de iluminância média da
sala suplantaria 500 lux. Às 10:00 e às 14:00 a iluminância média registraria 463 lux,
o que sugere que esteja bastante próximo do limite mínimo e com possibilidades de
prescindir de iluminação artificial próximo à janela, sendo, no entanto, necessário o
acionamento de luz artificial na parede de fundo da sala. No caso da relação H/W=1,
o maior valor de iluminância média seria de 394 lux às 12:00, e a iluminação artificial
seria necessária durante o dia. É plausível que em alguns momentos esta pudesse
ser dispensável nas áreas próximas à janela, mas, de qualquer forma, esta seria
necessária para as paredes de fundo da sala. No caso da relação H/W=2 a situação
seria bastante crítica, pois no ápice às 12:00 o valor de iluminância média seria de
apenas 194 lux (figura 61)
155
FIGURA 61 - ILUMINÂNCIA MÉDIA NOS EQUINÓCIOS
FONTE: Pesquisa
No verão, a iluminância média auferida para a relação H/W=0,33 sugere a
possibilidade de uso da iluminação natural durante aproximadamente 8 horas por
dia. Entretanto, é válido enfatizar novamente que o fato da iluminância média de um
ambiente suplantar o patamar de 500 lux não significa que as condições de
iluminação natural existente possam contemplar as necessidades de atividades a
serem desenvolvidas em todas as áreas do ambiente. Por conseguinte, é plausível
que em alguns momentos do dia, apesar da média da sala ser superior a 500 lux,
áreas próximas à parede de fundo possam eventualmente requerer um
complemento localizado de iluminação artificial. Além disso, deve-se considerar que
as áreas próximas à janela, quando da incidência solar direta, tornam-se diretamente
iluminadas pelos raios solares o que inviabilizaria o desenvolvimento de atividades
pelo excesso de iluminação e ofuscamento. E, finalmente, a eventual existência de
incidência solar direta no ambiente pode se traduzir em ganhos térmicos, que podem
ser benéficos na condição de inverno, mas não seriam interessantes para o verão, o
que levaria a um aumento da carga de resfriamento e subseqüentes gastos com
energia artificial através de ar-condicionado. Não obstante às observações
mencionadas, existem recursos arquitetônicos que podem ser utilizados para
156
atenuar a incidência solar direta a fim de evitar ganhos térmicos e ofuscamento e
ainda aumentar o nível de iluminância no fundo da sala, como as prateleiras de luz,
sendo que isto ficaria a cargo da etapa de projeto e responsabilidade do arquiteto.
Apesar dos eventuais problemas levantados, existe um enorme potencial para a
utilização da iluminação natural em função desta configuração com baixo
adensamento. No caso da relação H/W=0,66, existem aproximadamente 5 horas em
que a sala apresenta uma iluminância média superior a 500 lux. Este parâmetro
sugere que, para esta situação, as condições de iluminação são bastante
satisfatórias e que há a possibilidade de prescindir de iluminação artificial em todos
os pontos da sala por alguns momentos e, em outros, prescindir desta nas áreas
mais próximas à janela, sempre contando com cuidados para filtrar eventuais
excessos de luz natural que venham a provocar ofuscamentos e ganhos térmicos.
Para a condição de H/W=1, o apogeu de iluminação média do ambiente será de 431
lux às 12:00, o que sugere que, para o céu encoberto, não seja possível prescindir
da iluminação artificial. Porém, é factível que durante um certo período do dia seja
possível dispensar o seu uso para áreas mais próximas à janela. No tocante à
relação H/W=2, a iluminância máxima auferida seria de 212 lux às 12:00.
Certamente, a iluminação artificial seria bastante necessária para proporcionar
condições de trabalho adequadas e seria enormemente requisitada para áreas mais
distantes da janela (figura 62).
157
FIGURA 62 - ILUMINÂNCIA MÉDIA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO
FONTE: Pesquisa
5.3 RESULTADOS DE ILUMINÂNCIA COM CÉU CLARO
Estes resultados foram obtidos através do uso dos softwares ECOTECT para
modelagem tridimensional e RADIANCE para renderização e análise gráfica da
iluminância existente no ambiente. Para melhor compreensão, os resultados serão
separados pela análise dos cânions: Avenida Sete de Setembro e Rua Padre
Anchieta, Avenida República Argentina e Avenida João Gualberto e Avenida Paraná.
A Avenida Sete de Setembro e a Rua Padre Anchieta apresentam a mesma
orientação axial, assim assume-se que os cálculos e simulações para uma destas
contemplem ambas as situações, enquanto a Avenida João Gualberto muda de
nome para Avenida Paraná.
5.3.1 Avenida Sete de Setembro e Rua Padre Anchieta
A Avenida Sete de Setembro e a Rua Padre Anchieta têm em seus cânions
urbanos duas situações: uma sala-modelo com orientação 157° sudeste e outra
sala-modelo com orientação 337° noroeste.
158
Orientação 157° sudeste: primeiro serão discorridos os valores de iluminância
obtidos no fundo da sala e posteriormente os valores próximos à janela.
Fundo da sala, no solstício de inverno: os valores obtidos,
independentemente da relação H/W, para esta orientação, são substancialmente
irrisórios e, mesmo na condição de H/W = 0,33, o valor obtido não chega sequer ao
patamar de 140 lux, (figura 63). Os valores auferidos sugerem uma grande
dependência de energia artificial para iluminação nos ambientes mais próximos ao
fundo da sala para o desenvolvimento de atividades laborais.
Valores próximos à janela, no solstício de inverno: os maiores valores de
iluminância ocorrem no intervalo entre 12:00 e 14:00, quando provavelmente uma
parcela da luz natural existente provém das reflexões internas do cânion,
especialmente dos raios solares incidentes na face oposta (337°, noroeste).
Entretanto, não existe um valor de entrada que alcance o patamar de 500 lux, sendo
plausível que o uso de energia artificial seja intenso, especialmente para as
condições de H/W=2, pois o valor de pico próximo à janela é de 234 lux. Próximo às
12:00, as demais relações de H/W apresentam valores de entrada superiores a 440
lux (figura 64), sendo que, dependendo da atividade, a luz artificial poderia ser
prescindida próxima à janela neste período.
159
FIGURA 63 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157°
FONTE: Pesquisa
FIGURA 64 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157º
FONTE: Pesquisa
160
Fundo da sala, nos equinócios: os valores de iluminância obtidos são ínfimos
para o desenvolvimento de atividades laborativas, tendo em vista que o apogeu
ocorre com a relação H/W=0,33 com o valor de 142 lux, tornando-se evidente a
dependência de energia elétrica de iluminação complementar (figura 65).
Valores próximos à janela, nos equinócios: os maiores valores ocorrem no
início do dia, às 8:00, mas o Sol tem uma altura solar relativamente baixa neste
momento. Até aproximadamente 16:00, excetuando a relação H/W=2, as demais
relações auferem valores acima de 400 lux (figura 66).
FIGURA 65 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157 GRAUS
FONTE: Pesquisa
161
FIGURA 66 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, no solstício de verão: há um notório aumento com relação às
outras estações no começo da manhã nas diversas relações H/W para os valores de
iluminância de fundo da sala. A análise da trajetória aparente do Sol denota o astro
nascendo em sudeste e se pondo em sudoeste, o que pode explicar em parte este
aumento de iluminância no fundo da sala. Apesar do aumento de iluminância na
parede de fundo da sala, ainda existe a crônica dependência de iluminação artificial
complementar para se chegar aos 500 lux, ressalvando-se que a relação H/W=2
apresenta um desempenho pífio (figura 67).
Valores próximos à janela, no solstício de verão: comparativamente ao
período de inverno, há um fato curioso para a relação H/W=2, que consiste da alta
iluminância registrada próximo à janela no equinócio, enquanto o mesmo não ocorre
no verão (figura 68). Ao verificar com o ECOTECT a posição do Sol no equinócio e
no verão, é possível observar a razão destas diferenças, especialmente para a
relação H/W=2, quando o Sol nasce atrás do bloco de prédios (figuras 69 e 70). Nos
demais casos, os valores iniciais próximos à janela são bastante altos,
especialmente das 8:00 até as 10:00, havendo ofuscamento neste período.
162
FIGURA 67 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 68 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 157 GRAUS
FONTE: Pesquisa
163
FIGURA 69 - SITUAÇÃO DE EQUINÓCIO PARA CÂNION DA AVENIDA SETE DE
SETEMBRO
FONTE: Pesquisa
FIGURA 70 - SITUAÇÃO DE EQUINÓCIO PARA CÂNION DA AVENIDA SETE DE
SETEMBRO
FONTE: Pesquisa
Orientação 337° noroeste: primeiro serão discorridos os valores de
iluminância obtidos no fundo da sala e posteriormente os valores próximos à janela.
Fundo da sala, no solstício de inverno: a trajetória aparente do Sol revela que
neste período o astro assume uma trajetória tendente ao norte, o que em tese
favorece os ambientes com orientação 337° noroeste. Entretanto, a altura solar no
164
período de inverno é menor, o que reflete no desempenho de iluminâncias mínimas
no fundo da sala. Para a relação H/W=2, os raios solares não conseguem
transpassar o obstáculo e isto reflete em valores mínimos de iluminância que, no
ápice, não chegam a ultrapassar 30 lux. Para a relação H/W=1, às 12:00, é possível
dispensar a luz artificial, pois o nível obtido é de 486 lux, considerando uma
tolerância de 10% do limiar de 500 lux. Porém, para a relação H/W=0,66, há a
possibilidade de prescindir da iluminação artificial das 12:00 até às 14:00, enquanto
que, para a relação H/W=0,33, é possível dispensar a iluminação artificial das 12:00
até as 16:00 (figura 71).
Valores próximos à janela, no solstício de inverno: excetuando a crítica
relação H/W=2, existem alguns períodos de ofuscamento advindos da forte carga de
iluminância próximo à janela. Para a relação H/W=1, haveria ofuscamento das 8:00
até às 12:00, enquanto a relação H/W=0,66 experimentaria ofuscamento das 8:00
até às 14:00 e por fim, a relação H/W=0,33 experimentaria ofuscamento das 8:00 até
às 16:00, conforme figura 72. É evidente que a exposição direta dos raios solares
não é adequada para o trabalho de iluminação natural, não obstante, ao analisar a
geometria do cânion urbano e subseqüentemente as premissas balizadoras de
desenho urbano, é possível aferir qual relação poderia potencialmente trabalhar com
iluminação natural. É válido lembrar que o ofuscamento poderia ser sanado com
prateleiras de luz, diminuindo a carga térmica indesejável e o ofuscamento nas áreas
mais próximas a janela, além da possibilidade de melhor distribuição de iluminâncias
internas e aumento dos valores no fundo da sala. Ressalta-se que isto é de
responsabilidade do arquiteto quando da formulação do projeto arquitetônico.
165
FIGURA 71 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 72 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, nos equinócios: de maneira geral, há um decréscimo dos
valores mínimos no fundo da sala. No inverno, pela menor altura solar, os raios
166
solares incidentes assumem um ângulo mais oblíquo, o que contribui para elevar o
valor mínimo de iluminância no fundo da sala. O ápice ocorre às 14:00, para a
relação H/W=0,33. Neste momento, a iluminância mínima é de 667 lux, conforme
figura 73. Durante o período da manhã, mesmo a relação H/W=2 apresenta um
padrão de comportamento semelhante às demais relações, embora, obviamente,
com valores de iluminância menor. Entretanto, a crítica relação H/W=2 não pode
prescindir da iluminação artificial. Para as demais relações, é possível dispensar a
iluminação artificial por pelo menos uma hora no dia para quaisquer relações, sendo
obviamente a relação H/W=0,33 a mais privilegiada.
Valores próximos à janela, nos equinócios: comparativamente ao inverno, os
valores obtidos são superiores. O ápice ocorre às 14:00, quando a relação
H/W=0,33 obtém um valor de entrada de 13705 lux. De acordo com os resultados
obtidos, durante o período de 8:00 até 12:00, os valores de iluminância próximos à
janela são semelhantes, sendo que apenas às 14:00 a relação mais prejudicada de
H/W=2 experimenta um grande decréscimo, e às 16:00, a relação H/W=1 também
sofre um decréscimo grande de valor de entrada. No final do dia, às 18 horas, ocorre
uma equalização dos valores de entrada devido à posição do Sol, baixa e bastante a
oeste, que provoca ofuscamento na parede lateral direita (figura 74). Os horários em
que há possibilidade de dispensar a energia artificial, considerando os valores
mínimos de parede de fundo, são aproximadamente de 12:00 até 15:00 nos cânions
de H/W=0,66 e 0,33. Para H/W=1, há um curto período, às 14:00, em que o valor
suplanta 500 lux.
167
FIGURA 73 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 74 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, no solstício de verão: os valores de iluminância registrados em
nenhum momento conseguem suplantar o limite de 500 lux ou mesmo o patamar de
168
400 lux (figura 75). Embora a trajetória aparente solar seja maior, o que traz um
correspondente período de possibilidade de trabalho com a luz natural, os raios
solares não incidem diretamente no ambiente, o que explica esse decréscimo com
relação aos períodos de solstício de inverno e equinócios. Na realidade, a
iluminação existente é proveniente da abóboda celeste e refletida, existindo um curto
período de incidência solar direta no ambiente e ofuscamento, pois o Sol está
nascendo à sudeste e em seu poente está a sudoeste.
Valores próximos à janela, no solstício de verão: os valores de iluminância
registrados em seu apogeu não chegam a 6.000 lux, pela altura solar bastante alta,
o que significa que os telhados receberão a maior incidência dos raios solares, e
pelo fato da trajetória aparente do Sol ser majoritariamente de sudeste a sudoeste.
Há uma coerência nos valores de entrada próximos à janela, sendo que o ápice
ocorre entre 14:00 e 16:00 (figura 76). Os maiores valores de iluminância
provenientes da abóboda celeste beneficiam especialmente a relação H/W=2, a qual
comparada ao período de solstício de inverno apresenta um melhor desempenho,
porém, todas as relações H/W necessitarão de iluminação complementar.
169
FIGURA 75 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 76 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 337 GRAUS
FONTE: Pesquisa
170
5.3.2 Avenida República Argentina
A Avenida República Argentina tem em seu cânion urbano duas situações:
uma sala-modelo com orientação 100° leste e outra sala-modelo com orientação
280° oeste.
Orientação 100° leste: primeiro serão discorridos os valores de iluminância
obtidos no fundo da sala e posteriormente os valores próximos à janela.
Fundo da sala, no solstício de inverno: a relação H/W=2 é bastante crítica,
pois os menores valores de iluminância sequer chegam a 50 lux, o que requer um
permanente uso de energia elétrica para iluminação. No tocante às outras relações,
após o ápice às 10:00, quando a relação H/W=0,33 registra um valor de 335 lux no
fundo da sala, há um decréscimo contínuo durante o dia. Para as relações H/W=1;
0,66 e 0,33 há a necessidade de um dispositivo para evitar o ofuscamento às 10:00,
porém no restante do dia de solstício de inverno, o mesmo problema não existirá
(figura 77).
Valores próximos à janela, no solstício de inverno: no inverno, os valores mais
altos são obtidos às 10:00; as relações H/W=1; 0,66 e 0,33 obtêm valores superiores
a 11000 lux neste horário (figura 78). Entretanto, para a relação H/W=2 no inverno
esta situação é bastante crítica, por não haver uma iluminância suficiente de entrada
na janela (apenas 181 lux).
171
FIGURA 77 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 78 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, nos equinócios: durante a manhã, para a relação de
H/W=0,33, a maior altura solar, comparativamente ao inverno, e a menor
172
densificação urbana permitem que às 8:00 seja acima de 1000 lux. Para as demais
relações no mesmo horário, não é possível trabalhar com a iluminação natural,
contudo, excetuando-se a relação H/W=0,33, o apogeu para as demais relações
ocorre as 10:00. Neste horário, as relações H/W=1; 0,66 e 0,33 têm valores mínimos
de iluminância acima de 450 lux, na tolerância de 10% de 500 lux, sendo possível
prescindir da iluminação artificial complementar. Porém, a partir das 12:00, os
valores mínimos decrescem gradativamente, abaixo de 300 lux (figura 79), sendo
necessário a utilização de energia complementar para iluminação.
Valores próximos à janela, nos equinócios: às 10:00, com exceção da relação
H/W=2, todas as demais proporções de cânions simuladas experimentam valores
próximos à janela acima de 12000 lux, o que requer dispositivos arquitetônicos para
filtrar o excesso, mas há a possibilidade de trabalho com a luz natural. às 12:00, já
sem a incidência direta dos raios solares na sala-modelo, a iluminância cai
drasticamente próximo à janela (figura 80). Porém, a luz refletida no interior do
cânion e proveniente da componente celeste promovem um pequeno aumento no
valor de iluminância para a relação H/W=2, ao passo que as demais relações sem a
disponibilidade de incidência solar direta apresentam valores menores de
iluminância.
173
FIGURA 79 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 80 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, no solstício de verão: no início da manhã, às 8:00, as relações
H/W=0,66 e 0,33 poderiam prescindir da iluminação artificial, pois a primeira teria um
174
valor de 484 lux, enquanto a segunda teria um valor de 1195 lux. As relações H/W=2
e 1 teriam obstáculos que diminuiriam sensivelmente os valores de iluminância no
fundo da sala. Às 10:00, todas as relações de cânion, excetuando-se a relação
H/W=2, obtiveram valores acima de 600 lux, podendo assim dispensar a iluminação
artificial. Às 12:00, a relação H/W=2 atingiria seu apogeu, registrando o valor de 301
lux, sendo este, porém insuficiente para prescindir de iluminação artificial
complementar (figura 81). As demais relações teriam valores maiores, porém
insuficientes para dispensar a iluminação artificial. No restante do dia, os valores
registrados foram ínfimos, sendo necessária a iluminação complementar.
Valores próximos à janela, no solstício de verão: no verão, às 8:00, as
relações H/W=0,66 e 0,33 registraram valores bastante altos, sendo necessário
filtrar os excessos para evitar o ofuscamento. Às 10:00, excetuando a relação
H/W=2, os valores de iluminância próximos à janela foram superiores a 13000 lux.
Às 12:00, o Sol está em sua altura máxima e os raios solares estão praticamente
perpendiculares, assim permitindo que todas as relações de H/W aufiram a
incidência solar direta, nivelando os valores próximos à janela para quaisquer
relações. Com a incidência direta dos raios solares, evidentemente, é necessário
filtrá-los de modo a evitar o ofuscamento neste horário. Nestas condições, é possível
que a prateleira de luz, embora sua eficiência máxima ocorra para salas com
orientação de norte puro, pudesse melhorar as iluminâncias no fundo da sala e tirar
o ofuscamento da janela. A partir de 14:00, os valores de iluminância de entrada da
janela são abaixo de 500 lux, sendo necessário um complemento de energia
artificial, embora para as relações menos densas a quantidade de luz requisitada
seja menor (figura 82). No restante do dia, a iluminação complementar seria
necessária.
175
FIGURA 81 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 82 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 100 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Orientação 280° oeste: Primeiro serão discorridos os valores de iluminância
obtidos no fundo da sala e posteriormente os valores próximos à janela.
176
Fundo da sala, no solstício de inverno: às 8:00, os valores mínimos
registrados na parede de fundo são irrisórios, abaixo de 100 lux e durante o dia
tendem a crescer gradativamente. Às 12:00, a relação H/W=2 atinge o ápice,
registrando um valor de 136 lux. Às 14:00, a relação H/W=2 necessita de iluminação
artificial, porém, há um sensível aumento de iluminância para as demais relações. A
relação H/W=1 registra 364 lux, a relação H/W=0,66 registra 367 lux e, por fim, a
relação H/W=0,33 registra 438 lux. Às 16:00, em virtude da menor densificação, a
relação H/W=0,33 tem o seu apogeu com 644 lux, sendo possível dispensar a
iluminação artificial neste horário. Porém, as demais relações registram valores
irrisórios abaixo de 70 lux (figura 83). Posteriormente a este horário, todas as
relações precisam de energia elétrica de iluminação complementar.
Valores próximos à janela, no solstício de inverno: os valores registrados
aumentam gradativamente ao longo do dia, desde a manhã até às 12:00. Neste
horário, a relação H/W=2 atinge o apogeu devido à altura solar, com 1058 lux
próximo à janela, para depois ter um declínio posterior. Para as outras relações, a
partir de 12:00, há um grande incremento de valores de iluminância e, com exceção
da relação H/W=2, há a necessidade de filtrar o excesso de luminosidade, pois os
valores próximos à janela às 14:00 alcançam mais de 12000 lux. Às 16:00, a relação
H/W=0,33 registra um valor de 13022 lux próximo à janela, sendo evidente a
necessidade de filtrar este excesso que gera ofuscamentos indesejáveis. Neste
mesmo horário, as demais relações registram valores abaixo de 500 lux, sendo,
portanto, ínfimos (figura 84).
177
FIGURA 83 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 84 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, nos equinócios: as curvas de iluminância assumem um
comportamento similar ao inverno, tendo como diferença que os valores de fundo da
178
parede são em geral mais elevados. Porém, às 14:00 ocorre o pico de iluminância
próxima à janela para as relações H/W=1; 0,66 e 0,33. Neste horário, estas mesmas
relações de cânion dispensam o acionamento de energia artificial para iluminação,
pois os menores valores de iluminância no fundo da parede estão acima de 550 lux.
Às 16:00, as relações H/W=2, 1 e 0,66 têm seus valores de iluminância diminuídos
substancialmente devido à obstrução dos prédios do cânion. Neste mesmo
momento, a relação H/W=0,33 pode prescindir de iluminação artificial ao obter 1218
lux no fundo da sala (figura 85). Após este apogeu, todas as relações necessitarão
de iluminação complementar até o final do dia.
Valores próximos à janela, nos equinócios: os valores tendem a crescer ao
longo do dia, sendo que, de 8:00 às 12:00 os valores registrados são menores que
900 lux. Às 14:00, os valores de entrada são superiores a 13000 lux, excetuando-se
a relação H/W=2, sendo evidente a necessidade de inserir dispositivos para
controlar o excesso de iluminação a fim de evitar o ofuscamento. Às 16:00, a relação
H/W=0,33 registra um valor de entrada de 9890 lux, enquanto a relação H/W=0,66
obtém 514 lux, o que nas áreas próximas à janela poderia dispensar a iluminação
artificial (figura 86). Para as demais relações, estas apresentam valores irrisórios,
sendo inevitável o uso de iluminação artificial complementar.
179
FIGURA 85 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 86 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, no solstício de verão: No solstício de verão, das 8:00 às 12:00,
há um padrão semelhante de ascensão de valores de quantidade de luz. Às 12:00, o
180
menor valor para a relação H/W=2 não chega a 100 lux, por outro lado, as demais
relações estão acima de 200 lux, ainda precisando de iluminação artificial.
Entretanto, a grande diferença no verão é um substancial aumento às 14:00 para os
valores mínimos no fundo da sala para a relação H/W=2, que está com 411 lux,
enquanto as demais apresentam valores superiores. Neste horário, as relações
H/W=0,66 e 0,33 podem prescindir de iluminação artificial. E, às 16:00 as mesmas
relações auferem um maior valor de iluminância, sendo possível dispensar
novamente a iluminação artificial. Contudo, as relações H/W=2 e 1 obtém valores
abaixo de 100 lux, evidenciando a necessidade de uso de iluminação complementar
(figura 87).
Valores próximos à janela, no solstício de verão: os valores de iluminância
próximo à janela crescem gradativamente durante o dia, sendo que, no período entre
8:00 e 12:00, não há registro de ofuscamento. A relação H/W=0,33 obteve às 12:00
1142 lux, podendo dispensar a iluminação artificial em áreas próximas à janela. O
mesmo vale para as relações H/W=1 e 0,66. A partir das 14:00, todas as relações
desfrutam de valores de iluminância acima de 11700 lux. Às 16:00, as relações
H/W=2 e 1 teriam um substancial decréscimo, ao passo que as relações H/W=0,66 e
0,33 teriam farta iluminância acima do patamar de 12600 lux, o que requeriria um
dispositivo para filtrar o excesso, como a prateleira de luz (figura 88).
181
FIGURA 87 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 88 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 280 GRAUS
FONTE: Pesquisa
182
5.3.3 Avenida João Gualberto e Avenida Paraná
A Avenida João Gualberto, e a continuação na Avenida Paraná, tem em seu
cânion urbano duas situações: uma sala-modelo com orientação 131°, tendendo ao
sudeste, e outra sala-modelo com orientação 311°, tendendo a noroeste.
Orientação 131° sudeste: primeiro serão discorridos os valores de iluminância
obtidos no fundo da sala e posteriormente os valores próximos à janela.
Fundo da sala, no solstício de inverno: nestas condições, a iluminação
artificial será necessária durante todo o dia, sendo que a condição mais prejudicada
é da relação H/W=2 que não chega a ultrapassar 100 lux como valor mínimo (figura
89). Mesmo para as demais condições, a iluminação artificial será necessária por
todo o dia.
Valores próximos à janela, no solstício de inverno: durante a manhã, das 8:00
às 12:00, os níveis registrados são superiores a 360 lux para todas as relações
excetuando-se a relação H/W=2. Após este horário, há um decréscimo na
quantidade de iluminação natural até o final do dia, sendo constante a necessidade
de iluminação artificial (figura 90).
FIGURA 89 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
FONTE: Pesquisa
183
FIGURA 90 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, nos equinócios: o aumento da trajetória aparente do Sol é
notado no início da manhã. Os valores registrados às 8:00 para as relações
H/W=0,66 e 0,33, de, respectivamente, 568 lux e 841 lux, dispensariam a iluminação
artificial. As 10:00, haveria um grande aumento para as demais relações de modo a
melhorar as condições de trabalho no fundo de sala, sendo até possível dispensar a
iluminação artificial. De maneira surpreendente, a relação H/W=2 registrou neste
horário 536 lux, enquanto a relação H/W=1 registrou 428 lux (figura 91). Tais
discrepâncias podem ser creditadas ao funcionamento do software. Às 12:00, e no
restante do dia, embora os valores obtidos sejam maiores que no inverno, não se
pode dispensar a iluminação artificial complementar.
Valores próximos à janela, nos equinócios: no equinócio, há uma grande
mudança para os cânions com relação H/W=0,66 e 0,33 no início da manhã, às
8:00. Os valores obtidos são maiores que 11000 lux, o que evidentemente requereria
que o arquiteto projetasse brises para filtrar os excessos. Às 10:00, haveria um
nivelamento dos valores de iluminância registrados, próximo do patamar de 5000
lux, o que resultaria em ofuscamento nas áreas mais próximas à janela (figura 92).
No restante do dia, os valores obtidos são bastante baixos, sendo possível, para as
184
relações H/W=1; 0,66 e 0,33, nas áreas próximas da janela, trabalhar sem a
iluminação artificial, enquanto que, para a relação H/W=2, não há tal possibilidade.
FIGURA 91 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
FONTE: Pesquisa
185
FIGURA 92 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, no solstício de verão: as relações H/W=0,66 e 0,33 poderiam
dispensar a iluminação artificial complementar das 8:00 às 12:00, enquanto as
relações H/W=2 e 1 poderiam dispensar a iluminação artificial complementar entre
10:00 e 12:00. No restante do dia, haveria a necessidade de iluminação artificial
(figura 93).
Valores próximos à janela, no solstício de verão: neste período, às 8:00, as
relações H/W=0,66 e 0,33 têm valores de iluminância superiores ao patamar de
11000 lux, evidentemente requerendo que dispositivos filtrem excessos para evitar
ofuscamentos, mas com a inserção dos mesmos haverá a potencialidade para o uso
da iluminação natural. Às 10:00, ocorre um pico, pois todas as relações de cânion
atingem valores próximos à janela acima de 11484 lux. Há um grande decréscimo às
12:00, porém os valores de entrada são superiores a 1700 lux (figura 94). No
restante do dia, os valores diminuem consideravelmente, sendo necessário que as
áreas mais próximas à janela requeiram o uso de iluminação artificial complementar.
186
FIGURA 93 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 94 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 131 GRAUS
FONTE: Pesquisa
187
Orientação 311° noroeste: primeiro serão discorridos os valores de
iluminância obtidos no fundo da sala e posteriormente os valores próximos à janela.
Fundo da sala, no solstício de inverno: os valores registrados às 8:00 são
bastante baixos, sendo que o maior valor não suplanta 100 lux. Às 10:00, há um
aumento, mas não é possível pensar em dispensar a iluminação artificial. Neste
horário, ocorre um estranho resultado, pois a pior relação (H/W=2) aponta 530 lux.
Às 12:00, todas as relações de H/W, excetuando H/W=2, auferem valores acima de
670 lux, sendo possível dispensar a iluminação artificial. No caso dos dois cânions
de menor densidade, às 14:00 ainda existe esta possibilidade, enquanto que, para
H/W=2 e 1, seria necessário o uso de iluminação artificial. Às 16:00, ocorre um fato
inusitado, pois o Sol, experimentando uma baixa altura solar incide diretamente na
parede de fundo da sala da relação H/W=0,33, levando a um registro de 17230 lux
(figura 95). Seria necessário um dispositivo para filtrar os raios solares, que
certamente levariam ao ofuscamento, contudo, há a possibilidade de em fazê-lo,
trabalhar com a iluminação natural. Neste horário, as demais relações necessitariam
de iluminação complementar.
Valores próximos à janela, no solstício de inverno: no caso da relação H/W=2,
os valores registrados, com exceção das 10:00, são irrisórios, não chegando sequer
ao patamar de 200 lux durante o dia inteiro. Para as demais relações, a partir das
10:00, há uma considerável quantidade de iluminância próxima à janela sendo que,
às 12:00, ocorre um pico para a relação H/W=1, e subseqüente decréscimo. Para a
relação H/W=0,66, há valores de iluminância elevados das 10:00 às 14:00, enquanto
a relação H/W=0,33 apresenta valores de iluminância elevados entre 10:00 e 16:00,
sendo em ambos os casos possível que o arquiteto possa trabalhar com a prateleira
de luz (figura 96).
188
FIGURA 95 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 96 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
FONTE: Pesquisa
Fundo da sala, nos equinócios: às 8:00, os valores de iluminância mínima são
baixos e sequer suplantam o patamar de 200 lux. Já às 10:00, a relação H/W=0,33
189
registra 701 lux como valor mínimo, sendo possível dispensar a luz artificial
complementar, o que não ocorre para as demais relações. Às 12:00, todos os
valores auferidos podem ser considerados como passíveis de utilização de
iluminação natural, tendo em vista que o menor valor registrado encontra-se em um
limite de 10% do limiar de 500 lux. Às 14:00, não é mais possível que a relação
H/W=2 prescinda de iluminação artificial. Contudo, as demais relações apresentam
valores superiores a 881 lux. Às 16:00, somente a relação H/W=0,33 pode dispensar
a iluminação artificial, atingindo como menor valor registrado 1324 lux (figura 97).
Para às 18:00 a iluminação artificial seria exigida para todas as relações.
Valores próximos à janela, nos equinócios: às 8:00, os valores obtidos são
bastante baixos. Às 10:00, ocorre um pequeno aumento nos valores de iluminância
próximo à janela, porém a exceção é a relação H/W=0,33 que registra o valor de
1050 lux sem ofuscamento. Mas, às 12:00, ocorre um grande acréscimo dos níveis
de iluminância para todas as relações de cânion, sendo que os valores registrados
próximos à janela são superiores a 8500 lux. Às 14:00, ocorrem os maiores valores
registrados para iluminância próximo à janela, com 13639,59 lux para a relação
H/W=0,33. Entretanto, os raios solares na condição de H/W=2 estão bloqueados
pela altura dos obstáculos. Às 16:00, as iluminâncias próximas à janela para as
relações H/W=2 e 1 têm valores relativamente baixos. No caso da relação H/W=1, o
valor é de 412,088 lux, necessitando de um pequeno complemento de energia
artificial. Para as relações H/W=0,66 e 0,33, os valores de iluminância próxima à
janela necessitam de brises para filtrar os excessos (figura 98). E, às 18:00, o uso de
energia artificial para iluminação seria indispensável para quaisquer relações de
H/W.
190
FIGURA 97 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NOS EQUINÓCIOS NO FUNDO DA SALA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 98 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NOS EQUINÓCIOS PRÓXIMO À JANELA
PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
FONTE: Pesquisa
191
Fundo da sala, no solstício de verão: os valores registrados para as relações
H/W=2 e 1 sugerem que tais relações auferem quantidade pequena de iluminação
às 8:00, enquanto as relações H/W=0,66 e 0,33 obtém valores relativamente altos.
Às 10:00 há um aumento gradual para todas as relações, sendo destacada a relação
H/W=0,33 que, desde às 8:00, apresenta iluminâncias mínimas acima de 400 lux, o
que poderia ser eventualmente melhorado com a inserção de um dispositivo como
prateleira de luz. Às 12:00, os níveis registrados de iluminância mínima são
superiores a 500 lux ou se encontram em uma área de tolerância de 10%, sendo
dispensável a iluminação artificial para todas as relações de cânion. Às 14:00, todas
as relações podem dispensar a iluminação artificial, tendo em vista que o menor
valor registrado é de 635 lux. E, às 16:00, se a relação H/W=2 tem valores abaixo de
100 lux, todas as outras relações podem dispensar a iluminação artificial. Às 18:00, o
destaque é a relação H/W=0,33 que registra um valor relativamente alto para o
horário, no patamar de 302 lux (figura 99).
Valores próximos à janela, no solstício de verão: às 8:00, os valores
registrados de iluminância são bastante baixos, porém a relação H/W=0,33 poderia
prescindir de iluminação artificial nas áreas mais próximas à janela. Há um aumento
de iluminância gradativo, sendo que, às 12:00, todas as relações teriam níveis de
entrada superiores a 1090 lux e sem ofuscamento. Às 14:00, todas as relações
auferem níveis de iluminância de entrada acima de 9916 lux, sendo importante filtrar
o excesso de luz e a incidência de solares no ambiente neste momento para evitar o
desconforto térmico e luminoso advindo de eventuais ofuscamentos. Às 16:00, são
registrados os maiores níveis de iluminância próximo à janela, com valores
superiores a 12600 lux, excetuando-se a relação H/W=2, para a qual os raios
solares estão obstruídos pelos prédios. Sanados os eventuais problemas de
ofuscamento, através da inserção de dispositivos que redirecionem os raios
incidentes para as áreas mais afastadas da janela e bloqueiem a incidência solar
direta, há um enorme potencial para que as relações H/W=1; 0,66 e 0,33 trabalhem
com a iluminação natural às 16:00. Por fim, às 18:00, com a menor altura solar,
resultam menores iluminâncias próximas à janela (figura 100).
192
FIGURA 99 - ILUMINÂNCIA MÍNIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO NO FUNDO DA
SALA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
FONTE: Pesquisa
FIGURA 100 - ILUMINÂNCIA MÁXIMA NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PRÓXIMO À
JANELA PARA ORIENTAÇÃO DE FACHADA DE 311 GRAUS
FONTE: Pesquisa
193
5.4 COMPARAÇÃO ENTRE AS DIFERENTES ORIENTAÇÕES DE CÂNIONS ÀS
12:00
Um outro aspecto a ser considerado é a comparação dos cânions às 12:00,
com relação aos valores mínimos de iluminância para a parede de fundo da sala.
Conforme a figura 101, para este horário no solstício de inverno, o trecho estudado
do cânion urbano da Avenida República Argentina apresenta patamares de nível
mínimo de iluminância no fundo da parede de apenas 150 lux para ambas as
orientações de 100º leste e 280º oeste, excetuando as relações H/W=0,33 de ambas
orientações e a relação H/W=0,66 de orientação 280º oeste, que apresentam níveis
de iluminância entre 150 e 300 lux. Para o cânion urbano da Avenida Paraná e
Avenida João Gualberto, a relação H/W=2, independente da orientação de fachada,
aufere níveis de iluminância de apenas 150 lux. Para a orientação de fachada de
311º noroeste, os valores de iluminância para a parede de fundo da sala aumentam
com o decréscimo da relação H/W, sendo que a relação H/W=1 aufere um valor
entre 500 e 700 lux e as relações H/W=0,66 e 0,33 obtém valores acima de 700 lux.
Porém, para a orientação de 131º sudeste, como era de se esperar, os valores se
estabilizam entre 300 e 500 lux, destacando, porém, o resultado incomum da relação
H/W=0,66 que se situa entre 150 e 300 lux. Para a Av. Sete de Setembro e Rua
Padre Anchieta, as orientações de fachada com 157º sudeste apresentam
desempenho pífio neste horário, como era de se esperar, com valores mínimos de
fundo de parede apenas 150 lux. Porém, para a orientação 337º noroeste,
excetuando a relação H/W=2, há um aumento progressivo do valor mínimo de
iluminância no fundo da parede conforme a diminuição da relação H/W. Para as
relações H/W=0,66 e 0,33 seria possível trabalhar com a iluminação natural neste
momento, de acordo com os valores obtidos.
194
FIGURA 101 - COMPARAÇÃO DE VALORES DE ILUMINÂNCIAS EM LUX PARA
PAREDES DE FUNDO ÀS 12:00 NO SOLSTÍCIO DE INVERNO PARA
TODAS AS ORIENTAÇÕES DE FACHADA
FONTE: Pesquisa
Para os equinócios, às 12:00, há uma nítida melhora para as orientações de
fachada do cânion urbano da Avenida República Argentina, comparativamente ao
inverno, conforme a figura 102. Os valores de iluminância mínimos nas paredes de
fundo para as orientações de 100º leste e 280º oeste estão na faixa entre 150 e 300
lux, porém não sendo possível dispensar o uso da energia elétrica para iluminação
neste caso. Para o cânion urbano da Avenida Paraná e Avenida João Gualberto, às
12:00 nos equinócios, os valores mínimos de iluminância nas paredes de fundo para
a orientação 311º noroeste são bastante satisfatórios, sendo o pior desempenho
registrado pela relação H/W=0,66 ao registrar 449 lux. Excetuando esta relação, as
demais auferem valores suficientes para prescindir do acionamento de energia
elétrica para iluminação. Com relação à orientação 131º sudeste, nenhuma das
relações pode prescindir do uso de energia elétrica para iluminação neste horário.
Para a Av. Sete de Setembro e Rua Padre Anchieta, comparativamente ao inverno,
a orientação 337º noroeste obtém valores de iluminância mínimos nas paredes de
fundo acima de 406 lux para a relação H/W=2, porém em nenhuma das situações é
possível ultrapassar 500 lux. Comparativamente ao inverno, a maior altura solar e
uma incidência menos oblíqua dos raios solares resulta em um menor alcance
destes e maior afastamento da parede de fundo da sala. Logo, em valores menores
de iluminância mínimos nas paredes de fundo, são típicos de uma orientação de
195
fachada tendendo a um norte puro, situado em um cânion urbano leste-oeste. Por
outro lado, a orientação de fachada de 157º sudeste apresenta valores um pouco
maiores que no inverno, porém abaixo de 150 lux.
FIGURA 102 - COMPARAÇÃO DE VALORES DE ILUMINÂNCIAS EM LUX PARA
PAREDES DE FUNDO ÀS 12:00 NOS EQUINÓCIOS PARA TODAS AS
ORIENTAÇÕES DE FACHADA
FONTE: Pesquisa
Para as 12:00 no solstício de verão, no caso do cânion urbano da Avenida
República Argentina, as diferentes relações para orientação de fachada de 100º
leste apresentam um desempenho similar conforme a figura 103, com valores de
iluminância mínimos nas paredes de fundo registrados entre 300 e 500 lux. No caso
da orientação de 280º oeste, a relação H/W=2 apresenta um desempenho pífio,
enquanto as relações H/W=1 e 0,66 obtém valores de iluminância mínimos nas
paredes de fundo entre 150 e 300 lux. A relação H/W=0,33 é mais privilegiada,
registrando valor de iluminância mínimos nas paredes de fundo entre 300 e 500 lux.
Para o cânion urbano da Avenida Paraná e Avenida João Gualberto, às 12:00 no
solstício de verão, ambas as orientações 131º sudeste e 311º noroeste apresentam
ótimo desempenho, pois o menor valor encontrado foi de 467 lux para a relação
H/W=2 com orientação de 311º noroeste, assim registrando valores de iluminância
mínimos nas paredes de fundo suficientes para prescindir do acionamento de
energia elétrica para iluminação, considerando uma tolerância de 10% estipulada.
Ainda assim, em apenas duas situações os valores mínimos se encontram abaixo de
196
500 lux, com o restante das situações acima deste patamar. Em função da trajetória
aparente do Sol no verão, a orientação de 157º sudeste do cânion urbano da Av.
Sete de Setembro e Rua Padre Anchieta apresenta valores de iluminância mínimos
nas paredes de fundo relativamente altos comparados ao decorrer do ano, porém
insuficientes para dispensar o uso da luz artificial, tendo em vista o maior valor para
orientação de 157º sudeste ser 343 lux para a relação H/W=0,33. Para a orientação
de 337º noroeste, os valores obtidos às 12:00 são menores do que nos equinócios e
solstício de inverno, em virtude do Sol estar em sua altura máxima no solstício de
verão, o que implica em raios solares incidentes mais próximos a
perpendicularidade, assim atuando diretamente em telhados e coberturas. Quando
da entrada em ambientes, é factível que as áreas mais próximas a janela obtenham
elevados valores de iluminância, porém incompatíveis para propiciar boas condições
de trabalho, sendo necessário filtrar eventuais excessos decorrentes da incidência
solar direta; por serem menos oblíquos e ter alcance menor, os raios solares ficarão
mais afastados da parede de fundo da sala e, por conseguinte, os valores mínimos
de iluminância serão menores.
FIGURA 103 - COMPARAÇÃO DE VALORES DE ILUMINÂNCIAS EM LUX PARA
PAREDES DE FUNDO ÀS 12:00 NO SOLSTÍCIO DE VERÃO PARA
TODAS AS ORIENTAÇÕES DE FACHADA
FONTE: Pesquisa
197
6 CONCLUSÕES
Embora Curitiba tenha uma conotação de “cidade ecológica”, certamente
carece de um maior aprofundamento no tocante à questão de eficiência energética,
pois o planejamento urbano de algumas áreas necessita de refinamento para que
haja maior propensão para o surgimento de edifícios com melhor desempenho
energético de aproveitamento adequado de recursos como a luz solar. A inexistência
de uma restrição de altura nos eixos estruturais da cidade evidencia a
desconsideração do percurso solar para a latitude de Curitiba e diminui a tendência
de utilização com maior eficácia dos raios solares e da iluminância da componente
celeste. Quando de eventuais arranha-céus que superem a relação H/W=1 ou se
aproximem a relação H/W=2, há uma menor quantidade de iluminação natural
disponível para os ambientes próximos ao solo e, para que estes ambientes aufiram
um nível para desenvolvimento de atividades laborativas, é necessário o
acionamento de energia elétrica para iluminação.
As análises com o software Luz do Sol são concernentes à insolação em um
ambiente de acordo com a sua orientação e o grau de adensamento através da
relação H/W. Embora não se possa considerar a incidência solar direta para o
desenvolvimento de atividades laborativas, esta constitui-se um referencial para
aferir a quantidade de luz proveniente do Sol incide em uma superfície conforme a
geometria das obstruções e seu grau de verticalização. Neste contexto, é possível
verificar como a densificação e a orientação de fachada podem influir na capacidade
de obtenção da incidência solar em uma primeira análise. O objetivo da utilização do
software Luz do Sol é constatar a quantidade de horas de insolação para as
diferentes orientações de fachada e densificação, e descobrir para quais situações
de morfologia urbana durante o ano haverá uma maior quantidade de incidência
solar. Entretanto, como a incidência solar direta em um ambiente pode provocar o
ofuscamento nas áreas de trabalho pela carga de iluminação em excesso, as horas
de incidência solar indicam uma potencialidade de aproveitamento da luz natural
para que, através de recursos arquitetônicos como a prateleira de luz, as áreas com
maior propensão ao ofuscamento que estão próximas à janela não apresentem este
problema e o de ganhos térmicos e as áreas mais afastadas possam se beneficiar
198
de um pequeno incremento nos níveis de iluminância de modo a prescindir ou
minimizar o uso da iluminação artificial. Os resultados com o software ECOTECT
revelam a quantidade de iluminância média em um ambiente para a condição de céu
encoberto, sendo que a iluminância advinda da componente celeste, principalmente
durante as diversas épocas do ano, e a geometria das edificações adjacentes
constituem um dos maiores fatores de influência no desempenho luminoso interno.
O software RADIANCE mostra a influência da ação do Sol, pois as simulações foram
realizadas para céu claro considerando a posição solar e os subseqüentes valores
de iluminância obtidos para as áreas mais próximas da janela e as mais afastadas.
Os resultados auferidos com o software Luz do Sol corroboram suspeitas
sobre a relação de cânion urbano H/W=2, pois em nenhum momento haveria para a
latitude de Curitiba no crítico período de solstício de inverno a incidência solar direta
no ambiente, o que neste período do ano seria desejável. Nas melhores situações
de orientação de fachada, no equinócio, esta relação obteria uma hora de incidência
solar direta. Já no verão, haveria duas horas de incidência solar direta no ambiente,
independente de sua orientação, embora se deva alertar que, neste período do ano,
isto se traduz em indesejáveis ganhos térmicos e maiores gastos com ar-
condicionado, caso a edificação não disponha de recursos arquitetônicos como
brises e prateleiras de luz. Tais resultados sugerem que a relação H/W=2 não
proporciona um grande potencial para a utilização com maior eficácia da luz natural.
O pífio desempenho da relação H/W=2 pôde ser constatado e corroborado com a
utilização do software ECOTECT para a análise de iluminância média da sala-
modelo e as análises de valores de iluminância mínimos e máximos com o software
RADIANCE. No caso da avaliação de céu encoberto, as iluminâncias médias que em
tese seriam as maiores no verão atingem um pico de 212 lux, reiterando para céu
encoberto o baixo desempenho luminoso da relação H/W=2. A avaliação de céu
claro com incidência solar sugere que haveria uma dependência crônica da
iluminação artificial, sendo que somente no verão haveria um intervalo de
aproximadamente uma hora em que a iluminância para qualquer orientação teria um
pico em que poderia se dispensar a iluminação artificial próximo à janela, desde que
houvesse os devidos cuidados para evitar o ofuscamento e ganhos térmicos.
Certamente, a relação H/W=2 implicaria em uma requisição de energia artificial para
199
iluminação em um ambiente laborativo praticamente perene. Por conseguinte, a
relação H/W=2 para Curitiba não é recomendável pela grande dificuldade de
utilização da luz natural. Uma outra razão para evitar prédios com o dobro da largura
de uma rua seria o sombreamento excessivo que pode ocasionar nas edificações
adjacentes e mais baixas, especialmente no período crítico do inverno, quando a
altura solar é menor.
6.1 CLASSIFICAÇÃO DAS ORIENTAÇÕES DE FACHADA CONSIDERANDO O
DESEMPENHO PARA O DIA TÍPICO DE CÉU CLARO E ENSOLARADO
PARA CURITIBA
Excetuando-se a relação H/W=2, a qual é bastante crítica independentemente
da orientação da fachada, existem diferenças de desempenho entre as orientações
de fachada dos cânions urbanos pesquisados, considerando as simulações
realizadas com os softwares ECOTECT, DLN e RADIANCE para a obtenção da
quantidade de iluminação no ambiente em dias de céu claro e ensolarado. Dentre os
cânions urbanos pesquisados, o desempenho da Avenida 7 de Setembro e Rua
Padre Anchieta no tocante às suas orientações de 337° noroeste e 157° sudeste era
esperado, com a primeira orientação obtendo bons resultados durante o ano e a
segunda apresentando crônica dependência da energia elétrica para iluminação de
maneira praticamente perene; o desempenho da Avenida República Argentina, é
bastante similar, embora a orientação de 280° oeste obtenha valores um pouco
acima da orientação de 100° leste; e, surpreendentemente, o cânion urbano da
Avenida João Gualberto e Avenida Paraná obtém um desempenho muito bom para
ambas as orientações. Em função dos resultados obtidos, foi elaborada uma
classificação, da melhor orientação de fachada até a com menor desempenho
obtido.
Fachada de 311° noroeste na Avenida João Gualberto e Avenida Paraná:
seus maiores valores mínimos registrados na parede de fundo durante o ano
ocorrem às 14:00. Comparativamente às 12:00, a altura solar às 14:00 é menor, o
que significa que o ângulo de incidência é mais oblíquo, assim os raios solares
adentram mais ao fundo da sala. Esta orientação admite obstáculos de altura igual à
largura da rua, ou seja, H/W=1.
200
Fachada de 337° noroeste na Avenida Sete de Setembro ou Rua Padre
Anchieta: os valores de iluminância na parede de fundo são bastante elevados,
especialmente no inverno. Nos equinócios é possível que até a relação H/W=1
prescinda de iluminação artificial por determinado intervalo perto das 14:00. No
verão qualquer relação H/W necessitaria de iluminação complementar.
Fachada de 280° oeste na Avenida República Argentina: as relações
H/W=0,33 no inverno e H/W=0,66 nos equinócios apresentam desempenho superior
às mesmas relações com orientação 100° leste, tendo em vista que os valores de
iluminância de fundo da sala serem maiores para a orientação 280° oeste. A
possibilidade de trabalho com luz natural ocorre durante as tardes.
Fachada de 100° leste na Avenida República Argentina: embora no solstício
de inverno, independentemente da relação H/W pesquisada, não se possa prescindir
do acionamento de energia elétrica para iluminação artificial, a partir dos equinócios
as relações H/W=1, 0,66 e 0,33 podem dispensar o uso da iluminação artificial por
algum período da manhã.
Fachada de 131° sudeste na Avenida João Gualberto e Avenida Paraná: nos
equinócios as relações H/W=0,66 e 0,33 podem prescindir durante a manhã de luz
artificial. No verão, os valores mínimos de iluminância obtidos no fundo da sala, para
todas as relações foram superiores a 550 lux entre às 10:00 até às 12:00.
Fachada de 157° noroeste na Avenida Sete de Setembro ou Rua Padre
Anchieta: em nenhum momento do ano é possível dispensar a iluminação artificial.
Apesar da classificação das orientações, é necessário lembrar que a
incidência solar direta em um ambiente no verão pode se traduzir em ganhos
térmicos indesejáveis e, algumas das orientações de verão que auferem um melhor
desempenho luminoso podem necessitar do uso de equipamentos como ar-
condicionado para refrigeração do ambiente de trabalho a fim de se alcançar
conforto interno. As seguintes orientações de fachada necessitam de um maior
cuidado para se evitar o superaquecimento do ambiente no verão:
-Avenida João Gualberto e Avenida Paraná orientação 311° noroeste
201
-Avenida Sete de Setembro ou Rua Padre Anchieta com orientação de
fachada 337° noroeste
-Avenida República Argentina, com orientação de fachada 280° oeste
A análise do desempenho luminoso para as condições de céu claro,
considerando o dia luminoso típico, concomitantemente à análise de horas de
insolação durante o ano para as diferentes orientações e relações H/W fornece um
indicativo do potencial de aproveitamento de luz natural em função da morfologia
urbana. As eventuais situações de ofuscamento nas simulações podem ser
contornadas na fase de projeto de cada edificação, sendo responsabilidade do
arquiteto o contorno deste incômodo, o que pode ser conseguido através de brises
ou prateleiras de luz.
6.2 SUGESTÃO DE RELAÇÕES H/W PARA OS CÂNIONS URBANOS
PESQUISADOS
Em função dos resultados obtidos apresenta-se um diagrama com a sugestão
de gabarito de alturas para as orientações de fachada dos ambientes estudados,
conforme figura 104. A sugestão de gabaritos está separada em duas colunas: a
primeira é relativa aos níveis de iluminância obtidos nas análises, e a segunda
resulta do limite máximo para se ter um período de incidência solar no solstício de
inverno. As relações H/W e altura máxima são propostas em função do nível do
ambiente estudado, ou seja, um ambiente no volume da torre de serviço e 10 metros
acima do nível da rua. Para compreensão da figura 104, ao considerar um ambiente
estudado dentro de um edifício do cânion, a altura máxima proposta está situada no
prédio oposto. Por exemplo, para um ambiente com orientação de fachada de 311º
noroeste, considerando os níveis de iluminância auferidos, a relação sugerida é de
H/W=1, enquanto ao considerar os parâmetros de incidência solar, este é de
H/W=0,93.
202
FIGURA 104 - ALTURAS MÁXIMAS PROPOSTAS
FONTE: Pesquisa
203
Considerando os níveis de iluminância, para ambientes com orientação de
fachada 100º, 131º, 157º e 280º admite-se que tenham obstáculos com altura de até
25 metros. Para as orientações de fachada de 311º e 337º, admite-se uma altura de
até 38 metros.
Considerando o período de incidência solar, recomenda-se que os ambientes
com orientação de fachada 131º e 157º tenham obstáculos de até 19 metros de
altura. A orientação de fachada 100º admite obstáculos com até 33 metros,
enquanto as orientações de fachada 280º, 311º e 337º admitem obstáculos com até
35 metros de altura.
Em comparação ao estudo elaborado por Pereira e Mincache (1991), o qual
considera limitações de altura em função de ângulos a partir do meio da rua
conforme a orientação da mesma, uma diferença notória está relacionada aos
cânions urbanos de Florianópolis com direção leste-oeste e os cânions urbanos da
Avenida Sete de Setembro e Rua Padre Anchieta. Enquanto no caso de
Florianópolis a recomendação é que os prédios ao sul do eixo leste-oeste tenham
maior altura para proteger as fachadas voltadas ao sul dos prédios ao norte do
cânion no verão, a presente sugestão considera que as orientações de fachada de
157° podem ser beneficiadas no inverno por uma menor altura de obstáculos,
considerando a insolação e a iluminação natural. Ressalta-se que os apontamentos
presentes são referentes à questão de iluminação natural, sendo que a consideração
do desempenho térmico poderia resultar numa outra configuração de gabarito.
6.3 LIMITAÇÕES DO ESTUDO
A utilização de softwares proporciona indicativos dos limites viáveis da
relação H/W, satisfazendo o objetivo de investigar as condições de luz natural no
ambiente. Porém, com exceção do software Luz do Sol e do DLN, os demais
softwares, quando solicitados para se auferir resultados de alta precisão requerem
um enorme tempo para processamento dos dados. Em função disto, no caso do
RADIANCE, os horários escolhidos para análise apresentam um intervalo de tempo
de 2 horas e, indubitavelmente, um intervalo de tempo menor poderia proporcionar
resultados mais apurados.
204
Os softwares utilizados, embora tenham proporcionado subsídios para
indicativos de alturas limítrofes, têm uma margem de erro. A impossibilidade de
realizar medições in loco poderia corroborar os resultados obtidos e ajudar a
determinar o grau de precisão da ferramenta de simulação.
6.4 PESQUISAS FUTURAS
Embora a utilização de softwares proporcione subsídios para a formulação de
indicativos de um grau de adensamento urbano que considere a questão da
iluminação natural, seria interessante a medição in loco com luxímetros para
confrontar os dados obtidos para a cidade de Curitiba.
Mesmo a utilização destes softwares pode ser aprofundada através do
desenvolvimento de pesquisas com um maior grau de precisão de simulação e
menor intervalo de tempo. Além disso, algumas outras variáveis poderiam ser
consideradas nas simulações, tais como: a variação da textura dos materiais do
cânion, o que poderia gerar subsídios para a criação de regulamentações de
revestimentos de edificações com o intuito de auferir maior eficiência energética; a
modelagem com a legislação de recuos mais recente aprovada para Curitiba; a
simulação com uma sala-modelo quadrada ou retangular com a maior face exposta
para a parede externa, e a variação da altura entre o piso e o teto; e, a simulação
com brises e prateleiras de luz para as diferentes orientações de fachada dos
cânions urbanos das avenidas estruturais.
Uma questão primordial e que não pode passar despercebida é que as
quadras adjacentes às vias estruturais não dispõem de limites de altura, assim como
os prédios voltados para os cânions urbanos destas vias. As ruas perpendiculares
aos cânions neste quarteirão tem uma largura (W) menor e distinta da via estrutural.
Seria interessante averiguar as condições de iluminação para os ambientes
existentes nestes trechos de cânions urbanos perpendiculares aos cânions urbanos
das vias estruturais.
E, por fim, é possível vislumbrar uma comparação com cânions urbanos,
hipotéticos com igual orientação aos estudados em Curitiba ou existentes nas
localidades de estudo com as respectivas orientações reais, para diferentes capitais
205
brasileiras a fim de se estudar os efeitos da latitude e a possibilidade de
adensamento vertical. É possível que estes dados possam vir a ser úteis, tanto para
cidades com tecido urbano consolidado, como podem subsidiar diretrizes para a
promulgação de planos diretores para cidades novas, assim contribuindo para a
consolidação de um desenho urbano sustentável brasileiro.
206
REFERÊNCIAS
ALI, M. M. Evolution of Concrete Skyscrapers: from Ingalls to Jinmao. Eletronic
Journal of Structural Engineering. N. 1, pp.1-14, 2001.
ALLARD, F.; GHIAUS, C. Natural Ventilation in Urban Environment: principles,
solutions and tools. In: Congreso Latinoamericano sobre Confort y Comportamiento
Térmico de las Edificaciones, 4°, Cidade do México, México, 2005. CONFERENCIA
MAGISTRAL. P. 27-39.
ASSIS, E. S.; VALADARES, V. M.; SOUZA, R. V. G. Bases para a determinação dos
recuos e volumetria dos edifícios, considerando a insolação e iluminação natural, na
revisão da lei de uso e ocupação do solo de Belo Horizonte, MG. In: Encontro
Nacional de Conforto no Ambiente Construído, ENCAC, 3°, Gramado, Rio Grande do
Sul, 4 a 7 jul. 1995. Anais...Belo Horizonte: ANTAC, 1995. p. 511-516.
ASSIS, E. S. Critérios de acessibilidade ao Sol e à luz natural para conservação de
energia em escala de planejamento urbano. In: IX Encontro Nacional de Tecnologia
no Ambiente Construído, 2002, Foz de Iguaçu, PR. Anais...Foz do Iguaçu: ANTAC,
2002. p. 991-1000.
BARRIE, A. Cathedrals of commerce, towers of power. The Japan Times Online.
Disponível em:<
http://www.japantimes.co.jp/cgi-bin/getarticle.pl5?fl20020317a2.htm>
Acesso em: 29 ago. 2005.
BASTOS, P. Sim e não à São Paulo Tower. Projeto. São Paulo, n. 237, p. 24-25,
nov. 1999.
BELLIS, M. The History of the Elevator. Disponível em <
http://inventors.about.com/library/inventors/blelevator.htm> Acesso em: 9 mar. 2005.
BÍBLIA, A. T. Gênesis. Português. Bíblia Sagrada. Nova Tradução na Linguagem de
Hoje. Barueri (SP): Sociedade Bíblica do Brasil, 2000. Cap. 11, vers. 4.
BODART, M.; DE HERDE, A. Global energy savings in offices buildings by the use of
daylighting. Energy and buildings. Elsevier, ed. 34, p. 421-429, 2002.
BOURBIA, F.; AWBI, H. B. Building cluster and shading in urban canyon for hot dry
climate – part 2: shading simulations. Renewable Energy. Elsevier, ed. 29, p. 291-
301, 2004.
BROTAS, .L; WILSON, M. Reflected Sunlight in Urban Canyons: Towards a New
Approach. In: EPIC 2002 AIVC Energy Efficient & Healthy Buildings in Sustainable
Cities – The 3
rd European Conference on Energy Performance & Indoor Climate in
Buildings The 3
rd Conference of Air Infiltration & Ventilation Centre – Lyon, France.
Proceedings... 23-26 October, 2002a .Pp. 703-708
207
BROTAS, L.; WILSON, M. Iluminação Natural no Espaço Urbano. In: XI Congresso
Ibérico e VI Congresso Ibero-Americano de Energia Solar, 29 Set. – 2 Out. 2002,
Vilamoura, Portugal. Anais. Vilamoura: Congresso Ibérico e VI Congresso Ibero-
Americano de Energia Solar, 2002b. P. 1-8.
BROWN, G. Z.; DEKAY, M. Sun, Wind & Light. Nova York: John Wiley and sons,
2001. Segunda edição.
BURG, D. F. The Aesthetics of Bigness in Late Nineteenth Century American
Architecture. Journal of Popular Culture. V.7, I.2, p.484-491, fall-1973.
CIOCCHI, L. Edifícios altos: as soluções (e problemas) das grandes estruturas.
Téchne. São Paulo, ed. 72, n. 11, p. 26-36, fev. 2003.
COMEC. Situação geográfica. Disponível em
<
http://www.pr.gov.br/comec/ormc.html> Acesso: em 20 dez. 2004.
CULLINANE, S.; CULLINANE K. City Profile: Hong Kong. Cities. Grâ-Bretanha:
Elsevier, n.4., pp.279-288, 2003.
CURITIBA. Secretaria Municipal de Urbanismo. Disponível em
<
http://www.curitiba.pr.gov.br/Secretarias.aspx?svc=87> Acesso em: 21 mar. 2005.
DANNI-OLIVEIRA, I. M. Considerações sobre a poluição do ar em Curitiba-PR face a
seus aspectos de urbanização. R. RA´EGA. Curitiba: UFPR, n.4, p.101-110, 2000.
DEL RIO, V. Introdução ao Desenho Urbano no Processo de Planejamento. São
Paulo: Pini, 1990.
DIAS, L. A. M. Estruturas de Aço: conceitos, técnicas e linguagem. São Paulo.
Zigurate, 2000.
DIAS, L. A. M. Aço e Arquitetura: Estudo de Edificações no Brasil. São Paulo.
Zigurate, 2001.
EGLER, C. A. G. Subsídios à Caracterização e Tendências da Rede Urbana do
Brasil – Configuração e Dinâmica da Rede Urbana. Disponível em:
<
http://www.laget.igeo.ufrj.br/egler/pdf/Redeur.pdf> Acesso em: 23 mar. 2005.
ELEVATOR History. Disponível em: <
http://inventors.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http://www.columbia%2Deleva
tor.com/info/index.html> Acesso em: 23 mar. 2005.
FOSTER and Partners. Commerzbank Headquarters. Disponível em:
<
http://www.fosterandpartners.com/internetsite/html/simple.html> Acesso em: 10 set.
2005.
FRAMPTON, K. História Crítica da Arquitetura Moderna. São Paulo. Martins
Fontes, 1997.
208
FRANCE PRESSE. Funcionários japoneses usarão roupas leves para economizar
energia. UOL. Disponível em: <
http://www1.folha.uol.com.br/folha/mundo/ult94u84270.shtml> Acesso em 2 jun.
2005.
FROTA, A. B.; SCHIFFER, S. R. Manual de Conforto Térmico. São Paulo: Studio
Nobel, 6. ed, 2003.
GIRIDHARAN, R.; GANESAN, S.; LAU, S.S.Y. Daytime urban heat island effect in
high-rise and high-density residential developments in Hong Kong. Energy and
buildings. Elsevier, ed. 36, p. 525-534, 2004.
GLAESER, E. Learning in Cities. Harvard University Cambridge, Massachusetts.
Disponível em <
http://www.nber.org/papers/W6271> Acesso em: 14 abr. 2005.
GLAESER, E.; KOLKO, J.; SAIZ, A. Consumer City. Harvard University Cambridge,
Massachusetts. Disponível em
<
http://post.economics.harvard.edu/hier/2000papers/HIER1901.pdf> Acesso em: 14
abr. 2005.
GONÇALVES, J. C. S. São Paulo Tower - Um Exercício de Crítica na FAUUSP. AU.
Ano 15, n. 86. out/nov 99.
GOULART, S. V. G.; LAMBERTS, R.; FIRMINO, S. Dados Climáticos para Projeto
e Avaliação Energética de Edificações para 14 Cidades Brasileiras.
Florianópolis: Núcleo de Pesquisa em Construção/ UFSC, 1998.
HARMAN, I.; BARLOW, J. F.; BELCHER, S. E. The turbulent exchange within an
urban street canyon. Disponível em: <
http://www.met.rdg.ac.uk/~bl_met/papers/ICUC5INH.pdf> Acesso em: 16 mai. 2005.
HELLEMAN, G.; WASSENBERG, F. The renewal of what was tomorrow´s idealistic
city. Amsterdam´s Bijmermeer high-rise. Cities: The Internation Journal of Urban
Policy and Planning. Elsevier, v. 21, n.1, pp. 3-17, 2004.
HUI, S. C. M. Low energy building design in high density urban cities. Renewable E
nergy. Elsevier, v. 24, pp.627-640. 2001.
IBGE. Disponível em: <
http://www.ibge.gov.br> Acesso em: 30 jun. 2005.
IPPUC. Disponível em: <
http://www.ippuc.org.br> Acesso em: 30 jun. 2005.
JODIDIO, P. Contemporary Japanese Architects. Itália, v.2, Taschen, 1997.
JOHANSSON, E. Influence of urban geometry on outdoor thermal comfort in a hot
dry climate: A study in Fez, Morocco. Building and Environment. Disponível em:
<
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=MImg&_imagekey=B6V23-4GJM3H6-2-
1J&_cdi=5691&_user=684709&_orig=search&_coverDate=07%2F05%2F2005&_sk=
999999999&view=c&wchp=dGLbVlb-
209
zSkzS&md5=0c1d1c0dba583e9233ea099b21bb90fb&ie=/sdarticle.pdf> Acesso em:
2 set. 2005.
KOSTOF, S. A History of Architecture. Nova York. Oxford University Press, second
edition, 1995.
KNOWLES, R. L. The Solar envelope: its meaning for energy and buildings. Energy
and Buildings. Elsevier, v.35, pp. 15-25, 2003.
KNOWLES, R. L. The Solar Envelope. Disponível em: <
http://www-
rcf.usc.edu/~rknowles/sol_env/sol_env.html> Acesso em: 24 abr. 2005.
KRISTENSEN, P. E. Efficient use of daylight in commercial buildings. Estocolmo,
Suécia. In: Right Light. 1
st
ed, 1991. Anais...pp. 29-35.
KRÜGER, E. L. Eficiência Energética em Edificações. Revista de Ensino de
Engenharia - ABENGE. Brasília DF, v.18, n.1, p.9-12, 2000.
KUROKAWA, K. Each one a hero – The Philosophy of Symbiosis. Tokyo, Japan:
Kodansha International, 1997.
KUROKAWA, K. Fusionpolis, one north Development, Singapore. Disponível em:
<
http://www.kisho.co.jp/WorksAndProjects/Works/technopolis/index.html> Acesso
em: 12 set. 2005.
LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F., O. R. Eficiência Energética na
Arquitetura. São Paulo: PW, 1997.
LANDES, D. S. A riqueza e a pobreza das nações: por que algumas são tão ricas e
outras tão pobres. Tradução: Álvaro Cabral. Rio de Janeiro: Campus, 1998.
LITTLEFAIR, P. J. Daylighting and Solar control in the building regulations. (1999)
LUNDVALL, A. Políticas de Inovação na Economia do Aprendizado. In: Primeira
abordagem na contribuição ao projeto “Produtividade Local por Amostragem
Setorial e Sistemas de Inovação” no Brasil; novas políticas industriais e
tecnológicas (1º de agosto de 2000). Disponível em:
<
http://www.mct.gov.br/CEE/revista/Parcerias10/Ake_Lundvall.pdf> Acesso em: 2
abr. 2005.
MACEDO, J. City profile - Curitiba. Cities. Elsevier, v.21, n.6, pp. 537-549, 2004.
MARICATO, Ermínia. Urbanismo na periferia do mundo globalizado: metrópoles
brasileiras. São Paulo Perspec., out./dec. 2000, vol.14, no.4, p.21-33. ISSN 0102-
8839.
MARSH, A. Performance Analysis and Conceptual Design. Perth, Australia, 1997.
208 f. Tese (Doutorado de Filosofia) – Escola de Arquitetura e Artes, The University
of Western Austrália.
210
MATOS, R. Aglomerações Urbanas, Rede de cidades e Desconcentração
Demográfica no Brasil. In: Encontro Nacional de Estudos Populacionais, 2000.
Disponível em:
<
http://www.abep.nepo.unicamp.br/docs/anais/pdf/2000/Todos/migt4_3.pdf> Acesso
em: 28 abr. 2005.
MASCARÓ, L. Energia na Edificação – estratégia para minimizar o consumo. São
Paulo, 2.ed: Projeto, 1991.
MASCARÓ, L.; DUTRA, G. N. A. Afluência da morfologia dos recintos urbanos na
iluminação natural. In: Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído, 4°,
Salvador, BA, 1997. Anais...Salvador: ANTAC, 1997. p. 299-304.
MONTGOMERY, M. R. Keeping the Tenants Down: Height Restrictions and
Manhattan´s Tenement Hose System, 1885-1930. Cato Journal. Washington: v.22,
n.3, pp. 495-509, winter 2003.
MORAES, O.; SCARAZZATO, P. S. Iluminação natural no meio urbano: estudo de
caso com o método dos indicadores de altura admissíveis aplicados a Campinas,
SP. Curitiba, PR. 2003. In: Encontro Nacional Sobre Conforto no Ambiente
Construído, 7, Conferência Latino-Americana Sobre Conforto e Desempenho
Energético de Edificações, 3, Curitiba, PR, 2003. Anais...Curitiba: ANTAC, 2003. p.
583-589.
MOURA, R., et al. A Realidade das Áreas Metropolitanas e seus Desafios na
Federação Brasileira: Diagnóstico Socioeconômico e da Estrutura da Gestão.
IPARDES – REGIÕES METROPOLITANAS BRASILEIRAS. Disponível em:
<
http://www.pr.gov.br/ipardes/pdf/RMs%20do%20Brasil.pdf> Acesso em: 2 mai.
2005.
NEW YORK GOVERNMENT. New York City Zoning - Zoning history. Disponível
em: <
http://www.nyc.gov/html/dcp/html/zone/zonehis.html> Acesso em: 15 mai.
2005.
NEWCOMB, J. T. The Footprint of the Twentieth Century: American Skyscrapers and
Modernist Poems. MODERNISM/modernity. V. 10, n.1, pp 97–125. The Johns
Hopkins University Press, 2003. Disponível em:
<
http://muse.jhu.edu/demo/modernism-modernity/v010/10.1newcomb.pdf> Acesso
em: 26 abr. 2005.
NICOL, F.; WILSON, M. The effect of street dimensions and traffic density on the
noise level and natural ventilation potential in urban canyons. Energy and
Buildings, Elsevier, v. 36, pp. 423-434, 2004.
NG, E. A study on the accuracy of daylighting simulation of heavily obstructed
buildings in Hong Kong. In: IBPSA Conference. 7th ed., 2001, Rio de Janeiro.
Anais...pp. 1215-1222.
211
NG, E. Applying computational simulation results to the development of a design
method for daylighting design and regulation in high-density cities. In: IBPSA
Conference. 8th ed., 2003, Eindhoven, Holanda. Anais…pp. 943-950.
NG, E.; CHENG, V. Daylight design and regulation for high density cities.
Society of Building Science Educators. Disponível em: <
http://www.sbse.org/awards/docs/2004/Cheng317P.pdf> Acesso em: 24 abr. 2005.
OKE, T. R. Boundary layer climates. Nova York: Methuen & Co. In association with
Metuen, Inc, 1978.
PEARLMUTTER, D. Street canyon geometry and microclimate: Designing for urban
comfort under arid conditions. In: Maldonado E. and Yannas S. (eds.).
Environmentally Friendly Cities, PLEA 1998, Lisboa, Portugal, jun. 1998.
Anais...Lisboa, Protugal: PLEA, 1998. pp.-163-166.
PEARLMUTTER D.; BITAN A.; BERLINER P. Microclimatic analysis of ‘compact’
urban canyons in an arid zone. Atmospheric Environment. Elsevier, V. 33, 1999,
pp. 4143-4150.
PEARLMUTTER D.; BERLINER P.; SHAVIV E. Analyzing the microclimatic influence
of urban canyon geometry with an open-air scale model. In: PLEA - The 20th
Conference on Passive and Low Energy Architecture, Santiago – CHILE 9-12 Nov.
2003. Anais...Santiago, Chile: PLEA, 2003. 6 p.
PEEL, L.; POWELL, P., GARRET, A. An Introduction to 20
th
-century Architecture.
Nova York, Shooting Star Press, 1996.
PEREIRA, F. O. R.; PEREIRA, A. T. C. Envelope Solar: um exercício teórico ou uma
proposição viável. In: Encontro Nacional e Encontro Latino-Americano de Conforto
no Ambiente Construído 3º e 1º, Gramado, 1995. Anais...Gramado: ANTAC, 1995.
p. 499-504.
PEREIRA, F. O. R.; MINCACHE, J. A. C. Insolação no ambiente construído: critérios
para sua regulação e normalização. In: Encontro nacional de conforto no ambiente
construído,1°, Gramado, RS, 1990. Anais...Porto Alegre: 1991. p. 101-107.
PFEIFFER, B. B. Frank Lloyd Wright. Germany, Barnes & Nobles, 1994.
PORTER, M. E. The Competitive Advantage of the Inner City. Harvard Business
Review, pp.-55-71, may-jun, 1995.
POZZI, M. D. F. A geometria descritiva aplicada ao estudo da iluminação natural. In:
16° Simpósio Nacional de Geometria Descritiva e Desenho Técnico – V Iternational
Conference on Graphics Engineering for Arts an Design. Anais...Santa Cruz do Sul,
RS. 8-11 set. 2003. 8 p.
RABELO, R. F. Plano de Metas e consolidação do capitalismo industrial no Brasil. E
& G Economia e Gestão. Belo Horizonte, v. 2 e 3, n. 4 e 5, p. 44-55, dez. 2002/jul.
2003.
212
RABINOVITCH, J.; LEITMAN, J. Urban Planning in Curitiba. Scientific American.
Nova York, pp. 26-33, mar. 1996.
RHODES, K. R.; KOENIG, A. Ecosystem appropriation by Hong Kong and its
implications for sustainable development. Ecological Economics. V.29, I.3, pp. 347-
359, dec. 2001.
RORIZ, M. Luz do Sol – Calor e iluminação natural nas edificações. In: Encontro
Nacional de Modelos de Simulações de Ambientes, São Paulo, 1995. Anais...P.367-
373.
ROSSI, G.; VISIOLI, C. Energy and comfort in office buildings. New Castle-Upon-
Thyne, Grã-Bretanha. In: Right Light. 3
rd
ed, 1995. ANAIS...pp. 11-18.
SCARAZZATO, P. S. DLN : software preditivo da disponibilidade de luz natural
em planos horizontais e verticais externos às edificações. São Paulo, SP. 1995.
p. 269-273. In: Encontro Nacional de Modelos de Simulação de Ambientes, São
Paulo, 1995. Artigo técnico.
SANTAMOURIS, M.; PAPANIKOLAOU, N., KORONAKIS, I.; LIVADA, I.;
ASIMAKOPOULOS, D. Thermal and air flow characteritics in a deep pedestrian
canyon under hot weather conditions. Atmospheric Environment. Pergamon, V. 33,
I. 27, pp. 4503-4521, sep. 1999.
SEPLAN. Estatuto das Cidades. Disponível em:
<
http://www.seplan.to.gov.br/dpl/estcid.pdf > Acesso em: 20 abr. 2005.
SINGER, P. O Uso do Solo Urbano na Economia Capitalista. In: MARICATO, E. A
produção capitalista da casa (e da cidade) no Brasil industrial. São Paulo: Alfa-
Omega, 1982. p. 21-36.
SOUZA, L. C. L.; MATTOS, A. Ilha de calor e geometria urbana na cidade de São
Carlos-SP. Salvador, BA. 1997. p.97-101. In: Encontro Nacional de Conforto no
Ambiente Construído, 4º, Salvador, 1997. Anais...Salvador: ANTAC, 1997.
SOUZA, L. C. L.; LEME, F. T; PEDROTTI, S. F. Relações entre o fator de visão do
céu, a temperatura urbana e o consumo de energia elétrica. In: Congreso
Latinoamericano sobre Confort y Comportamiento Térmico de las Edificaciones, 4°,
Cidade do México, México, 2005. Anais...Cidade do México, México: COTEDI, p.
329-336, 2005.
SOUZA, N. R. Planejamento urbano em Curitiba: saber técnico, classificação dos
citadinos e partilha da cidade. Revista de sociologia e política. N.16, p. 107-122,
jun. 2001.
STRAHLER, A. N.; STRAHLER, A. H. Modern Physical Geography. Nova York,
Estados Unidos: John Wiley & Sons, ed. 4, 1991.
THEIL, S. Into the Woods. Newsweek. pp. 24-28, jul. 4
th
, 2005.
213
TIME-LIFE, 1991. A Evolução das Cidades. Time-life books, 1991. Tradução:
Poppovic Consultores. São Paulo, 1996.
TOUDERT, A. F.; MAYER, H. Street design and thermal comfort in hot and dry
climate. Lodz, Polônia, 2003. In: Fifth International Conference on Urban Climate.
Disponível em: <
http://www.geo.uni.lodz.pl/~icuc5/text/O_20_2.pdf> Acesso em: 15
abr. 2005.
VIANNA, N. S.; GONÇALVES, J. C. S. Iluminação e Arquitetura. São Paulo: Virtus,
2001.
VIEIRA, H.; VASCONCELOS, J. Urban Morphology charcterization to include in a gis
for climatic purposes in Lisbon. Discussion of two different methods. Lodz, Polônia,
2003. In: Fifth International Conference on Urban Climate. Disponível em:
<
http://www.ceg.ul.pt/invest/Vieira_Vasconcelos.pdf> Acesso em: 15 abr. 2005.
WARD, G. The RADIANCE Lighting Simulation and Rendering System. Computer
Graphics. Pp. 459-472, July, 1994.
WILSON, M. P.; BROTAS, L. Daylight and domestic buildings. In: 11
th
national
conference on lighting – Light´2001. Bulgaria 13-15, pp. 27-32, jun. 2001.
WONDERS of the world. Skyscraper, Home Insurance Building. Disponível em:
<
http://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/wonder/structure/home_insurance.html>
Acesso em: 25 mar. 2005.
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo
