Arquitetura bioclimática: o que é, vantagens e exemplos de projetos

Em busca de soluções inteligentes para a sociedade, que integrem as pessoas ao meio ambiente, arquitetos e engenheiros desenvolveram o que chamamos de arquitetura bioclimática.

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Dentre outros fatores, ela envolve a aplicação mais eficaz dos sistemas construtivos que temos hoje e o desenvolvimento de tecnologias para aprimorar o uso de recursos naturais.  

Considerando o impacto significativo e a importância da construção civil, muitas das novas ferramentas estão voltadas para os mais diversos projetos. 

Isso vai desde casas pequenas e tradicionais até grandes e imponentes edificações. Mas sempre pensando em ações que levam em conta a sustentabilidade. 

As tendências arquitetônicas atuais se preocupam bastante com essa questão, e o objetivo não é só a integração com o meio ambiente e a diminuição da poluição. 

Há uma busca também pela economia e pelo melhor aproveitamento dos recursos naturais durante a construção e em toda a vida útil do imóvel. 

Neste post, você vai entender o que é arquitetura bioclimática, sua origem e como pode ser implementada. Acompanhe a seguir. 

O que é arquitetura bioclimática? 

Antes de apresentar as aplicações, precisamos compreender melhor a origem da arquitetura bioclimática. 

Os primeiros estudos surgiram em meados da década de 1960 e acompanharam o desenrolar do movimento ecológico dos anos 1970, que guia várias correntes até hoje. 

Precursores dessas discussões, os irmãos Victor e Aladar Olgyay foram responsáveis pelas primeiras referências da área. 

Entre elas, os livros “Design with Climate” e “Architecture and Climate”. Nesse contexto, eles criaram o termo bioclimatism. 

Derivado do termo \"bioclima\" (clima específico em determinadas áreas que garante o desenvolvimento de seres vivos), o chamado bioclimatismo ou arquitetura bioclimática é sua aplicação na arquitetura, em estudos teóricos do ramo e em soluções práticas. 

Os irmãos foram os primeiros a descrever o relacionamento dos fatores climáticos com a arquitetura comum. 

Nos ensaios, eles defendem que alguns conhecimentos de outras disciplinas também deveriam ser levados em conta em projetos arquitetônicos. Entre eles, a meteorologia, a biologia, a topologia, a climatologia e a física. 

O objetivo das pesquisas era apresentar maneiras de criar projetos mais harmônicos e adequados à natureza, para que a construção fosse integrada ao clima e aos processos energéticos. 

Qual a diferença da arquitetura bioclimática para outras vertentes do tipo? 

É comum confundir a arquitetura bioclimática com outras do mesmo gênero, como a arquitetura ecológica. 

Afinal, o objetivo é parecido, senão o mesmo. Mas a realidade é que cada uma dessas correntes procura realizar a integração com o meio ambiente de um jeito diverso. 

Na arquitetura bioclimática, o principal aspecto é a relação com os fatores climáticos e com o que a natureza oferece de maneira gratuita e genuína, de acordo com a localização geográfica. 

A ideia é que respeitar e agregar esses elementos à construção garante mais conforto para as pessoas. 

É também fácil apontar semelhanças com a arquitetura sustentável, considerando que as duas vertentes buscam soluções e oportunidades na natureza para prover conforto de forma menos impactante ao meio ambiente. 

Além disso, as duas contam com estratégias parecidas. É o caso de equipamentos que reduzem o consumo energético e que desfrutam de recursos naturais para gerar energia.

Também o aproveitamento e reutilização de água da chuva, estruturas feitas de materiais reciclados ou abundantes no local (barro e terra, por exemplo). E, claro, a valorização da natureza dentro e fora da construção. 

A arquitetura bioclimática, entretanto, preocupa-se também com a funcionalidade e com o rendimento da obra. A ideia é que todo o projeto seja pensado levando em consideração os mecanismos naturais aliados a técnicas que potencializam seus efeitos. 

Quais as características da arquitetura bioclimática? 

Os projetos devem estar de acordo com as características do local, antecipando todas as ações naturais que possam ajudar (ou mesmo complicar) a adaptação dos moradores ou frequentadores, por exemplo. 

Em resumo, são quatro características fundamentais:   

• Projeção de espaços que, acima de tudo, sejam saudáveis para as pessoas, isto é, que garantam qualidade de vida e bem-estar;  
• Uso inteligente do que a natureza oferece a fim de diminuir o consumo de energias não renováveis ou poluentes;  
• Uso de fontes renováveis de energia e escolha de materiais que não agridam o meio ambiente;  
• Diminuição do desperdício e da geração de lixo.  

A tecnologia pode ser considerada um fator extra e sempre deve ser vista como aliada. Ela consegue apresentar soluções eficientes e cada vez mais baratas, como os painéis solares e os vidros reflexivos. 

Na criação do projeto, existem softwares e programas que permitem a simulação do desenho com muita exatidão. 

As soluções não precisam ser caras e inacessíveis. Na arquitetura bioclimática, são valorizados também os sistemas simples, comuns e até antigos ou vernaculares (quando são utilizados recursos do próprio meio em que a obra é realizada). 

Quais as vantagens da arquitetura bioclimática? 

Veja quais benefícios esse tipo de arquitetura pode proporcionar ao seu projeto: 

Aquecimento 

É possível desenvolver um sistema de aquecimento de água usando energia solar, que é renovável, não prejudica o meio ambiente e é gratuita.  

Sombreamento 

Sombrear fachadas de edifícios é essencial para manter o conforto térmico. Contudo, há dois tipos de construções que ajudam a fazer essa proteção sem impedir a circulação de ar. 

O brise-soleil é um tipo de dispositivo arquitetônico que impede a radiação solar direta numa construção. 

Seu formato costuma ser de lâminas presentes em frente às aberturas de um edifício. Independentemente do material utilizado (comumente betão, madeira ou alumínio), suas aletas são horizontais ou verticais. 

Já o cobogó é bastante comum no Nordeste. Trata-se de um elemento vazado que completa ou até mesmo constróis muros e paredes por completo. 

Com isso, permite maior iluminação e ventilação em um local, sem prejudicar a segurança. O mais interessante dessa construção é que ela costuma ter desenhos diferentes. Isso permite que cada construção seja única. 

Uso de árvores 

Ainda no assunto sombreamento, ele também pode ser feito por meio de plantas, com a inserção de árvores ao redor da construção. Além de criar sombra, elas também melhoram a umidade do ar e reduzem a temperatura. 

Outra vantagem das árvores é que, durante o inverno, algumas espécies derrubam boa (senão quase toda) parte de suas folhas, trazendo mais iluminação e aquecimento. 

Diminuição dos GEEs 

Um dos efeitos positivos da arquitetura bioclimática é a diminuição da emissão de gases do efeito estufa (GEEs) no ar. 

Ou seja, há diminuição da pegada de carbono (total de GEE emitidos por um indivíduo, empresa, evento, produto, local ou serviço). 

Isso ajuda não só na diminuição do efeito estufa — o que, consequentemente, deixa o clima mais agradável. Há também melhora na qualidade do ar. 

Diminuição de custos 

O uso de energia solar por meio de placas fotovoltaicas, aquecedor solar e construções que favorecem a circulação natural de ar permite uma considerável economia nas contas de luz. 

Esse tipo de arquitetura também mantém temperaturas mais constantes em qualquer clima e estação, proporcionando conforto térmico. 

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É realmente possível implementar a arquitetura bioclimática? 

Novas correntes propõem que não existe uma “arquitetura bioclimática”, já que o termo contempla apenas alguns dos fatores que devem ser considerados em uma construção. 

Esses pesquisadores argumentam que não é possível categorizar o tipo de arquitetura levando apenas isso em conta. Eles defendem também que o termo, de certa forma, limita as características do projeto. 

Estudiosos e defensores do termo, porém, afirmam que os conceitos de bioarquitetura, arquitetura sustentável, arquitetura verde ou eficiente não conseguem reunir tudo o que a arquitetura bioclimática prevê para a construção. 

Isso considerando não só a parte energética e os materiais utilizados, mas também as condições locais, que exigem certas práticas e cuidados na obra. 

Como harmonizar as construções com o meio ambiente? 

A projeção de qualquer estrutura com base nas ideias da arquitetura bioclimática deve considerar a localização final da obra como fator mais importante. 

A harmonização só acontece se as características internas forem combinadas e alinhadas com os elementos externos. 

Regiões quentes, frias, úmidas, secas, costeiras ou montanhosas, cada uma delas precisa de técnicas diferenciadas para garantir conforto e economia. 

Com uma boa avaliação da área ao redor, é possível aproveitar melhor os fatores naturais e aproveitá-los a fim de aprimorar o edifício. 

O primeiro exemplo é a circulação de ventos. Conhecendo bem as massas de ar, os movimentos constantes, as intensidades e as direções, é possível criar estratégias naturais de resfriamento dos ambientes, com a substituição do ar interno mais quente pelo ar de fora. 

Outra tática muito utilizada é a observação das posições do sol ao longo do dia. Por exemplo, é preciso conhecer os horários do nascer e pôr do sol, inclinações, direções e variações dos raios solares de acordo com as estações do ano. 

Essas informações ajudam a garantir a iluminação e o aquecimento natural do interior de um edifício.

A ideia de harmonização consiste, portanto, em encontrar as melhores características e soluções no próprio meio. A finalidade, com isso, é poupar recursos artificiais e tecnologias que consomem energia desnecessariamente. 

Quais materiais e métodos devem ser utilizados em um projeto de arquitetura bioclimática? 

Com a popularização de técnicas sustentáveis, existe uma infinidade de sistemas e mecanismos que podem ser aplicados. 

A escolha das soluções mais adequadas para um projeto deve ser orientada pelas características próprias do local. Conheça algumas: 

1. Isolamento 

Em um clima frio, como o das regiões mais altas, montanhosas ou próximas aos polos, a aplicação de materiais isolantes assegura conforto térmico. O objetivo é ter construções frescas no verão e aconchegantes no inverno. 

Fachadas, cobertura, pisos e paredes podem ser revestidos a fim de diminuir a dissipação de calor. Os materiais mais usados são os de origem natural ou reciclados. É o caso de fibras de papel, lã de PET e de vidro, que vão no interior da estrutura da parede. 

Essas alternativas são eficientes para isolamento acústico e térmico, além de serem feitas com substâncias não tóxicas, inofensivas para o meio ambiente. 

Alguns recursos inusitados também podem ser propostos. Por exemplo, uma parede verde hidropônica (cultivada em suportes artificiais e irrigada por água com os nutrientes dissolvidos diretamente no líquido) pode servir como isolante (acústico, principalmente). 

Pesquisas feitas na Universidade do País Basco, lideradas pela engenheira agrônoma Zaloa Azkorra, estão provando que as plantas têm a propriedade de absorver barulhos. Desse modo, reduzem os ruídos de alta e de baixa frequência com alto desempenho. 

2. Janelas e vidrarias 

Você sabia que quanto mais transparente for o vidro, mais radiação solar (calor) pode entrar na estrutura? 

Os vidros duplos também são ótimas opções para aumentar o conforto térmico e acústico. Normalmente, são utilizados em regiões de clima frio. 

Em contrapartida, áreas quentes demandam que a iluminação solar seja controlada para que a temperatura interna não suba demais. Vidros menos transparentes e tratados podem ser a solução, aliados a outras técnicas que deixam o ambiente fresco. 

3. Ação dos ventos 

A ventilação pode ser uma boa aliada para diminuir a temperatura. Aproveitando o movimento natural de ascendência do ar quente, o vento pode entrar por vãos em paredes e sair por aberturas no telhado. Assim, ele segue a ventilação vertical e esfria rapidamente a estrutura interna. 

A ventilação horizontal também pode refrescar o ambiente, já que é facilitada pela ação dos ventos em janelas e portas. 

A ventilação cruzada é uma alternativa que traz mais comodidade por levar o vento de uma abertura a outra. Isso permite o uso de venezianas que controlem e direcionem a brisa. 

Além disso, o uso de vegetações como as cercas vivas pode conduzir e administrar as correntes de ventos. Esse sistema é conhecido como ventilação seletiva. 

4. Aproveitamento da radiação solar 

Em regiões quentes, a incidência do sol tende a ser mais forte. Por isso, investir em painéis solares fotovoltaicos é outra opção muito interessante e com resultados rápidos. 

Além de aquecer a água, a tecnologia aplicada das células fotovoltaicas consegue converter a radiação solar e gerar energia elétrica e térmica. Os sistemas podem ter tamanhos e capacidades distintas, destinados para construções pequenas ou grandes. 

Outra boa e simples aplicação é a iluminação natural. Ela diminui o gasto energético e o uso de lâmpadas. Essa estratégia é ótima pois serve tanto para regiões quentes quanto para as temperadas e frias. 

O uso da energia nesses projetos engloba muito mais que táticas para economizar no final do mês. A questão está em conseguir gerar, acumular e transmitir o calor nas épocas frias. E ainda ser capaz de garantir frescor no verão. 

5. Aberturas controladas 

Às vezes a iluminação solar esquenta muito o ambiente interno. Por isso, as técnicas de coberturas e de sombreamento natural podem ajudar a controlar a luminosidade e a temperatura. 

O uso de marquises, beirais, toldos e brises (fixas ou móveis) possibilita a iluminação indireta (focada no teto, por exemplo) e o controle dos ventos. A estratégia ainda permite que a janela fique sempre aberta, mesmo em dias de chuva. 

6. Sistemas de sombreamento 

O plantio de árvores de grande porte nas proximidades da construção é outra solução para controlar a iluminação. 

Essa técnica garante sombra e arrefecimento passivo, bem mais eficiente que formas internas de bloqueio e passagem de luz. Em média, cortinas e outros mecanismos semelhantes são 30% menos eficazes, considerando a absorção de calor pela edificação. 

A transpiração das plantas — processo em que as folhas ganham e perdem água em estado gasoso — ajuda a aumentar a umidade e diminuir a temperatura nos arredores. 

Com as mudanças de estação em climas mais temperados, as árvores garantem sombra no verão. Já no inverno, fase em que as folhas caem, deixam que os raios solares alcancem a casa. 

7. Orientação e dimensionamento das construções 

Uma das principais preocupações do projeto de arquitetura bioclimática deve ser a orientação da construção em relação à incidência do sol. É preciso considerar ainda a variação de acordo com as épocas do ano. 

Fornecer a exposição solar ideal ao edifício assegura a melhor iluminação possível e o aquecimento mais adequado ao conforto interno. 

Em termos gerais, o que se recomenda é que a fachada maior esteja voltada para o Norte (no hemisfério Sul). Isso faz com que ela receba o máximo de energia durante o inverno e que, no verão, a incidência solar fique restrita ao período das 9h às 15h. 

A disposição interna e o tamanho também interferem. Cômodos íntimos, como quartos e salas de estar, devem estar direcionados para o Norte, a fim de que recebam mais calor em épocas frias. 

As fachadas Leste e Oeste têm maior incidência solar durante as primeiras horas do dia e pela tarde, respectivamente. Por isso, as áreas mais úmidas e os ambientes que precisam de aquecimento à noite devem ficar voltados para o Oeste, por exemplo. 

8. Escolha dos materiais 

Essa etapa é fundamental para toda a cadeia bioclimática e sustentável proposta. A ideia da arquitetura bioclimática é trazer materiais que causem menos impacto na natureza e proporcionem qualidade de vida. 

Há também a valorização da cultura tradicional e local. Portanto, até as cores escolhidas influenciam no conjunto. 

As chamadas técnicas vernaculares são caracterizadas por aproveitar e valorizar os conhecimentos mais antigos e populares da região. 

Elas são muito utilizadas para melhorar a performance do edifício de forma simples. Contam com recursos como o barro, algodão, adobe, materiais reaproveitados, madeiras de reflorestamento, entre outros. 

A tecnologia também se faz presente e consegue resolver problemas que técnicas mais comuns não são capazes. 

É o caso de vidros de proteção solar, painéis solares, dispositivos que diminuem o gasto de água, tintas ecológicas, telhados verdes, sistemas de construção verdes (steel frame e wood frame), lâmpadas mais duráveis e revestimentos modernos. 

Todos esses exemplos apresentam funcionalidades só permitidas pela inovação e alta tecnologia. 

Quanto às cores, as tonalidades claras estão conectadas ao ambiente natural, além de absorverem menos energia (calor) e refletirem melhor a luz do sol. 

Essa característica é interessante principalmente em locais quentes, uma vez que pode aumentar a eficiência energética. 

No entanto, para lugares muito frios, as tonalidades escuras e fechadas podem trazer aconchego e conforto. E ainda evitam que o calor se dissipe. 

Como minimizar desperdícios na construção? 

Assim como as técnicas de aproveitamento de recursos naturais, a arquitetura bioclimática também prevê uma aplicação consciente dos materiais. Isso inclui o controle e o descarte correto dos resíduos da obra. 

Para garantir uma boa administração dos rejeitos, é imprescindível realizar um planejamento racional e meticuloso. Um ponto crucial nesse processo é calcular a quantidade exata de cada material. 

Sempre há sobras, mesmo que os cálculos sejam muito bem feitos. Nesse caso, o entulho deve ser descartado nos lugares corretos para ser reutilizado e reciclado quando possível. Com isso, reduz-se o impacto sobre o meio ambiente. 

Novas tecnologias permitem que restos de tijolos, blocos de concreto, terra, areia, serragem, aço e muitos outros materiais sejam tratados com processos que envolvem separação, trituração e adição de compostos. 

Assim, os rejeitos podem ser reaproveitados em novas edificações. 

Os usos mais comuns de materiais reciclados são:   

• Pavimentação e regularização de vias;  
• Enchimento de fundações;  
• Contrapisos;  
• Tijolos;  
• Blocos.  

Projetos de arquitetura bioclimática 

Selecionamos três projetos do arquiteto costarriquenho Bruno Stagno que vale a pena conferir. 

Cada um foi pensado para um local diferente da Costa Rica, mas são obras funcionais, contemporâneas e que se adaptam ao meio de forma única. Acompanhe: 

Oficina Libro Libre 

Nesse projeto localizado em Escazú, subúrbio de San José, a natureza é personagem principal. 

O desenho foi idealizado para ser a favor dos elementos naturais. Ele harmoniza não só com os aspectos campestres e rústicos, mas também com a urbanização. 

As características visíveis que fazem com que a obra esteja de acordo com a arquitetura bioclimática são as grandes janelas de vidro. Elas permitem a entrada de luz natural e de ventos. 

Além disso, há os brises, que controlam parte da iluminação, as árvores e a vegetação nativa do contorno. 

O ambiente interno da Oficina é amplo e com poucas divisões. Ele privilegia cores claras e diferentes níveis, separados por escadarias. 

Essas peculiaridades foram pensadas especialmente para o clima quente da Costa Rica. 

Apartamentos Le Parc 

O conjunto de apartamentos localizado na capital costarriquenha contemplou traços bioclimáticos. 

O desafio foi erguer uma grande estrutura com 12 pavimentos que conseguisse agrupar estratégias baratas e eficazes, aproveitando o clima da região. 

O projeto deu importância à orientação da construção, vidros duplos, economia energética e coletores solares. 

Ele inclui ainda estrutura de concreto armado que esfria o edifício, iluminação e ventilação natural em garagens. Além disso, há uma bela proposta de paisagismo, que distribui áreas verdes por toda a extensão do condomínio. 

Oficinas Pérgola — Edifício TRIBU 

Localizado na província de Heredia, o imponente edifício todo em preto é mais um dos exemplares da arquitetura bioclimática de Stagno. 

A obra tem formato quadrado (10m x 10m) e é revestida por vidros escurecidos. 

O isolamento e conforto térmico ficam por conta de pergolados cobertos de plantas trepadeiras (em um tipo de jardim vertical). Elas reduzem a radiação em contato com a estrutura e mantêm a sombra durante todo o ano. 

Os pergolados estão localizados a poucos metros das quatro paredes da estrutura e alcançam toda a altura. 

Outra estratégia utilizada para resfriar o ambiente interno é uma base de pedras umedecidas. Elas aceleram a evaporação e chegam a diminuir a temperatura interna em até 4ºC. 

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