Bioconstrução — eficiência energética e design passivo para energia solar

Há todo um conjunto de estratégias de design que podem ser usadas para potencializar os efeitos positivos da irradiação solar e ao mesmo tempo minimizar eventuais efeitos negativos, levando naturalmente a um bom conforto térmico na casa, reduzindo ou eliminando a necessidade de gasto de energia para aquecimento ou refrigeração.

O item mais básico do design passivo para energia solar é o dimensionamento e disposição adequada de janelas favorecendo a iluminação e ventilação natural, pois não há nada pior que uma casa sem janelas, com lâmpadas acesas o dia todo! Isso se aplica praticamente a todas as casas, em qualquer parte do mundo.

Em climas frios, há diversas técnicas que podem ser usadas para captar e armazenar a energia do sol, aumentando a temperatura média no interior da casa em vários graus, sem qualquer gasto de energia. Por exemplo:

attached greenhouse
Estufa acoplada à casa

Estufa acoplada à casa, no lado do sol predominante do inverno (ou seja, o lado voltado para o norte no caso do hemisfério sul, e vice-versa). Uma estufa nada mais é do que um cômodo ou “casinha” fechada, feita inteiramente de vidro em uma armação metálica. Estufas funcionam assim: a radiação solar penetra nelas através do vidro e boa parte fica ali retida na forma de calor, elevando a temperatura interna. Por isso elas são tão usadas para cultivar vegetais em regiões frias! Ao se fazer uma estufa acoplada à casa, esse calor pode ser aproveitado para aquecer a casa, bastando para isso abrir a porta ou janelas que dão acesso à estufa. Janelas grandes ou mesmo paredes de vidro voltadas para o lado do sol predominante do inverno também ajudam a captar e reter dentro da casa a energia solar, pelo mesmo princípio.

Coletor-irradiador de energia solar. Uma estrutura de alta massa térmica e cor escura, por exemplo uma parede de pedra pintada de preto, um piso escuro, etc., posicionada próximo às janelas do lado ensolarado, recebendo o sol durante o dia, capta a radiação solar convertendo-a em calor, que é liberado lentamente para o ar ambiente, aumentando a temperatura local significativamente, mesmo várias horas noite a dentro.

earthship 1
Earthship

Na Earthship acima, o arquiteto Michael Reynolds fundiu os conceitos de estufa acoplada e coletor-irradiador térmico solar, para máximo efeito. Ele garante que é possível passar todo o inverno sem qualquer gasto de energia com outras formas de aquecimento, mesmo com a temperatura externa de vários graus abaixo de zero. Se os vidros forem móveis (p. ex. “de correr”), a mesma área pode se transformar em uma gostosa varanda no verão!

Isolamento é uma necessidade óbvia em climas frios, para evitar a fuga de calor da casa. Portas e janelas devem ser perfeitamente herméticas, e vidraças devem ser de vidro duplo, para minimizar a transferência de calor.

Plantar árvores caducifólias (que perdem as folhas no inverno) ao redor da casa, nas direções do sol predominante, também é uma técnica importante. No verão, essas árvores fornecem sombra, mantendo a casa fresca; e no inverno, perderão as folhas, permitindo a entrada do sol, que aquecerá a casa.

caducifólias

Climas quentes

Já em climas quentes, a preocupação é o inverso: evitar o acúmulo de calor. Para isso, são úteis as seguintes técnicas:

  • Construir com pé-direito alto garante ambientes internos mais frescos.
  • Usar telhado verde (que discutiremos em outro artigo).
  • Plantar árvores de boa sombra ao redor de toda a casa, evitando a incidência de sol nas paredes e no chão, ajuda a refrescar bastante o ambiente interno. Varandas amplas também ajudam, pelo mesmo motivo.
  • Pequenas janelas basculantes, posicionadas bem alto na parede, próximo ao teto, são úteis para deixar o ar quente sair (pois o ar quente é menos denso e, portanto, sobe).

janela basculante alta

Há certas regras gerais que são universais para o conforto térmico. Por exemplo, em relação a quando abrir ou fechar as janelas e portas, vale sempre a seguinte regra: se o ar externo estiver mais agradável que o interno, abra as janelas; agora, se o ar interno estiver melhor que o externo, feche as janelas. Isso vale tanto para o calor como para o frio.

Certos materiais e técnicas de construção também conferem naturalmente conforto térmico. É o caso de paredes grossas de barro, como nas técnicas do cob, hiperadobe e terra pilada, que discutiremos mais adiante. O barro, quando sêco, contem quantidade substancial de ar preso entre as partículas de areia e argila, fazendo com que seja um mau condutor de calor (ou em outras palavras, um bom isolante térmico). Além disso, as paredes grossas e pesadas têm uma massa térmica considerável. Em conjunto, esses fatores fazem com que as casas construídas com essas técnicas sejam frescas no verão e quentinhas no inverno, sendo ótimas para todos os climas, sejam tropicais, temperados, áridos, etc.

 

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