Eficiência energética na cidade: Estratégias para a promoção da capacidade natural de aquecimento e arrefecimento de edifícios

Abstract

Este estudo apresenta uma técnica para, a partir de um dado índice de construção, encontrar as formas urbanas mais favoráveis ao desempenho térmico de edifícios, com base na absorptância efectiva do edifício no Inverno e no Verão. Esse parâmetro é indicativo da exposição solar do mesmo e da capacidade natural de aquecimento de um edifício quando esse se encontra inserido numa malha urbana. A avaliação da absorptância efectiva para as duas estações do ano permitiu encontrar as formas de organização da malha que beneficiam a acessibilidade solar de Inverno, mas restrigem-na no Verão. Para o cálculo da absorptância efectiva utiliza-se o Método das Matrizes Urbanas que consiste em obter para cada geometria, uma matriz Ψ que descreve a forma como a radiação que incide em cada uma das parcelas que compõem as superfícies do bloco urbano se distribui pelas restantes superfícies. Essa matriz integra os factores de forma entre as superfícies e as respectivas propriedades de absorpção considerando, dessa forma, as reflexões múltiplas que ocorrem no interior do espaço urbano. A aplicação de uma metodologia de optimização a diversas formas urbanas, com base no conceito de algoritmo genético, permitiu concluir que, para as latitudes de 37º e 42º, as malhas urbanas mais favoráveis são os blocos de secção rectangular, com 3 a 5 pisos, dispostos segundo um eixo Este-Oeste por forma a possuirem uma maior fachada exposta a Sul. O espaçamento entre blocos é sempre maximizado na direcção Norte-Sul por forma a permitir, no Inverno, uma maior exposição solar da fachada Sul e, por outro lado, minimizando o espaçamento entre blocos na direcção Este-Oeste, prevenir os excessivos ganhos solares na estação de Verão. Para uma latitude de 37º são ainda soluções blocos de secção quadrangular com 5 a 8 pisos, que formam uma malha com ângulo de ±15º relativamente à direcção dos pontos cardeais.