A arquitetura bioclimática é um tipo de construção ecológica em que são utilizados elementos naturais do local. O objetivo deste tipo de arquitetura é a obtenção de edifícios termicamente eficientes e capazes de atender às demandas de conforto térmico.
O conceito bioclimático baseia-se na utilização dos recursos naturais disponíveis ( sol, vegetação, chuva, vento, etc.). Nesse sentido, a energia solar passiva desempenha um papel fundamental.
A abordagem bioclimática está relacionada ao princípio da autossuficiência. Trata-se de reduzir o impacto ambiental causado pelo consumo de grandes quantidades de energia não renovável: combustíveis fósseis e energia nuclear.
As residências geram emissões de gás e CO 2 a partir de sistemas de ar condicionado e aquecimento. Essas emissões prejudicam a qualidade do ar e promovem as mudanças climáticas e o efeito estufa.
A arquitetura bioclimática define as características geométricas e estruturais na construção de edifícios. A localização e orientação dos edifícios devem ser adaptadas às diferentes condições climáticas para melhorar a eficiência energética e reduzir o consumo de energia.
Qual é o objetivo da arquitetura bioclimática?
O objetivo de uma casa bioclimática é o controle do microclima interno, com estratégias de design passivo. Essas estratégias minimizam o uso de sistemas mecânicos e maximizam a eficiência das trocas de calor entre o edifício e o ambiente.
Em geral, em regiões de clima temperado, existem três fases térmicas que correspondem a diferentes requisitos de uma construção bioclimática:
Inverno: a radiação solar deve ser incentivada nas paredes e janelas para aquecer o interior. O alto isolamento térmico do gabinete também é necessário para conservar o calor acumulado. O objetivo principal é reduzir o consumo de energia do aquecimento.
Verão: é necessário proteger o edifício da radiação solar com sistemas de sombra, ter telhados de grande massa. Pretende-se que tenha uma elevada inércia térmica, bem como favoreça a ventilação natural do edifício. O objetivo é reduzir o consumo de energia dos condicionadores de ar.
Época média - requer a combinação de soluções de aquecimento e resfriamento.
Tipos de captura de energia na arquitetura bioclimática
Na arquitetura bioclimática podemos distinguir três tipos de captura de energia: captura direta, captura indireta e captura separada.
1. Cobrança direta
Os sistemas passivos de captura direta são sistemas arquitetônicos que representam um uso imediato e fácil.
Um exemplo de captura direta são as residências orientadas de forma a captarem a energia solar diretamente do sol (energia solar passiva).
Os sistemas diretos também devem incluir componentes para controlar:
As perdas de energia das noites de inverno
A temperatura exagerada sobe no verão.
2. Cobrança indireta
Os sistemas passivos de captura indireta são os sistemas arquitetônicos nos quais, por meio de um sensor, o calor é conduzido para o interior da cabine integrado à sua estrutura.
Dos sistemas passivos de captura indireta, destaca-se a parede do Trombe. A parede do Trombe é um vidro no topo de uma sólida parede preta fosca que atua como um tanque de armazenamento e difusor de calor dentro da casa. Este dispositivo simples pode representar uma economia significativa de energia.
Em climas quentes, entretanto, os problemas com o excesso de calor que ocorrem no verão devem ser levados em consideração. Esses problemas podem ser resolvidos com a implantação de ailerons ou guarda-chuvas que mantêm a parede na sombra.
Outro sistema é substituir uma parede por tambores de metal preto cheios de água ou o teto por coletores pretos. Esses elementos seriam isolados de fora. Em ambos os casos, os tanques de água seriam aquecidos durante o dia. Durante a noite, isolados do lado de fora, eles liberariam a energia térmica dentro de casa.
Com esta técnica, o conforto térmico da sala bioclimática é melhorado.
3. Coleta separada
Os sistemas passivos de coleta seletiva são sistemas arquitetônicos que, por meio de um coletor, conduzem a energia térmica para o interior do habitáculo e são separados da residência, mas não muito distantes.
No caso em que eles estivessem distantes, eles não poderiam ser chamados de sistemas passivos de energia solar. Nesse caso, seria necessário um transporte forçado e estaríamos falando de aquecedores solares de ar.
Nesse sistema, a radiação solar é coletada em uma câmara de vidro, que pode ser utilizada como estufa agrícola, separada da casa por uma superfície coletora.
Que energias renováveis são utilizadas neste tipo de arquitetura?
Em edifícios considerados de arquitetura bioclimática, além do uso de energia solar passiva, costumam ser instalados sistemas adicionais de energia renovável.
Ao integrar fontes renováveis de energia, é possível que todo o consumo de energia seja autogerado e não poluente. Neste caso, o objetivo é construir edifícios com 0 emissões e baixíssimo impacto ambiental.
Energia mais edifícios são aqueles edifícios que geram mais energia do que a consumida.
As fontes de energia renováveis mais utilizadas em um edifício bioclimático são:
Energia solar fotovoltaica.
Energia solar térmica e até energia geotérmica.
