Os Sheds na obra de Lelé sob a Ótica do Conforto Ambiental by Walter Rigueti

Os Sheds na obra de Lelé sob a Ótica do Conforto Ambiental

Walter Afonso Rigueti

Orientadoras: Profa. MSc. Cecilia Mattos Mueller Profa. MSc. Daniela C. Laudares Pereira Escola da Cidade – Faculdade de Arquitetura e Urbanismo

Escola da Cidade Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Walter Afonso Rigueti OS SHEDS NA OBRA DE LELÉ SOB A ÓTICA DO CONFORTO AMBIENTAL Trabalho de Iniciação Científica São Paulo 2011

AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.

Contato: wafonso.rigueti@gmail.com

Aos meus pais Marcia e Walter Rigueti. Aos meus irmãos André, Luciano e Carla e ao meu cunhado Ricardo Toma. Obrigado pelos incentivos e pensamentos positivos.

AGRADECIMENTOS

Ao Núcleo de Pesquisa da Escola da Cidade Faculdade de Arquitetura e Urbanismo. À presidente da Escola da Cidade e professora Anália Amorim, pelo contato feito com o arquiteto Lelé. À coordenadora do Núcleo de Pesquisa e professora Joana Mello. Às minhas orientadoras Cecília Mattos e Daniela Laudares, pela oportunidade, ensinamentos, paciência, apoio e compreensão. Ao professor Nelson Solano e à professora Joana Carla, pelo auxílio na revisão final desta pesquisa. Aos amigos Thiago, Laura, Camila, Ana, Renata e Bia pelas palavras e apoio. Ao amigo Paolo pela paciência durante os trabalhos de Estúdio Vertical. Às funcionárias da Biblioteca Vilanova Artigas, Edina e Denise, pela atenção e gentileza.

RESUMO

RIGUETI, W. A. (2011). Os Sheds na obra de Lelé sob a Ótica do Conforto Ambiental. Dissertação (Iniciação Científica) -‐ Escola da Cidade, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, São Paulo, 2011. O presente trabalho se analisou a obra de João Filgueiras Lima, Lelé, sob o ponto de vista

do conforto ambiental. A pesquisa buscou compreender o comportamento dos sheds em relação à iluminação e ventilação naturais.

A correta concepção de uma edificação considera desde os estudos preliminares a conjunção das variáveis radiação, luz e vento, fundamentais para garantir um melhor desempenho do conforto ambiental das edificações.

O objetivo da pesquisa é a análise do projeto dos sheds em resposta às variáveis climáticas do local no qual foi inserido o edifício. Para tal foi elaborada uma relação de

todas as obras do arquiteto Lelé equipadas com o shed. Além disso, foram selecionadas

três obras, os hospitais da Rede Sarah Kubitschek de Brasília, Fortaleza e Rio de Janeiro; e feita uma avaliação de conforto ambiental, tendo como foco no projeto do shed destas edificações.

Com a análise das obras de Lelé foi possível entender as soluções de projeto que respondem adequadamente ao clima e com isto aumentar o repertório de boas soluções projetuais.

ABSTRACT

RIGUETI, W. A. (2011). Sheds in the work of Lelé from the perspective of the Environmental Comfort. Dissertação (Iniciação Científica) -‐ Escola da Cidade, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, São Paulo, 2011. This paper analyzes the work of João Filgueiras Lima, Lelé, from the perspective of

environmental design / performance. The aim of this research Project was to identify the performance of the sheds with respects to daylight and natural ventilation.

The correct architectural design concept should consider the combined effect of environmental variables, encompassing: solar radiation, daylight and wind, which are fundamental parameters to ensure a better environmental performance of the building.

In this context, the underlying objective of this research was to analyze the design of

sheds in response to climatic variables. In response to that, a list of Lelé’s projects in

which the sheds has a key architectural and environmental role was created. In

addition, three buildings were selected: Network Sarah Kubitschek Hospitals in the cities of Brasilia, Fortaleza and Rio de Janeiro.

By analyzing the Lelé’s projects it was possible to understand the design concepts that

respond adequately to the climate, therefore increasing the repertoire of good design solutions.

ÍNDICE DE IMAGENS

Figura 1 -‐ Evolução dos Sheds

Figura 3 -‐ Usuários de uma academia. Liberação de cargas térmicas.

Figura 2 -‐ Variáveis Ambientais do Conforto Ambiental

Figura 4 -‐ Projeto que venceu o Prêmio Abilux de Projetos de Iluminação 2009 Figura 5 -‐ Carta Bioclimática para o Brasil Figura 6 -‐ Zonas de Intersecções

Figura 7 -‐ Iluminação Natural Difusa Figura 8 -‐ Sistema de Ventilação

Figura 9 -‐ Jardim de Ambientação Figura 10 -‐ Jardim Externo

Figura 11 -‐ Interior das Galerias

Figura 12 -‐ Corte Esquemático das Galerias Figura 13 -‐ Terraços Jardins

Figura 14 -‐ Interior das Enfermarias

Figura 15 -‐ Corredores Internos de Circulação

Figura 16 -‐ Corte esquemático do Hospital Sarah Rio Figura 17 -‐ FAUUSP, Salão Caramelo

Figura 18 -‐ Sistema de Iluminação Zenital na FAUUSP Figura 19 -‐ Lanternin Figura 20 -‐ Shed

Figura 21 -‐ Teto de Dupla Inclinação

Figura 22 -‐ Tipologias de Iluminação Natural Utilizadas em Projetos Figura 23 -‐ Simulação de iluminação com o Lanternin

19 21 22 23 25 27 28 28 29 29 30 30 31 31 33 34 34 34 34 35 35

Figura 24 -‐ Simulação de iluminação com o Shed

Figura 26 -‐ Simulação de iluminação com Clarabóia

Figura 25 -‐ FAUUSP, Uso de Lanternin sobre as Clarabóias Figura 27 -‐ Simulação de Iluminação com Telhado de Dupla Inclinação

Figura 28 -‐ Áreas de Internação e Fisioterapia, Proximidade à Área Externa Figura 29 -‐ Fundação das Galerias de Ventilação Figura 30 -‐ Montagem do Muro

Figura 31 -‐ Sucção do Ar e Aumento dos Vãos Figura 32 -‐ Viga calha Figura 33 -‐ Viga calha

Figura 34 -‐ Corte Esquemático do Shed Figura 35 -‐ Ambulatório, Vista Interna

Figura 36 -‐ Corte Esquemático do Shed

Figura 37 -‐ Peça Pré-‐moldada que se Encaixa na Abertura Figura 38 -‐ Corte Esquemático do Shed Figura 39 -‐ Soluções de Cobertura

Figura 40 -‐ Corte Esquemático da Nave e do Altar da Igreja Figura 41 -‐ Hospital Sarah Brasília

Figura 42 -‐ Corte Esquemático do Shed Figura 43 -‐ Ginásio Coberto

Figura 44 -‐ Corte Esquemático da Creche

Figura 45 -‐ Detalhe da Montagem da Cobertura

Figura 46 -‐ Escola do Centro Administrativo da Bahia Figura 47 -‐ Vista Interna dos Sheds

Figura 48 -‐ Vista Externa dos Sheds

37 37 39 40 40 41 41 41 42 43 43 43 44 45 45 46 46 47 47 47 48 48 48

Figura 49 -‐ Vista interna dos Sheds

Figura 51 -‐ Vista Interna do Shed

Figura 50 -‐ Quadra Coberta

Figura 52 -‐ Estrutura dos Sheds

Figura 53 -‐ Sistema de Ventilação Figura 54 -‐ Testeira / Brise-‐soleil

Figura 55 -‐ Sistema de Ventilação

Figura 56 -‐ Espelho d`Água e Nebulizadores Figura 57 -‐ Corte Esquemático do Shed Figura 58 -‐ Estrutura dos Sheds Figura 59 -‐ CTRS

Figura 60 -‐ Vista Interna do Shed

Figura 61 -‐ Vista Interna da Recepção e Jardim de Ambientação Figura 62 -‐ Corte Esquemático

Figura 63 -‐ Vista Externa do Centro Comunitário Figura 64 -‐ Vista Externa do Shed

Figura 65 -‐ Cobertura da Enfermaria Figura 66 -‐ Estrutura dos Sheds

Figura 67 -‐ Corte Esquemático do Auditório

Figura 68 -‐ Corte Esquemático do Estacionamento / Pavimento Administrativo Figura 69 -‐ Corte Esquemático do Auditório

Figura 70 -‐ Corte Esquemático / Sistema de Ventilação Figura 71 -‐ Vista Interna do Shed

Figura 72 -‐ Sistema de Ventilação Figura 73 -‐ Vista Externa do Shed

48 49 50 50 51 51 51 51 52 52 53 53 53 53 54 54 55 55 55 56 56 57 58

Figura 74 -‐ Vista Interna do Shed

Figura 76 -‐ Sistema de Ventilação

Figura 75 -‐ Corte Esquemático do Edifício / Sistema de Ventilação Figura 77 -‐ Área de Circulação / Jardim de Ambientação Figura 78 -‐ Jardim de Ambientação

Figura 79 -‐ Bloco de Apoio a Frente e Bloco Principal ao Fundo Figura 80 -‐ Montagem dos Sheds no Bloco de Apoio

Figura 81 -‐ Sistema de Ar Condicionado / Jardim de Ambientação Figura 82 -‐ Jardim de Ambientação Figura 83 -‐ Área de Trabalho Figura 84 -‐ Estrutura

Figura 85 -‐ Corte Esquemático do Projeto Figura 86 -‐ Montagem dos Sheds Figura 87 -‐ Vista Interna

Figura 88 -‐ Sistema de Ventilação

Figura 89 -‐ Estrutura / Brise-‐soleils dos Sheds Figura 90 -‐ Auditório

Figura 91 -‐ Corte Esquemático

Figura 92 -‐ Estrutura dos Sheds

Figura 93 -‐ Vista Externa dos Sheds Figura 94 -‐ Vista Externa dos Sheds Figura 95 -‐ Montagem dos Sheds

Figura 96 -‐ Vista Externa do Edifício

Figura 97 -‐ Carta Bioclimática para a Cidade de Brasília

Figura 98 -‐ Carta Bioclimática para a Cidade de Fortaleza

58 59 60 61 61 61 62 62 62 63 63 63 64 65 65 66 67 67 67 68 68 69 70

Figura 99 -‐ Carta Bioclimática para a Cidade do Rio de Janeiro

Figura 101 -‐ Vista Externa do Hospital Sarah Kubitschek de Brasília

Figura 100 -‐ Ilustração do Fenômeno “Ilha de Calor” Figura 102 -‐ Corte Esquemático do Shed de Brasília Figura 103 -‐ Vista Aérea Sarah Brasília

Figura 104 -‐ Modelo do Shed de Brasília. Software Ecotect. Figura 105 -‐ Vista Externa do Hospital Sarah de Fortaleza Figura 106 -‐ Espelho d`Água Sarah Fortaleza

Figura 107 -‐ Corte e Funcionamento das Galerias de Ventilação

Figura 108 -‐ Sistemas de Ventilação nos Ambientes do Hospital

Figura 109 -‐ Vista do Jardim de Ambientação a partir do Corredor das Enfermarias Figura 110 -‐ Análise Comparativa entre os Sheds de Salvador e Fortaleza Figura 111 -‐ Vista aérea Sarah Fortaleza

Figura 112 -‐ Modelo do Shed de Fortaleza. Software Ecotect.

Figura 113 -‐ Vista Aérea do Hospital Sarah Kubitschek Rio de Janeiro

Figura 114 -‐ Primeira proposta do Centro de Reabilitação Infantil e Hospital Sarah

Kubitschek Rio de Janeiro

72 74 74 75 76 77 77 78 79 80 80 81 82 82

Figura 115 -‐ Sistema de Ventilação Sarah Rio

Figura 117 -‐ Corte do Forro em Policarbonato. Detalhe de Funcionamento.

Figura 116 -‐ Distribuição do Sistema de Ventilação Figura 118 -‐ Salão Central

Figura 119 -‐ Solário e Nebulizadores de Água Figura 120 -‐ Auditório

Figura 121 -‐ Vista Aérea Sarah Rio Figura 122 -‐ Vista Interna do Shed

Figura 123 -‐ Vista Externa dos Sheds

84 85 86 86 87 88 88

ÍNDICE

Resumo

Abstract

Índice de Imagens

Capítulo 1 -‐ Introdução

Capítulo 2 -‐ As Variáveis Ambientais Para Uma Arquitetura Bioclimática

Capítulo 3 -‐ A Abordagem do Conforto Ambiental na Obra de João Filgueiras Lima, Lelé

Capítulo 4 -‐ Os Sistemas Zenitais Na Arquitetura

Capítulo 5 -‐ Os Sheds na Obra de Lelé

Capítulo 6 -‐ Análise Comparativa dos Sheds em Relação à Insolação e

Ventilação Natural

Capítulo 7 -‐ Considerações Finais

Bibliografia

Anexos

“Quando trabalho em projetos extremamente rigorosos em relação à funcionalidade, como é o caso de um hospital, lógico que levo em conta que um hospital sem funcionar não adianta nada. Mas não excluo que um hospital tenha de ser belo. Tudo que nós estamos propondo aqui na rede Sarah é isso, um resgate da beleza e da criação de espaços mais humanos dentro do hospital. Essas concepções foram um pouco prejudicadas por causa de uma tecnologia exacerbada, principalmente na década de 1950, depois da guerra, quando houve o grande approach com a tecnologia. Depois desse período, o hospital passou a ser uma coisa simplesmente funcional, com ambientes herméticos, horríveis, desumanos, mas cheios de equipamentos modernos que supostamente iam curar, e na verdade matavam o cara da cabeça. Isso foi um erro brutal. Ninguém se cura somente da dor física, tem de curar a dor espiritual também. Acho que os centros e saúde que temos feito provam ser possível existir um hospital mais humano, sem abrir mão da funcionalidade. Passamos a pensar na funcionalidade como uma palavra mais abrangente: é funcionalidade criar ambientes em que o paciente esteja à vontade, que possibilitem sua cura psíquica. Porque a beleza pode não alimentar a barriga, mas alimenta o espírito. É por isso que acho que beleza é função.”

João Filgueiras Lima, Lelé.

Capítulo 1 Introdução

As obras de João Filgueiras Lima, Lelé, são referência de edificações que levam em

consideração o clima e que usam estratégias para o melhor aproveitamento de técnicas passivas de projeto, como o uso da ventilação e iluminação natural.

Sabe-‐se que a forma arquitetônica, a implantação dos edifícios, assim como alguns

dispositivos arquitetônicos, favorecem a iluminação e ventilação naturais dos ambientes internos. Estas questões são abordadas na obra de Lelé de forma bastante clara e

intencional pelo arquiteto, resultando em edificações com conforto ambiental e qualidades internas aos usuários.

A volumetria dos edifícios, assim como alguns elementos arquitetônicos,

interferem no fluxo de ar no interior e exterior das edificações assim como na distribuição da luz natural. Esses elementos arquitetônicos podem ser, por exemplo, os sistemas zenitais.

E através desses sistemas zenitais, tem-‐se o aproveitamento da luz natural. A

importância do uso correto da luz natural requer o planejamento cuidadoso entre o

balanço da carga térmica, o controle do ofuscamento e ajustes para se adequar às variações da disponibilidade de luz natural nos diversos horários e épocas do ano.

A correta utilização dos sistemas zenitais, quando considera o clima do local onde

será inserido o projeto, resulta em diversos benefícios para o usuário: economia de

energia, boas condições visuais, psicológicas, higiênicas, agradável sensação espacial, entre outros aspectos subjetivos.

Entende-‐se por fim, que o conceito de edificações com qualidades ambientais está

intimamente relacionado à questão da eficiência energética, satisfação dos usuários e conforto nas edificações.

Portanto, devido às qualidades inerentes à iluminação e ventilação natural, ao bem

estar proporcionado aos usuários e ao grande potencial de economia de energia

proporcionado por seu correto aproveitamento, esta deve ser utilizada como estratégia na busca por edificações com maior desempenho ambiental.

1. Colocação do Problema

Algumas tipologias de edificações possuem uma configuração que possibilita a

captação da iluminação natural através dos sistemas zenitais, devido à grande área de cobertura dos mesmos.

Estes edifícios possuem um grande potencial de utilização das técnicas passivas

(iluminação e ventilação natural) para a obtenção do conforto ambiental da edificação. Este potencial deve ser aproveitado através de estratégias apropriadas, visando propiciar um equilíbrio entre a captação da luz natural e o aumento da carga térmica.

Desta forma, o projeto dos sistemas zenitais para captação de luz natural e

ventilação devem ser apropriado para o clima da cidade na qual o projeto será

implantado. Por isto é importante analisar variáveis como: direção dos ventos, temperatura e umidade do ar ao longo do ano, radiação solar, nebulosidade do céu, entre outras.

O problema constatado pode ser resumido na seguinte questão: como analisar as

variáveis ambientais de projeto para que isto resulte em sistemas zenitais com um alto desempenho ambiental?

Para responder esta questão foram avaliadas três obras do arquiteto João Filgueiras

Limas, Lelé. Esta análise visou compreender o raciocínio utilizado pelo arquiteto para o desenho dos mesmos e a sua relação com as variáveis ambientais.

1.1 Justificativa da Pesquisa

Os sheds são elementos arquitetônicos que têm uma presença marcante na obra

do arquiteto. Estes elementos zenitais tem como função permitir a entrada da luz natural, evitar a entrada da radiação solar direta e permitir a ventilação natural por meio do efeito chaminé.

Preocupações relacionadas à eficiência energética e qualidades da luz interna nas

edificações têm se tornado uma demanda imperativa nos projetos e a busca por soluções de projeto com qualidade ambiental contribuem neste sentido.

Esta pesquisa se justifica, pois a análise de projetos com qualidades ambientais

auxilia os projetistas no entendimento de como as diversas questões projetuais foram

solucionadas, aumentando o repertório de bons exemplos de projeto.

1.2 Objeto de Estudo

O objeto de estudo do presente trabalho é, portanto, o projeto dos sheds na obra do

Lelé e sua correlação com as variáveis ambientais do local para o qual foi projetado.

Figura 1– Evolução dos Sheds Fonte – Perén, 2006

1.3 Objetivo

O objetivo geral da pesquisa é o estudo dos sheds na obra de Lelé sob a ótica do

conforto ambiental, buscando analisar o seu desempenho em relação a insolação e

ventilação natural. Por fim, busca-‐se com esta pesquisa, a compreensão de uma metodologia de projeto que visa abordar algumas variáveis climáticas para um projeto com maior conforto ambiental.

Para tal, foi estudado o conjunto de fatores relacionados a esta questão, sendo

cumpridos os seguintes objetivos específicos:

1. Revisão bibliográfica sobre variáveis climáticas que envolvem o projeto;

Revisão bibliográfica sobre as características dos sistemas zenitais utilizados na arquitetura para a iluminação e ventilação natural;

3. Revisão bibliográfica sobre as obras de João Filgueiras Lima, Lelé;

Estudo dos projetos selecionados para uma avaliação mais aprofundada dos

Conclusões.

elementos zenitais destas obras, sob a ótica do conforto ambiental.

2. Material e Métodos

Para ser feita esta análise, foi elaborada uma tabela síntese em ordem cronológica

contendo grande parte da obra do arquiteto, com as seguintes informações: localização da obra, data construtiva, foto, orientação, ventos dominantes, imagem do shed e o

material construtivo do mesmo. A partir desta análise foi possível escolher três obras que demostram claramente esta evolução dos sheds. Os aspectos considerados para

estas escolhas foram: o sistema construtivo (estrutural e de vedação), geometria, espacialidade interna, vãos alcançados e proteção solar.

Os projetos escolhidos foram: Hospital Sarah Kubitschek Brasília – Doenças do

Aparelho Locomotor; Hospital do Aparelho Locomotor Sarah Kubitschek Fortaleza –

Associação das Pioneiras Sociais; Hospital do Aparelho Locomotor Sarah Kubitschek do Rio de Janeiro.

Para a realização desta análise foi utilizada a seguinte metodologia:

1. Revisão bibliográfica sobre o tema;

2. Busca de materiais relacionados ao projeto que será analisado como desenhos técnicos e registros fotográficos destes elementos e da obra;

3. Análise climática da cidade do projeto estudado com a ajuda do software Climaticus ou similar;

4. Análise da orientação dos sheds e da insolação dos mesmos utilizando as cartas solares, e a verificação do desempenho dos brises, quando houver este sombreamento externo,

5. Análise do sistema de ventilação da edificação com a análise do fluxo dos ventos e verificação do efeito chaminé;

Conclusões gerais sobre os estudos realizados.

Capítulo 2 As Variáveis Ambientais Para Uma Arquitetura Bioclimática

A arquitetura é entendida como síntese de uma porção de fatores, sendo eles de

caráter: social, econômico, político, cultural, tecnológico, e geoclimático (VIANNA;

GONÇALVES). Ao que interessa nesta pesquisa, trataremos apenas do fator geoclimático, pois esta é, além do programa idealizado pelo cliente, uma das diretrizes fundamentais para qualquer projeto, devendo ser solucionada juntamente com as demais.

Além disso, as questões que se relacionam com o espaço e às atividades nele

desenvolvidas, sendo elas: luminosidade, ventilação, térmica e acústica, são o meio que

se permite avaliar o nível de conforto ambiental proporcionado ao usuário, procurando atingir seu nível de satisfação.

Para que esta avaliação possa ser realizada basta a presença de um ser humano,

quem possui sistemas de percepção tanto para luz, quanto para som e calor. Além disso, o homem ainda possui a capacidade de se adaptar às devidas condições ambientais impostas pelo local em que está presente. No entanto, será a quantidade de esforço feita

pelo próprio para se adequar ao ambiente que o fará ter sensações de conforto ou

desconforto. Em síntese, quanto melhor forem as condições ambientais favorecidas ao indivíduo, menor será o desgaste do mesmo para desempenhar as atividades propostas.

É preciso ressaltar ainda, que as condições acima expostas, levam em

consideração apenas os fatores ambientais, desconsiderando as condições em que se encontra o indivíduo. Sobre esta questão Hopkinson diz: “O que nós vemos depende não

somente da qualidade física da luz ou da cor presente, mas também do estado de nossos olhos na hora da visão e da quantidade de experiência visual que nós temos de lançar

mão para nos ajudar no nosso julgamento... O que vemos depende não só da imagem que é focada na retina mas da mente que a interpreta”.1

As variáveis são muitas e interferem nas condições do ambiente, a grande

questão é portanto, compreender como elas ocorrem e saber como os arquitetos e engenheiros buscam solucioná-‐las. Clima, acústica, orientação da edificação, presença de 1 VIANNA, NELSON SOLANO & GONÇALVES, JOANA CARLA SOARES, Iluminação e Arquitetura, Geros s/c Ltda, São Paulo, SP, 2001.

usuário, conforto térmico, ventilação e iluminação são as principais variáveis do conforto ambiental.

Figura 2 – Variáveis Ambientais do Conforto Ambiental Fonte: Baseado em Vianna e Gonçalves, 2001

Quando então tratamos de clima, devemos compreender que fatores

relacionados à ele podem causar mudanças no conforto ambiental, como por exemplo: a radiação solar, sendo ela direta ou difusa; a umidade relativa do ar e sua temperatura; a

carga térmica dos eventuais aparelhos eletrônicos ou lâmpadas, que é liberada no ambiente; a presença ou não de ventos; pluviosidade; vegetação; altitude e latitude.

Outro aspecto a ser entendido, é a diferença entre tempo e clima, na qual o

primeiro é referente às variações atmosféricas diárias e o segundo é fruto de longa pesquisa e medições em determinada região resultando na condição média do tempo.

A acústica está relacionada ao nível de ruídos aceitável ,objetivado pelo usuário,

não o proporcionando o desconforto. Além disso quando há a presença de uma fonte de ruídos interna, torna-‐se importante a absorção dos sons, impedindo assim seu

rebatimento desorientado pelo ambiente. Agora, quando tratamos de uma fonte de

ruídos externa, torna-‐se importante o isolamento acústico do ambiente, prevenindo assim que os sons provoquem o desconforto.

A orientação do edifício, em relação ao norte verdadeiro, é ponto de partida que

permite ao projetista saber o nível de insolação das fachadas durante todo o ano. Prevê

ele ainda, a partir de estudos baseados no uso de máscaras de insolação, se haverá ou

não a necessidade da projeção de brises soleil, ou de algum obstáculo (podendo ser até mesmo vegetação) que faça a obstrução da radiação solar direta.

Presença de usuário, levando em consideração sua quantidade e a atividade por

ele ou eles desempenhada. Calculando a carga térmica que este libera no ambiente.

Figura 3 – Usuários de uma academia. Liberação de cargas térmicas.

O conforto térmico, que nada mais é do que a soma de todas as cargas térmicas

liberadas no ambiente, sendo elas naturais, como usuários ou radiação solar, ou

artificiais, como eletrodomésticos, eletroeletrônicos e luzes artificiais; equacionadas com as condições de umidade e velocidade do ar. O objetivo é ainda, evitar altas temperaturas no verão e baixas no inverno.

A ventilação, a qual pode ser resolvida por meios naturais, de modo lateral ou

zenital; ou mecânicos, com o uso de sistemas de ventiladores ou ares condicionados.

Possui ainda caráter higiênico quando realiza a troca de ar, eliminando odores e poluentes.

Por fim a iluminação, podendo ser resolvida tanto em sistemas laterais como

zenitais no caso natural. Já no caso artificial, há uma grande variedade de lâmpadas, com

diferentes tonalidades de cores e níveis de iluminância; devem ser bem escolhidas de acordo com a atividade a ser desenvolvida no local desejado.

Figura 4 – Projeto que venceu o Prêmio Abilux de Projetos de Iluminação 2009, na categoria restaurantes. Fonte: Revista Lume Arquitetura, ano VII – nº 41

Em síntese, estas são as variáveis que influenciam quando há a intenção de se

atingir o conforto ambiental em um projeto arquitetônico bioclimático, ou seja, aquele

que leva em consideração e incorpora ao projeto todos os fatores externos e internos, tendendo à um baixo consumo energético.

O conceito de Arquitetura Bioclimática surgiu na década de 1970, quando

arquitetos passaram a ter uma maior preocupação com à poluição, o uso indiscriminado

de recursos não renováveis, eficiência energética; isto, devido à alta nos preços do petróleo causada por uma crise energética.

Conforme foi exposta a preocupação, buscou-‐se otimizar as condições de

conforto e a eficiência energética dos edifícios, por meio de estratégias de projeto, em escala urbana ou de edificação, adequadas aos condicionantes climáticos locais.

Trata-‐se de projetar os elementos das edificações visando as variáveis ambientais

acima citadas, abordando aspectos como: incidência e proteção contra a radiação solar, orientação e implantação do projeto e em relação aos ventos dominantes, adequação dos

materiais construtivos, morfologia, disposição e proporção de espaços internos e

externos. É importante enfatizar que a probabilidade de sucesso aumenta sobre maneira

quando tais considerações são feitas nas etapas iniciais de projeto.2

Para viabilizar esta adequação dos projetos às variáveis ambientais, algumas

medidas estratégicas foram idealizadas:

A elaboração de um projeto não é satisfeita apenas por um estudo geral do clima

brasileiro, é necessário um estudo mais específico, levando em consideração os matérias

disponíveis para a análise climática da localidade estudada. Somente desta forma é possível traçar estratégias bioclimáticas para o projeto.

Atualmente já existem análises para determinadas localidades brasileiras. Uma

delas é a do Ano Climático de Referência (TRY), a qual contém valores horários de temperatura e umidade do ar. A partir desta análise foi possível construir Cartas

Bioclimáticas, desenvolvidas por Givoni em 1991, para as cidades brasileiras e também para os países em desenvolvimento.

Figura 5 – Carta Bioclimática para o Brasil Fonte: http://www.labcon.ufsc.br/anexosg/232.pdf

Leitura da Carta Bioclimática conforme as seguintes zonas estratégicas: 1. Zona de Conforto

2. Zona de Ventilação (V)

3. Zona de Resfriamento Evaporativo (RE)

4. Zona de Massa Térmica para Resfriamento (MR)

2 Cartilha “Sustentabilidade e Eficiência Energética no Ambiente Construído”, elaborada pelo CREA-‐MG

5. Zona de Ar Condicionado (AC) 6. Zona de Umidificação (U)

7. Zona de Massa Térmica e Aquecimento Solar Passivo (MA/AS) 8. Zona de Aquecimento Solar Passivo (AS) Carta:

9. Zona de Aquecimento Artificial (AA)

É importante lembrar ainda, que ocorrem algumas áreas de intersecções na

Figura 6 – Zonas de Intersecções Fonte: http://www.labcon.ufsc.br/anexosg/232.pdf

Nestas zonas, A significa o uso de estratégias tanto por ventilação ou massa

térmica para resfriamento, em B por massa térmica para resfriamento ou resfriamento evaporativo e em C podem ser aplicadas as três estratégias anteriormente citadas.

Portanto, gerar uma arquitetura adequada a um determinado clima significa

elaborar espaços que propiciem ao seu usuário condições internas microclimáticas compatíveis ao funcionamento de seu metabolismo, ou seja, que propiciem o conforto nas diversas atividades realizadas no local.3

3 Cartilha “BIOCLIMATISMO NO PROJETO DE ARQUITETURA: DICAS DE PROJETO”, FAU-‐UFRJ, 2005

Capítulo 3

A Abordagem do Conforto Ambiental na Obra de João Filgueiras Lima, Lelé

Começo este capítulo com o trecho de um depoimento dado por Aloysio Campos

da Paz Júnior, Cirurgião Chefe da Rede SARAH, Presidente da Associação das Pioneiras Sociais e também amigo pessoal do arquiteto João Filgueiras Lima, Lelé, ao livro CTRS – Centro de Tecnologia da Rede Sarah:

Os hospitais ingleses são todos horizontais, grandes enfermarias que se abrem para pátios, para onde as camas com doentes nas trações e toda a parafernália médica são levados nos raros momentos de sol de uma Inglaterra cinza! Porque não aproveitar aquilo que tínhamos de melhor? O sol, a luz e, principalmente, a bela visão horizontal de uma Brasília que nos emocionava a cada pôr de sol?

Desde o início de suas obras, o arquiteto se mostra sempre atento às questões de

conforto do projeto. Em depoimento à aluna de doutorado da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAUUSP), Ana Gabriella Lima Guimarães, cuja tese foi nomeada “A Obra de João Filgueiras Lima no Contexto da Cultura

Arquitetônica Contemporânea”, Lelé diz que uma boa obra pode servir como um referencial em nossos projetos, mas que para cada novo projeto existe uma nova

solução, ou seja, o que podemos aproveitar e utilizar em vários projetos é a mesma filosofia mas, nunca a mesma solução. Diz ele ainda, que sua arquitetura é baseada na

racionalidade construtiva, na economia proporcionada pela produção em série e no

conforto ambiental adquirido aos usuários. E ao mesmo tempo em que reconhece o conforto de seu trabalho, afirma que este é o único jeito que sabe trabalhar.

É nítida a utilização dos recursos naturais na obra do arquiteto Lelé, ou seja,

iluminação e ventilação naturais. Podemos destacar as razões para a utilização destes, dentre elas: a economia de energia, o conforto visual proporcionado pela luz natural, o combate à espaços herméticos com o uso da ventilação natural e o consequente conforto ambiental proporcionado ao usuário presente.

Como exemplo para a economia de energia, o arquiteto relacionou o consumo

médio mensal do hospital da rede Sarah de Salvador na ordem de 90 mil reais. Caso todo

o edifício fosse climatizado artificialmente, esse valor subiria para a ordem de 600 mil

reais mensais.

Quando a quantidade de luz de um local está em excesso ou em falta esta pode

causar transtornos, fadiga visual, dores de cabeça e ofuscamento; devido à estes motivos, à fatores econômicos e também à busca por um conforto visual, o arquiteto Lelé buscou utilizar em seus projetos o máximo possível da luz natural. Conforme a

autora Anésia Barros Frota, em seu livro “Geometria da Insolação”, o espectro de

radiação solar, além de ser composto pelos raios visíveis, também é formado pelos raios

infravermelhos e ultravioletas. Os raios visíveis são de grande utilidade, mas, devem

sempre estar de acordo com a atividade a ser desenvolvida, os infravermelhos porém, são os responsáveis pelo aquecimento, já os ultravioletas são os mais prejudiciais, pois

dependendo do comprimento de suas ondas e do tempo de exposição à eles, estes podem causar a fotodegradação. Portanto, em suas obras, Lelé utiliza a iluminação

natural de modo difusa, reduzindo a carga térmica interior mas, proporcionando um agradável conforto visual.

Figura 7– Iluminação Natural Difusa Fonte – Latorraca, 2000

Desde o princípio Lelé foi favorável à uma ventilação natural, defendendo-‐a do

ponto de vista econômico ao higiênico. Como foi mostrado anteriormente, o uso de ar

condicionado nos ambientes, tende somente a encarecer as despesas mensais do edifício, não somente referente ao consumo de energia mas também à manutenção que deve ser feita. Em respeito à ventilação hospitalar, Lelé deu o seguinte depoimento

...Quanto mais hermético é o hospital, mais propício está a fortalecer essas bactérias. Naquele ambiente são combatidas e ali mesmo desenvolvem essa resistência. Então, o que a gente chama hoje de infecção hospitalar são bactérias que adquirem uma resistência aos antibióticos. E quanto mais se fecha o ambiente, não deixando bactérias de fora entrarem, mais se propicia o fortalecimento das que estão lá dentro. O ar-‐condicionado tem essa consequência inicial única, que é de manter os ambientes herméticos e favorecer o crescimento de bactérias resistentes aos antibióticos. Outra coisa é que, pela tecnologia do ar-‐condicionado, a maioria dos dutos por onde passa a ventilação é inacessível. Mesmo que se façam visitas, não se consegue limpar esses dutos como devem ser limpos. Inventam até robôs para limparem. E dentro desses dutos se desenvolve uma enorme quantidade de fungos e ácaros. As próprias bactérias acabam vivendo neles, porque vão sendo conduzidas pelo próprio ar que vai se renovando ali. Hoje em dia, por exemplo, não aconselho a levar crianças a shoppings der manhã, depois que esteve tudo fechado durante a noite e eles despejam aquela quantidade imensa de ar quando abre. Não é uma coisa saudável. Num hospital, então, onde o essencial é criar um espaço mais sadio, isso é terrível. O ar-‐condicionado, portanto, não é bom. É lógico que existem sistemas de esterilização do ar, mas tudo isso vai encarecendo, e às vezes eles não são eficientes porque exigem uma manutenção maior. Resumindo: defender iluminação e ventilação naturais não é só por esse aspecto da economia de energia, não é só para tornar o ambiente mais natural, mais humano, mas, no caso do hospital, também é para proteger contra infecção hospitalar. (MENEZES, 2004, pag. 69)

Como solução para ventilação dos edifícios foi utilizada primeiramente a

ventilação cruzada, o que já garantiu ao ambiente não ser hermético, mas, logo um problema foi detectado e considerado com importância principalmente na rede Sarah de

hospitais. Este tipo de ventilação era uma das maiores causas da disseminação de bactérias. Portanto um novo tipo de ventilação precisou ser estudada. A combinação dos efeitos de convecção e sucção do ar foi a solução encontrada, a qual garante um fluxo de

ar no sentido vertical indo de baixo para cima. A primeira parte, convecção, é realizada pelo insuflamento do ar através das galerias de ventilação até a parte interna do

hospital, isso também ocorre pelo aumento de temperatura do ar. A segunda parte é a

sucção, na qual a corrente de ar externa suga a massa de ar quente situada nos bolsões dos sheds.

Figura 8– Sistema de Ventilação Fonte – Latorraca, 2000

Com este sistema de ventilação e arrefecimento de ar, a temperatura interna é

reduzida em até quatro graus Celsius. O sistema de sheds também proporciona a entrada de luz natural e a distribui de modo homogêneo por todo o ambiente. Em consequência destes dois processos é obtida a desinfecção do interior do edifício.

Mas nem todos os ambientes recebem este tipo de ventilação, natural, já que há a

existência de ambientes especiais que necessitam de ar condicionado, como por exemplo os centros cirúrgicos, as salas para a preparação de medicamentos e de

isolamento. Espaços que precisam manter a temperatura e umidade controladas, em

torno de 25 graus Celsius e 40% à 60% de umidade respectivamente. A manutenção das máquinas e dos dutos condutores é fundamental para manter a assepsia do local.

Outro modo da qual o arquiteto utilizou para a obtenção do Conforto Ambiental,

foi a vegetação. Segundo Jorge Isaac Perén Montero, em sua dissertação “Ventilação e

Iluminação Naturais na Obra de João Filgueiras Lima, Lelé”, 2006, a vegetação pode influenciar tanto na temperatura da edificação, servindo de barreira para a incidência de

radiação solar direta e direcionamento dos fluxos de ar, quanto na parte estética, criando também uma importância psicológica na ambientação dos espaços

arquitetônicos. Quando se tem superfícies de concreto na parte externa da edificação, o aumento de temperatura é ocasionado pela irradiação dos raios solares. Neste quesito, Lelé obtém a solução tanto para espaços internos, com a criação dos jardins de

ambientação, quanto para espaços externos, alcançado com o paisagismo no entorno de suas obras, principalmente dos hospitais da Rede Sarah.

Figura 9– Jardim de Ambientação Fonte – Latorraca, 2000

Figura 10– Jardim Externo Fonte – Guimarães, 2010

“Espaços iluminados e ventilados naturalmente, com pés-‐direitos amplos e dispositivos para refrescá-‐los como as galerias de ventilação com nebulizadores e espelhos d’água, assim como a incorporação de jardins internos, são alguns dos recursos que Lelé propõe para gerar espaços mais humanizados, com poucos recursos artificiais de climatização e, portanto, baixo consumo de energia. As coberturas com sheds, dispostas para aproveitar a luz e facilitar a ventilação natural dos espaços, é uma das características mais marcantes e presentes desde suas primeiras obras, ainda em Brasília.” (PEREN, 2006, p. 35)

Por estas questões expostas podemos perceber a preocupação do arquiteto em

proporcionar o Conforto Ambiental em suas obras. Estas serão portanto, algumas de

suas diretrizes de projeto, mas é claro que além delas outras também foram exploradas principalmente na Rede Sarah de hospitais, desde a construção da primeira unidade –

Sarah Brasília -‐, tais como: o uso de matérias pré-‐fabricados, proporcionando assim a flexibilidade e facilidade construtiva; a possibilidade de ampliação da unidade e a

formação de espaços internos que permitam sua atualização conforme as inovações

tecnológicas. Estes espaços são as galerias de ventilação, por onde também passam os sistemas elétricos, hidráulicos, de gás e esgoto.

Figura 11– Interior das Galerias Fonte – Guimarães, 2010

Figura 12– Corte Esquemático da Galeria Fonte – Perén, 2006

O arquiteto sempre priorizou a projeção dos edifícios horizontais em suas obras,

pois estes permitem a melhor ventilação e iluminação naturais por meio dos sheds, mas

nem todos os projetos foram executados de modo horizontal. Fatores como tamanho de

terreno e presença de vegetação densa foram responsáveis pela verticalização de alguns projetos, como por exemplo os hospitais Sarah de Brasília e Fortaleza.

O Sarah de Brasília foi implantado em um terreno relativamente pequeno, por

isso a verticalização. A iluminação e ventilação naturais foram proporcionadas devido à

criação dos terraços jardins conjugados às enfermarias. Apesar da grande melhora em ambos os sistemas, tanto a iluminação vertical quanto a ventilação não apresentaram eficiência satisfatória. Segundo Perén (2006), em estudos realizados, a iluminação

vertical se mostrou deficiente após seis metros de profundidade no interior do espaço; já a ventilação de janela, ou seja, sistema passivo de ventilação cruzada, apresentou a disseminação de bactérias.

Figura 13– Terraços Jardins Fonte – Guimarães, 2010

Figura 14– Interior das Enfermarias Fonte – Guimarães, 2010

Apesar do setor vertical do projeto, há também um outro horizontal, onde o

arquiteto pode usufruir do sistema de ventilação zenital realizado pelos sheds. Estes

foram fabricados em ferro-‐cimento e suas orientações são favoráveis à captação dos ventos predominantes e à penetração da luz natural.

Depoimento do arquiteto Lelé, dado à aluna Ana Gabriella em outubro de 2007,

Salvador, sobre a unidade Sarah de Brasília:

...O hospital de Brasília, construído com pré-‐moldados de concreto armado e ferro cimento, não apresenta uma solução boa do ponto de vista do conforto. O edifício está funcionando bem, porque o esquema de circulação é coerente, mas não acho que ele sirva de referência para outros projetos da rede. Mas tudo mudou a partir do hospital de Salvador, quando nós decidimos integrar componentes pré-‐fabricados de argamassa armada e estruturas metálicas. Isso garantiu um maior rigor técnico e flexibilidade da construção, além de facilitar a introdução de um novo repertório de formas e soluções mais adequadas para os problemas de arquitetura (GUIMARÃES, 2010, p. 95)

Como primeiro hospital da Rede Sarah realizado pelo CTRS (Centro de

Tecnologia da Rede Sarah Kubitschek), o hospital de Salvador apresentou mudanças consideráveis em relação ao conforto ambiental. A mistura feita entre a argamassa armada e as estruturas metálicas permitiu maior desenvoltura construtiva. O novo desenho dos sheds, melhor adequados a aerodinâmica, permitiu a ventilação e iluminação naturais. Mas, disse ainda o arquiteto Lelé em resposta ao autor “uma

ventilação muito precária” devido ao pequeno vão entre eles. Além disso foram

construídas galerias de ventilação e tubulação, em suas entradas há nebulizadores de água que fazem o resfriamento da mesma, proporcionando assim maior conforto interno ao paciente.

Figura 15– Corredores Internos de Circulação Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Esta experiência do emprego da tecnologia mista da argamassa armada e do aço

foi aplicada em diversos edifícios desenvolvidos posteriormente, servindo como referência para outros projeto da rede.

No caso do Hospital Sarah do Rio de Janeiro (2000-‐2009) percebe-‐se um

raciocínio mais elaborado devido à flexibilidade do sistema construtivo assim como uma

sofisticação dos mecanismos de ventilação e iluminação natural que se adaptam para o uso do sistema ativo (ar condicionado e iluminação artificial) ou sistema passivo (iluminação e ventilação natural).

Figura 16 – Corte esquemático do Hospital Sarah Rio Fonte – Foto tirada pelo próprio autor na exposição das obras do arquiteto, MCB

A maior liberdade construtiva proporcionada pela tecnologia construtiva

possibilitou o emprego de algumas estratégias de conforto térmico e luminoso que permitem um ótimo desempenho da edificação.

Ao analisar os projetos hospitalares desenvolvidos para a Rede Sarah se percebe

claramente uma evolução dos sistemas construtivos empregados que resultaram em melhores desempenhos energéticos e ambientais das edificação.

Esta evolução é claramente percebida nas edificações citadas anteriormente em

ordem cronológica de construção: unidades de Brasília (1976-‐1980), Salvador (1987-‐

1991) e Rio de Janeiro (2000-‐2009). A trajetória percorrida pelo arquiteto Lelé

mostrando a evolução dos sheds longo de sua obra e sua implicação no desempenho ambiental é o objeto de estudo analisado por esta pesquisa.

CAPÍTULO 4 Os Sistemas Zenitais Na Arquitetura

A iluminação natural zenital foi, e é até os dias de hoje, muito utilizada pelos

arquitetos ao longo de toda a História da Arquitetura. Seu uso aparece com maior

frequência em locais que desempenham funções de passagem, lazer, estar, etc.. Sua principal característica, em relação à iluminação lateral, é a maior uniformidade na

distribuição de seus raios solares. Além disso, o fato de possuir sua projeção paralela ao plano de trabalho, torna este sistema de iluminação bastante atrativo quando tratamos de espaços altos, como por exemplo galpões industriais ou até mesmo laboratoriais.

Figura 17 – FAUUSP, Salão Caramelo Fonte: http://renatamalachias.com/2009/07/31/carta-‐ao-‐cliente/

O sistema de iluminação zenital é obtido através de aberturas situadas no forro ou

na cobertura das edificações, sendo ainda utilizado principalmente nos espaços de

grandes dimensões e pé direito elevado.

Em contra partida, o sistema zenital apresenta uma desvantagem em relação ao

sistema lateral: além de ser mais caro, também necessita de maior manutenção devido ao rápido acúmulo de sujeira. Como exemplo, segue a foto abaixo da Faculdade de

Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo, que ficou anos sem manutenção

em sua aberturas zenitais, sendo perceptível na foto, a parte que já havia recebido a limpeza e a parte que ainda não.

Figura 18 – Sistema de Iluminação Zenital na FAUUSP (metade limpo, metade sujo). Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/File:FAUUSP_-‐_São_Paulo_-‐_Brasil.jpg

A distribuição da luz natural no interior dos ambientes depende

fundamentalmente de dois fatores: a tipologia da abertura e a distância em que ela está posicionada em relação ao chão. Destaque para a diferença de uniformidade da luz em relação ao pé direito:

Figura 19 – Lanternin Fonte: VIANNA; GONÇALVES, 2001

Figura 20 – Shed Fonte: VIANNA; GONÇALVES, 2001

Figura 21 – Teto de Dupla Inclinação Fonte: VIANNA; GONÇALVES, 2001

Classificação e descrição das distintas tipologias convencionais de iluminação

zenital: (apud PEREIRA, 2006, p. 34) • Lanternin;

• Sheds;

• Iluminação zenital periférica ou janela de cobertura;

• Teto de dupla inclinação, domos, clarabóias e cúpulas;

Figura 22 – Tipologias de Iluminação Natural Utilizadas em Projetos Fonte: apud PEREIRA, 2006, p. 35

Lanternim: caracteriza-‐se por pelo menos duas faces opostas e iluminantes. É

recomendado que, para climas e aspectos lumínicos comos os do Brasil, as partes

iluminantes sejam orientadas N-‐S. No entanto, prevê-‐se ainda o uso de elementos sombreantes externos para tratar da insolação, como por exemplo brises-‐soleil e até

mesmo vidros difusores; os quais, apesar de evitarem o ofuscamento, permitem o ganho de calor nos meses mais frios.

Figura 23 – Simulação de iluminação com o Lanternin Fonte: http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2006-‐2/zenital/index.php?pag=tipologia

Sheds (ou cobertura dente de serra): usualmente formada por uma “série de

superfícies paralelas inclinadas com aberturas verticais ou inclinadas num dos lados que permitem a entrada zenital de luz natural” (ABNT, 2005a). Além disso, o shed, em

função da sua forma geométrica produz um rebatedor, que reflete a luz direta de modo difuso pelo ambiente. Tipologia bastante comum em espaços industriais.

No Brasil, desempenha melhor sua função quando orientado a Sul entre as 35

latitudes de 24º e 32º. De tal forma, o aproveitamento da luz unilateral difusa ocorrerá em quase todo o ano, com exceção dos mêses de dezembro e janeiro.

Para as latitudes compreendidas entre 0º e 24º, independente de sua orientação,

recomenda-‐se precauções em relação à proteção solar, como o uso de brises-‐soleil ou

vidro difusores.

Como vantagem, os sheds necessitam de menor manutenção em relação às outras

tipologias, uma vez que suas aberturas estão orientadas verticalmente, sendo portanto, difícil o acúmulo de sujeira.

Figura 24 – Simulação de iluminação com o Shed Fonte: http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2006-‐2/zenital/index.php?pag=tipologia

Iluminação zenital periférica ou janela de cobertura: definida como parte do

edifício, acima da cobertura e disposta na parede, permite a entrada da luz natural sendo ela difusa ou em forma de radiação solar direta.

Teto de dupla inclinação, domo, clarabóia e cúpula: utilizados com maior

frequência em galerias, museus, shoppings, espaços de lazer e cultura.

Tipologias que possuem eficiência semelhante à um teto horizontal devido à

predominância, e característica principal, de sua superfície iluminante majoritariamente

no sentido horizontal. Apesar de permitirem um maior nível de iluminância em relação

às outras tipologias, estão vulneráveis ao maior ganho de carga térmica, podendo

ocasionar assim: desconforto ao usuário, consequente uso do sistema de ar

condicionado e aumento no gasto de energia. Portanto, recomenda-‐se que estas tipologias não sejam utilizadas no Brasil em áreas superiores a 10% da projeção da cobertura (VIANNA; GONÇALVES, 2001). Para eventual proteção contra a insolação, é proposta a colocação de um elemento sobre ou sob a cobertura.

Figura 25 – FAUUSP, Uso de Lanternin sobre as Clarabóias Fonte: http://www.arcoweb.com.br/memoria/solucao-‐humilde-‐sobrecobertura-‐quer-‐evitar-‐infiltracoes-‐na-‐ fau/usp-‐o-‐edificio-‐02-‐04-‐2009.html

Apresentam ainda, maior dificuldade de manutenção devido à predominância da

horizontalidade, e quanto maior for sua dimensão maior será a dificuldade.

Figura 26 – Simulação de iluminação com Clarabóia Fonte: http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2006-‐2/zenital/index.php?pag=tipologia

Figura 27 – Simulação de Iluminação com Telhado de Dupla Inclinação Fonte: http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2006-‐2/zenital/index.php?pag=tipologia

Em síntese, as principais características da iluminação zenital são (VIANNA;

-‐ Maior uniformidade de distribuição da luz em relação à iluminação lateral,

-‐ Quanto maior o pé-‐direito do espaço, maior a tendência de uniformidade da luz;

GONÇALVES, 2001):

lecando-‐se em conta a distribuição uniforme das aberturas pela cobertura;

-‐ Devem ser utilizados preferencialmente para espaços com grandes dimensões,

inclusive em relação à altura;

-‐ Possuem custos iniciais mais elevados e necessitam de maiores cuidados na

-‐ Deve-‐se atentar para os problemas térmicos provenientes deste sistema de

manutenção;

iluminação, pricipalmente àquelas tipologias com superfícies iluminantes horizontais, as

quais permitem a penetração direta dos raios solares.

Capítulo 5

Os Sheds na Obra de Lelé

Podemos dizer que os projetos do arquiteto Lelé seguem alguns conceitos

comuns entre eles, sendo estes: a horizontalidade presente na maioria de seus programas projetuais, a presença dos sistemas de iluminação e ventilação naturais e por fim a estruturação e estabilidade do sistema construtivo industrializado.

Em relação ao conceito de horizontalidade dos projetos podemos afirmar que

esta escolha facilita tanto na locomoção das pessoas, ou de pacientes em macas nos

casos dos hospitais da rede Sarah, quanto nos sistemas de iluminação e ventilação

naturais; abordando desta forma o segundo conceito citado acima. Portanto, ao ter um edifício horizontal, pôde-‐se projetar em toda a sua cobertura o uso dos sheds,

permitindo assim a ventilação e iluminação a todos os ambientes. Nos hospitais, estes

ainda ficaram divididos da seguinte forma: os espaços que necessitam de maior privacidade ficam posicionados na parte central do edifício enquanto os espaços

destinados à internações e fisioterapias ficam, em sua maior parte, posicionados na parte periférica, permitindo assim ao paciente uma visão externa do edifício.

Figura 28: Áreas de Internação e Fisioterapia, Proximidade à Área Externa Fonte: Risselada; Latorraca (2010)

Os terrenos escolhidos para a implantação dos edifícios estão em sua maioria

situados em locais planos e em pontos altos das cidades, sendo dessa forma, possível aproveitar o máximo da direção predominante dos ventos, e o Hospital Sarah de

Salvador é um exemplo disso. Além deste fator pode-‐se aproveitar a luz zenital para iluminar todos os ambientes de maneira natural, afinal, como visto anteriormente no

terceiro capítulo, a iluminação proveniente de janelas laterais não apresenta níveis suficientes de luminosidade nas áreas mais distantes destas.

Um outro aspecto benéfico da horizontalidade dos edifícios é a facilidade de se

fazer a fundação destes, uma vez que as colunas se apoiam em sapatas, as quais se estabilizam posteriormente em um piso de concreto armado. O trabalho de

terraplanagem fica um pouco mais complicado nos projetos dos hospitais que possuem as galerias de ventilação, pois estas precisam ser cavadas no solo.

Figura 29: Fundação das Galerias de Ventilação Fonte -‐ Risselada, Latorraca, 2010, p. 134

Figura 30: Montagem do Muro Figura -‐ Risselada, Latorraca, 2010, p. 134

A seguir será apresentada a dinâmica de funcionamento dos sheds na obra de

Lelé, buscando fazer uma síntese da evolução construtiva destes nas obras mais representativas. Nesta síntese será verificado que muitas vezes essa evolução construtiva veio acompanhada de uma melhoria no desempenho térmico e luminoso do próprio componente zenital.

5.1 Função, Funcionamento e Estruturação dos Sheds

Os sheds são elementos arquitetônicos que além de serem responsáveis pelas

iluminação e ventilação naturais também são peças fundamentais que compõem a linguagem arquitetônica dos projetos de Lelé, devido à sua presença marcante.

Além de também contribuírem para uma identidade estética das obras, os sheds

realizam a sucção do ar quente do interior dos edifícios e permitem a penetração da luz

natural difusa. E é devido a estas necessidades que o arquiteto obteve o formato dos sheds, adaptando-‐os “à dinâmica de circulação do ar, tanto interna quanto externa” (RISSELADA; LATORRACA, 2010)

Os sheds mais antigos foram produzidos em concreto, como na Sede da Disbrave

em Brasília e no Hospital de Taguatinga.

Posteriormente foram produzidos em argamassa armada (ferro-‐cimento), como

no Hospital Sarah de Brasília e nas Creches Mais.

Em obras mais recentes, a partir de 1991, a estrutura é feita em vigas treliçadas, o

que diminuiu o peso da peça, tornando-‐a de maior facilidade de montagem em grandes vãos.

Figura 31 -‐ Sucção do Ar e Aumento dos Vãos Fonte -‐ Risselada, Latorraca, 2010

Assim como nos primeiros projetos em que o escoamento das águas pluviais era

feito pelas telhas autoportantes, agora é realizado pelas vigas calha, que além de

desempenharem esta função também servem de apoio para a aparelhagem elétrica como ventiladores, luminárias, televisões e de base para a instalação dos sheds.

Figura 32– Viga calha Fonte – Latorraca, 2000

Figura 33– Viga calha Fonte -‐ Risselada, Latorraca, 2010

A cobertura é feita por uma chapa metálica ondulada, em alguns casos pré

pintadas na cor branca, e a parte inferior é acabada com uma chapa metálica corrugada que serve de forro, regulando a acústica e refletindo a luz.

5.2 Relação das obras equipadas com Shed

Para a descrição do funcionamento dos sheds foi feita uma revisão bibliográfica e,

quando esta não foi suficiente, foi feita uma análise a partir da tabela síntese (anexada no final deste capítulo) com informações que ajudaram a entender o funcionamento dos mesmos.

SEDE DA DISTRIBUIDORA BRASILEIRA DE VEÍCULOS DISBRAVE – DISBRAVE VOLKSWAGEN (Brasília, DF. 1965)

As vigas shed em formato Y, produzidas em concreto, favorecem a ventilação e a

penetração da luz difusa na área. Os Sheds possuem aberturas orientadas para a face sul. As vigas shed também podem ser chamadas de telhas autoportantes por escoarem as águas da chuva.

Figura 34– Corte Esquemático do Shed Fonte – Latorraca, 2000

HOSPITAL DE TAGUATINGA (Brasília, DF, 1968)

Parte do hospital foi projetado verticalmente, mas, as áreas de serviços gerais,

complementares e ambulatórios foram feitos em edifício horizontal, possibilitando assim a uso do equipamento shed como elemento de cobertura. O shed possui abertura responsável pela sucção do ar interno e pela penetração da luz difusa. Como tem sua

face orientada para direção sudoeste promove a sucção do ar interno porque a direção dominante dos ventos é leste.

Figura 35– Ambulatório, Vista Interna Fonte – Latorraca, 2000

SEDE DO PLANALTO DE AUTOMÓVEIS / FORD (Brasília, DF, 1972)

O terreno escolhido para a implantação do projeto primeiramente possuía uma

inclinação acentuada, então a solução para melhor atender o programa desejado foi o escalonamento do mesmo em quatro platôs. Os sheds foram feitos a partir de caixilhos pré-‐moldados de concreto que foram colocados nas formas da cobertura antes de ser realizada a sua fundição. As aberturas possuem suas faces orientadas entre sul e

sudeste. A cobertura ainda possui um perfil em forma de treliça que vence vãos de 12 metros.

Figura 36– Corte Esquemático do Shed Fonte – Latorraca, 2000

Figura 37– Peça Pré-‐moldada que se Encaixa na Abertura Fonte – Latorraca, 2000

CLÍNICA DAHER (Brasília, DF, 1977)

Os sheds foram produzidos em fibra de vidro (fiber-‐glass) e se apoiam nos vãos

das vigas calhas. As aberturas dos sheds possuem suas faces orientadas entres as

direções sul e sudeste. Além do sistema de ventilação natural, o edifício ainda possui uma pequena central de ar condicionado que serve o centro cirúrgico.

Figura 38– Corte Esquemático do Shed Fonte – Latorraca, 2000

CENTRO DE PESQUISAS AGROPECUÁRIAS DO CERRADO (Brasília, DF, 1978)

A cobertura foi pensada para atender às várias necessidades: “tetos nervurados

contínuos, isolados termicamente com placas pré-‐moldadas de concreto celular ou com terra, no caso de terraços-‐jardins; espaçados de 2,20m para receber peças pré-‐

fabricadas de ferro-‐cimento tipo shed nos casos de iluminação e ventilação zenitais, ou

simplesmente caixões de 1,10m x 1,10m no caso de coberturas sobre jardins internos; espaçadas de 4,40m para receber telhas industrializadas de fibrocimento, no caso de coberturas mais simples e econômicas, ou para formar pérgolas sobre jardins, ou ainda para receber estruturas metálicas leves revestidas de fibra de vidro translúcida, no caso da cobertura do pátio de secagem de sementes” (LATORRACA, 2000).

Os sheds possuem ventilação e iluminação fixas ou controladas e ainda há a

ventilação forçada por meio de exaustores axiais. As aberturas possuem suas faces orientadas na direção sudeste.

Figura 39– Soluções de Cobertura Fonte – Latorraca, 2000

CONVENTO DE BROTAS (Salvador, BA, 1980)

A ventilação e iluminação naturais foram proporcionadas na nave da Igreja

devido ao uso de tijolos cerâmicos furados em suas empenas. Os furos foram

posicionados de modo a não permitir a entrada da água da chuva. A orientação desta empena é sudoeste, levando em conta a direção dos ventos dominantes provenientes de leste. Portanto, o sistema de ventilação é realizado com a sucção do ar interno.

Figura 40– Corte Esquemático da Nave e do Altar da Igreja Fonte – Latorraca, 2000

HOSPITAL SARAH KUBITSCHEK BRASÍLIA – DOENÇAS DO APARELHO LOCOMOTOR (Brasília, DF, 1980)

O terreno escolhido para a implantação do projeto, localizado no centro da cidade

de Brasília, é relativamente pequeno para atender o programa, fator que motivou o

arquiteto a resolvê-‐lo de maneira mista, com edifício vertical e horizontal. A parte vertical possui os terraços-‐jardins que permitem a iluminação e ventilação naturais,

enquanto que a parte horizontal possui sheds fabricados em ferro-‐cimento. Apesar do

clima de Brasília não justificar o uso do sistema de ar condicionado, este foi optado para

as seguintes áreas: “centro cirúrgico, central de esterilização, raio x (apenas nas salas dos aparelhos), auditório e arquivo médico (pela impossibilidade de utilização de iluminação e ventilação naturais na localização estratégica proposta)” (LATORRACA, 2000).

As aberturas responsáveis pela sucção do ar interno possuem suas faces

orientadas na direção sudoeste, levando em conta a direção dominante dos ventos vindos de leste.

Figura 41– Hospital Sarah Brasília Fonte – Latorraca, 2000

ASSOCIAÇÃO PORTUGUESA (Brasília, DF, 1984)

Figura 42– Corte Esquemático do Shed Fonte – Perén, 2006

O grande salão recebeu estrutura e cobertura metálicas. As aberturas dos sheds,

as quais desempenham a função de sucção do ar interno, estão orientadas entres as direções sul e sudoeste, uma vez que a direção dominante dos ventos vem de leste.

Figura 43– Ginásio Coberto Fonte – Latorraca, 2000

CRECHES MAIS (Salvador, BA, 1987)

Nesta experiência do arquiteto Lelé, os sheds, fabricados em ferro-‐cimento,

ganharam um formato diferente dos anteriores, pois seguiu a forma abobadada da

cobertura. Além disso ele ainda será formado de duas partes: primeiro o próprio shed e

depois uma capa para o mesmo, estes ainda são instalados nas peças pré-‐fabricadas da cobertura, abóbodas que já possuem as aberturas determinadas.

Figura 44– Corte Esquemático da Creche Fonte – Latorraca, 2000

Figura 45– Detalhe da Montagem da Cobertura Fonte – Latorraca, 2000

ESCOLAS EM ARGAMASSA ARMADA (Salvador, BA, 1988)

Mais de 40 escolas foram construídas em Salvador com peças pré-‐fabricadas em

argamassa armada pela FAEC (Fábrica de Equipamentos Comunitários de Salvador). Os

sheds, também fabricados em argamassa armada (ferro-‐cimento), são semelhantes aos

dos projetos do Hospital Sarah de Brasília e do Centro de Pesquisas Agropecuárias do Cerrado.

Figura 46– Escola do Centro Administrativo da Bahia Fonte – Latorraca, 2000

HOSPITAL PSIQUIÁTRICO DE TAGUATINGA (Taguatinga, DF, 1988)

Os sheds são produzidos em argamassa armada.

Figura 47– Vista Interna dos Sheds Fonte – Latorraca, 2000

Figura 48– Vista Externa dos Sheds Fonte – Latorraca, 2000

CENTROS INTEGRADOS DE ENSINO – CIACS (Brasília, DF, 1990)

Os elementos construtivos são produzidos em argamassa armada, e ventilam as

salas de atividades e a quadra coberta.

Figura 49– Vista interna dos Sheds Fonte – Latorraca, 2000

Figura 50– Quadra Coberta Fonte – Latorraca, 2000

HOSPITAL DO APARELHO LOCOMOTOR SARAH KUBITSCHEK SALVADOR / ASSOCIAÇÃO DAS PIONEIRAS SOCIAIS (Salvador, BA, 1991)

O hospital, primeira obra executada pelo CTRS (Centro de Tecnologia da Rede

Sarah Kubitschek), foi implantado em terreno plano situado em um ponto alto da cidade

de Salvador, possibilitando assim o aproveitamento da luz e ventilação naturais por todo

o projeto. Os sheds foram feitos através de uma treliça metálica de formato curvo de

mesma seção em todo o seu comprimento, e esta é apoiada na viga calha por meio de

barras verticais (fig. 52), as quais servem de caixilho para as janelas basculantes de vidro (fig. 51). Por fim, uma telha metálica foi utilizada na cobertura.

Figura 51 -‐ Vista Interna do Shed Fonte – Latorraca, 2000

Figura 52– Estrutura dos Sheds Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

A este modelo de shed foi acoplado uma peça metálica, chamada de testeira (fig.

54), que funciona como um brise-‐soleil, protegendo assim, os ambientes internos da penetração direta da radiação solar. Mas, fatores ambientais comprovaram a existência

de alguns problemas nesta peça: o calor causava a dilatação e a consequente deformação

da mesma, e a chuva causava problemas de infiltração. Segundo Perén (2006), para sanar estes problemas a medida tomada foi a aplicação de uma manta de Bidim de 600g/m2 de gramatura, e deste modo se reduziu o calor e o barulho causado pela chuva.

Além disso o shed também recebeu uma pintura azul na parte côncava, próxima à testeira, diminuindo assim a radiação solar refletida para dentro do ambiente.

As aberturas estão orientadas para sudoeste, levando em conta a direção

dominante dos ventos vindos de leste. Portanto, , a ventilação é feita pela sucção do ar

interno (fig. 53), “uma ventilação muito precária” diz o arquiteto respondendo a Perén

(2006). Neste hospital também foram construídas as galerias de ventilação, as quais são

responsáveis pelo convecção do ar realizada por exaustores, após isso o ar passa pelos nebulizadores internos de água, ocasionando seu resfriamento.

Figura 53– Sistema de Ventilação Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Figura 54– Testeira / Brise-‐soleil Fonte – Perén, 2006

HOSPITAL DO APARELHO LOCOMOTOR SARAH KUBITSCHECK FORTALEZA – CTRS (Fortaleza, CE, 1991)

O partido deste projeto faz uso de edificações na horizontal e na vertical,

procurando desse modo preservar o 1/3 de área arborizada do terreno. O serviço de internação ficou localizado no bloco vertical enquanto os demais serviços ficaram no

bloco horizontal. O terreno escolhido, localizado na periferia de Fortaleza, está a 12km do mar e a 30m de seu nível. A região é de pouca densidade e baixo gabarito, permitindo desse modo o uso da brisa para solucionar o sistema de ventilação.

Neste projeto é possível o uso de dois tipos de ventilação: a cruzada, realizada

entre dois sheds e por um ventilador localizado em um deles, e a ventilação por efeito

chaminé, por meio de convecção e sucção ao ar (fig. 55).

Porém, neste projeto, além da construção das galerias de ventilação, também foi

construído frente a elas um espelho d’água equipado com nebulizadores externos (fig.

56), os quais pulverizam água ao ar que será insuflado para dentro das galerias. Com este sistema, a temperatura interna do ambiente pode ser rebaixada em torno de quatro

graus. Segundo Latorraca (2000), a adoção do sistema de ar condicionado central

ocorreu para os seguintes locais: centro cirúrgico, 1o estágio da internação, central de

material, salas de RX, parte do CPD, auditório e parte do laboratório.

Figura 55– Sistema de Ventilação Fonte – Latorraca, 2000

Figura 56– Espelho d`Água e Nebulizadores Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Na forma do shed do hospital Sarah de Fortaleza podemos notar mudanças

significativas quando o comparamos ao de Salvador: a parte antes côncava passa a ser

convexa, evitando assim o reflexo da radiação solar direta para dentro do shed (fig. 57).

O elemento arquitetônico é formado por dois arcos metálicos treliçados, de mesma seção por todo o seu comprimento, os quais se interligam por meio de uma barra

vertical, que, assim como em Salvador, servirá de caixilho para as janelas basculantes de vidro. Os arcos se apoiam na viga calha (fig. 58). A cobertura é feita por uma chapa metálica ondulada. A testeira ainda é uma peça acoplada ao shed.

A abertura do shed é orientada para sudoeste enquanto os ventos dominantes

vem do quadrante leste.

Figura 58– Estrutura dos Sheds

Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Figura 57– Corte Esquemático do Shed Fonte – Perén, 2006

CENTRO DE TECNOLOGIA DA REDE SARAH KUBITSCHEK – CTRS (Salvador, BA, 1992)

A fábrica constituída pelas oficinas de metalurgia pesada, metalurgia leve,

marcenaria, argamassa armada, e plástico foi implantada definitivamente ao lado do Hospital Sarah de Salvador em 1993, após servir de instalações provisórias.

Os sheds, de desenho semelhante ao de Salvador, mas com maiores vãos, foram

feitos através de uma treliça metálica de formato curvo de mesma seção em todo o seu

comprimento. Esta é apoiada na viga calha por meio de barras verticais, as quais servem de caixilho para as janelas basculantes de vidro (fig. 60). Por fim, uma telha metálica foi utilizada na cobertura. As aberturas responsáveis pela captação do ar externo possuem fachada à nordeste, uma vez que os ventos dominantes vem de leste.

Figura 59– CTRS Fonte – Latorraca, 2000

Figura 60– Vista Interna do Shed Fonte – Latorraca, 2000

HOSPITAL DO APARELHO LOCOMOTOR SARAH KUBITSCHECK BELO HORIZONTE – CTRS

(Belo Horizonte, MG, 1992)

Um hospital vertical, de quatro andares, projetado por Oscar Niemeyer nos anos

1950 já fazia parte do terreno escolhido para a implantação do projeto do Lelé. Neste bloco vertical funcionam os apartamentos e as salas de internações. Para o novo projeto

não havia muita área disponível, o que levou o arquiteto Lelé a projetar parte do hospital em dois pavimentos, descaracterizando assim um dos princípios da Rede Sarah.

Os sheds possuem formato e estrutura semelhantes aos do CTRS. No entanto, na

face norte há a presença de uma grande abóboda que serve de cobertura para a sala de espera, o ambulatório e o jardim interno. Venezianas orientadas de modo a não permitir

a penetração da radiação solar direta e da água da chuva fazem parte da composição desta abóboda, permitindo assim a iluminação e ventilação interna de modo natural.

Figura 61– Vista Interna da Recepção e Jardim de Ambientação

Figura 62– Corte Esquemático Fonte – Latorraca, 2000

Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Os sheds possuem suas faces orientadas entre leste e sudeste. Levando-‐se em

consideração os ventos dominantes vindos de leste (dados coletados do livro Solar and

Wind Energy Resource Assessment in BRAZIL), conclui-‐se que a ventilação nos sheds é feita pela captação do ar externo. No entanto, os dados de vento são coletados em

aeroportos, e não se tem com precisão se na região onde foi implantado o edifício o regime de ventos pode ser considerado o mesmo.

CENTRO COMUNITÁRIO DE SÃO LUÍS – CTRS (São Luís, MA, 1994)

Os sheds, produzidos em estrutura metálica e cobertura em chapas de aço

onduladas, possuem o formato semelhante ao do hospital Sarah de Salvador. A testeira ainda é uma peça independente e acoplada ao shed.

Figura 63– Vista Externa do Centro Comunitário Fonte – Latorraca, 2000

Figura 64– Vista Externa do Shed Fonte – Latorraca, 2000

CENTRO DE APOIO AO GRANDE INCAPACITADO FÍSICO – SARAH LAGO NORTE CTRS (Brasília, DF, 1995)

O conjunto de sheds ainda é muito semelhante ao do CTRS, feitos através de uma

treliça metálica de formato curvo de mesma seção em todo o seu comprimento, e esta é apoiada na viga calha por meio de barras verticais (fig. 66), as quais servem de caixilho

para as janelas basculantes de vidro. Por fim uma telha metálica foi utilizada na

cobertura. A testeira não é mais peça independente, agora ela é apenas um prolongamento. A abertura do mesmo está orientada para a direção sudeste. O sistema

de ventilação é feito pela sucção do ar interno, e a convecção é feita devido ao grande pé direito dos galpões.

Figura 65– Cobertura da Enfermaria Fonte – Latorraca, 2000

Figura 66– Estrutura dos Sheds Fonte – Latorraca, 2000

AMPLIAÇÕES DO HOSPITAL SARAH KUBITSCHEK BRASÍLIA – CTRS (Brasília, DF, 1995-‐1997)

Dois blocos foram projetados para a ampliação do hospital Sarah de Brasília. Um

deles foi um novo auditório, com 320 lugares e 40 locais especiais para as camas-‐macas.

O foyer possui iluminação natural. O segundo bloco foi uma ampliação com as mesmas características do prédio já existente, destinado à biblioteca.

Figura 67– Corte Esquemático do Auditório Fonte – Latorraca, 2000

SEDE DO TRIBUNAL DE CONTAS DA UNIÃO NO ESTADO DA BAHIA – CTRS (Salvador, BA, 1995)

Este projeto, com exceção do auditório, foi construído no primeiro pavimento,

deixando desta forma todo o nível térreo livre para servir de estacionamento. Segundo

Latorraca (2000), o sistema de ventilação é feito pela captação do ar externo por esquadrias orientadas na fachada leste ou também por pequenos rasgos no piso que,

através de pequenos dutos com ventiladores turbinados, levam o ar até os ambientes internos (fig. 68). Por fim o ar é sugado para fora por meio dos sheds.

Já o sistema de ventilação do auditório funciona através da captação do ar

externo por toda a região periférica do mesmo, ressaltando a existência de espelho d’água e de nebulizadores, os quais funcionam nos meses mais quentes, garantindo

desta forma o resfriamento do ar em média de três graus; posteriormente, a exaustão do ar mais quente ocorre por uma abertura zenital (fig. 69).

Figura 68– Corte Esquemático do Estacionamento / Pavimento Administrativo Fonte – Latorraca, 2000

Figura 69– Corte Esquemático do Auditório Fonte – Latorraca, 2000

Na cobertura do edifício administrativo, composta inteiramente por sheds

orientados para sul, há um único elemento em tamanho diferenciado. Este corresponde ao hall principal, possui pé direito duplo e vence um vão de 10 metros.

A cobertura do bloco principal é constituída de telha metálicas do tipo ‘Perkrom’

em chapas pré pintadas. O isolamento térmico e acústico é garantido pelo colchão de ar

de 30cm, formado entre o forro e as telhas e pelas camadas de ‘bidim’ coladas na superfície interna de ambos”.

SEDE DO TRIBUNAL DE CONTAS DA UNIÃO NO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE – CTRS (Natal, RN, 1996)

Neste projeto a ventilação e iluminação naturais puderam ser utilizadas em todos

os ambientes, exceto o auditório, onde foi instalado sistema split de ar condicionado. A

ventilação cruzada foi adotada juntamente com a ventilação zenital por meio dos sheds,

ora funcionando a sucção do ar interno, ora a captação do ar externo (fig. 70). Dois sheds

(os que realizam a sucção do ar) estão orientados para sudoeste, enquanto o terceiro (que realiza a captação do ar) está em posição totalmente contrária, para noroeste. Os ventos dominantes vem de sudeste em primeira predominância e de sul em segunda.

Além disso, um ventilador fabricado também pelo CTRS foi instalado na viga

calha para facilitar a ventilação, sendo usado principalmente quando não há fartura de ventos. A cobertura foi feita em chapas de aço pré pintadas na cor branca.

Os sheds possuem formato semelhante aos do hospital Sarah de Fortaleza, sendo

o elemento arquitetônico formado por dois arcos metálicos treliçados, de mesma seção por todo o seu comprimento, que se interligam por meio de uma barra vertical, a qual

servirá de caixilho para as janelas basculantes de vidro. Os arcos se apoiam nas vigas calhas, produzidas em aço inoxidável.

Figura 70– Corte Esquemático / Sistema de Ventilação

Figura 71– Vista Interna do Shed

Fonte – Latorraca, 2000

Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

SEDE DO TRIBUNAL DE CONTAS DA UNIÃO DO ESTADO DE SERGIPE – CTRS (Aracajú, SE, 1997)

Este projeto possui o mesmo sistema de ventilação da Sede do Tribunal de Contas

de Natal. O auditório também foi projetado para uso de ar condicionado. Para os sheds,

foram pensados venezianados móveis que poderão se fechar caso o uso do sistema de ar condicionado venha a ser escolhido posteriormente.

Os sheds possuem aberturas paras as fachadas sudoeste e nordeste, funcionando

a sucção e captação respectivamente, já que os ventos dominantes vem de nordeste.

Figura 72– Sistema de Ventilação Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

SEDE DO TRIBUNAL DE CONTAS DA UNIÃO NO ESTADO DE MINAS GERAIS – CTRS (Belo Horizonte, MG, 1997)

Neste projeto há apenas um grande shed localizado no hall principal, onde se

encontra a circulação vertical, proporcionando uma farta penetração da luz difusa.

Figura 73– Vista Externa do Shed Fonte – Latorraca, 2000

Figura 74– Vista Interna do Shed Fonte – Latorraca, 2000

SEDE DO TRIBUNAL DE CONTAS DA UNIÃO NO ESTADO DO PIAUÍ – CTRS (Teresina, PI, 1997)

O clima muito quente e a falta de ventos de Teresina, fez com que a ventilação

natural fosse aplicada somente às áreas de pouca permanência como sanitários e

circulação. Com isso, os sheds cumprem majoritariamente a função de iluminação natural. A área da circulação vertical ficou posicionada na face norte, e para protegê-‐la da incidência dos raios solares diretos foi pensada uma cobertura composta por brise-‐

soleil horizontais que permitissem a penetração da luz difusa e também a ventilação.

Figura 75– Corte Esquemático do Edifício / Sistema de Ventilação Fonte – Latorraca, 2000

SEDE DO TRIBUNAL DE CONTAS DA UNIÃO NO ESTADO DO MATO GROSSO – CTRS (Cuiabá, MT, 1997)

Apesar deste projeto estar localizado em um ponto alto da cidade de Cuiabá, o

clima, quente e escasso de ventilação, não permitiu que a ventilação natural fosse

utilizada em todas as áreas. Portanto, para as áreas de trabalho, foi adotado o sistema de

ar condicionado “fan-‐coil”, que possui sua central de resfriamento de água localizada no

pavimento térreo e as unidades responsáveis pelo insuflamento do ar ao ambiente

interno ficam localizadas entre o forro e a cobertura, por vezes nos sheds. Já o pátio

central, área de passagem e portanto de pouca permanência, pode receber a ventilação natural.

O grande shed responsável pela ventilação natural possui fachada orientada para

sudeste, uma vez que os ventos dominantes vem de norte. Portanto, analisou-‐se o sistema de ventilação por meio da sucção do ar interno.

Segundo Latorraca (2000) e análise de fotos foi possível visualizar a estrutura da

cobertura, sendo o shed do maior construído em viga metálica de seção I e as demais áreas em treliça metálica.

Figura 77-‐ Área de Circulação / Jardim de Ambientação Fonte – Latorraca, 2000

Figura 76 – Sistema de Ventilação

Fonte-‐ Latorraca, 2000

TRIBUNAL REGIONAL ELEITORAL DA BAHIA – CTRS (Salvador, BA, 1997)

Este projeto foi dividido em quatro blocos: o principal que abriga os escritórios e

o plenário, o auditório, os cartórios e um bloco de apoio.

O conforto ambiental foi abordado neste projeto além do uso da ventilação e

iluminação naturais, todas as áreas de estar e trabalho estão conectadas à jardins de

ambientação. Para proteger os ambientes internos da radiação solar direta, foi instalado ,nos caixilhos dos sheds, brises móveis verticais.

Figura 78-‐ Jardim de Ambientação

Fonte – Risselada, Latorraca, 2000.

Os sheds, estruturados em treliças metálicas e cobertos com chapas corrugadas

pré pintadas na cor branca, possuem suas aberturas orientadas em fachada sul.

Levando-‐se em consideração os ventos dominantes vindos de leste e em segunda dominância vindos de sudeste (dados coletados do livro Solar and Wind Energy

Resource Assessment in BRAZIL), conclui-‐se que a ventilação nos sheds é feita pela captação do ar externo. No entanto, os dados de vento são coletados em aeroportos, e

não se tem com precisão se na região onde foi implantado o edifício o regime de ventos pode ser considerado o mesmo.

Embora possuam a mesma orientação, os sheds dos blocos principal e de apoio

possuem diferentes formato e sequência repetitiva.

Figura 79-‐ Bloco de Apoio a Frente e Bloco Principal ao Fundo Fonte – Latorraca, 2000

Segundo Latorraca (2000), além do sistema de ventilação natural, também foi

instalado sistema de ar condicionado central que atende os escritórios, plenário, auditório e áreas de serviços diversos.

Figura 80 – Montagem dos Sheds no Bloco de Apoio Fonte – Latorraca, 2000

Figura 81-‐ Sistema de Ar Condicionado / Jardim de Ambientação Fonte – Latorraca, 2000

POSTO FISCAL DE ESTIVA – CTRS (Estiva, MA, 1997)

Assim como nos projetos anteriormente desenvolvido pelo CTRS, neste projeto

os sheds foram desenvolvidos a partir de estruturas metálicas treliçadas cobertas com

chapas metálicas onduladas pré pintadas na cor branca. Suas aberturas possuem brise-‐

soleils que protegem o ambiente interno contra a penetração da radiação solar direta. Além disso nas áreas de trabalho foram instaladas janelas nas esquadrias dos sheds, permitindo o regulamento da ventilação.

Os sheds possuem suas aberturas localizadas na fachada sudeste, uma vez que os

ventos dominantes vem da região nordeste. Portanto, a ventilação é feita pela sucção do ar interno.

Figura 82 – Jardim de Ambientação Fonte – Latorraca, 2000

Figura 83 – Área de Trabalho Fonte – Latorraca, 2000

Figura 84 – Estrutura Fonte – Latorraca, 2000

SEDE DO TRIBUNAL DE CONTAS DA UNIÃO NO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO – CTRS (Vitória, ES, 1998)

Os sheds foram estruturados em vigas metálicas treliçadas e sua cobertura foi

feita em chapas de aço pré pintadas. Um colchão de ar ventilado foi posicionado entre a cobertura e o forro para realizar a proteção térmica.

Apesar da ventilação e iluminação naturais garantirem o conforto ambiental no

interior do edifício, foi-‐se instalado sistema de ar condicionado, os quais foram colocados nos vãos dos sheds.

Figura 85 – Corte Esquemático do Projeto Fonte – Latorraca, 2000

Figura 86 – Montagem dos Sheds Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Figura 87 – Vista Interna Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

HOSPITAL DO APARELHO LOCOMOTOR DO RIO DE JANEIRO (Rio de Janeiro, RJ, 2000)

Segundo Risselada, Latorraca (2000), os sheds desta obra perdem o carácter

individual que possuíam em todas as outras obras e passam a assumir uma unidade. Mas, mesmo assim, o arquiteto se baseou nos princípios aerodinâmicos para desenvolvê-‐los.

Devido ao clima muito quente do Rio de Janeiro, o uso do sistema mecânico de

ventilação (ar condicionado) foi utilizado de modo geral, porém isso não descartou a possibilidade do uso da ventilação natural. Sistemas de aberturas mecanizadas

permitem a escolha de qual sistema será utilizado dependendo da temperatura ambiente no devido momento.

Situada ao longo de toda a fachada oeste, entre o edifício principal e o auditório, há

uma lagoa que serve para pulverizar a água, por onde passa o ar que é insuflado para

dentro da unidade “fan-‐coil”, posteriormente por dutos o ar é conduzido ao ambiente

interno.

“Ventiladores sugam o ar refrigerado para o interior deste espaço fechado, e, quando desejado, o ar é reconduzido de volta para cima”(RISSELADA, LATORRACA, 2010)

Os grandes vãos da cobertura permitem a passagem do ar natural e a penetração

da luz. O teto que separa o piso superior técnico do piso principal é feito em material translúcido de policarbonato, permitindo a passagem da luz.

Figura 88 –Sistema de Ventilação Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

As aberturas dos sheds estão posicionadas em diferentes orientações. O maior

número delas estão orientadas à leste, permitindo assim a saída do ar interno, e uma

única orientada à oeste, responsável pela captação do ar externo. Levando-‐se em consideração os ventos dominantes vindos de leste e em segunda dominância vindos de

sudeste (dados coletados do livro Solar and Wind Energy Resource Assessment in

BRAZIL). No entanto, os dados de vento são coletados em aeroportos, e não se tem com

precisão se na região onde foi implantado o edifício o regime de ventos pode ser considerado o mesmo.

Os sheds são estruturados em vigas metálicas treliçadas. Sua cobertura foi feita

em chapas de aço onduladas pré pintadas na cor branca. Na boca dos sheds foram posicionados brise-‐soleils para proteger contra a penetração da radiação solar direta.

Figura 89 – Estrutura / Brise-‐soleils dos Sheds Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

O auditório é localizado a frente e à oeste do bloco principal, seu formato faz

menção à uma abóboda irregular; mas seu fechamento superior, esse sim uma abóboda regular móvel, faz uma quebra na mesma.

Figura 90 – Auditório Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

CENTRO DE REABILITAÇÃO INFANTIL (Rio de Janeiro, RJ, 2002)

Pelo projeto ser construído em uma ilha e a proximidade da água ser grande, foi

inviável a construção das galerias de ventilação. Juntamente à isso, o clima quente do Rio

de Janeiro foi fator decisivo na adoção do sistema mecânico de ventilação (ar condicionado), no entanto, o sistema natural também está presente, podendo ser utilizado quando o clima é mais ameno.

Figura 91 – Corte Esquemático Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

A treliça responsável pela estruturação dos sheds possui diferentes seções,

economizando assim, material. Sob a superfície convexa aparece outra com formato

invertido, criando-‐se assim um duto para o sistema de ar condicionado, o eixo principal

do shed ganha um pé direito maior, na qual o vão superior serve para a entrada de luz natural. O pé direito menor fica responsável pela insuflação do ar condicionado.

Figura 92 – Estrutura dos Sheds Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Figura 93 – Vista Externa dos Sheds Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

POSTO AVANÇADO MACAPÁ (Macapá, AP, 2005)

Pequena unidade de pronto atendimento. Desenhada para poder ser ampliada

caso haja necessidade.

Seus sheds são similares aos da unidade Sarah Lago Norte, em Brasília. Possui

brise-‐soleils em suas aberturas, protegendo os ambientes internos da penetração da

radiação solar direta. Estão elas ainda orientadas à sudoeste, portanto foi possível concluir o sistema de ventilação realizado pela captação do ar externo. Levando-‐se em

consideração os ventos dominantes vindos de leste (dados coletados do livro Solar and Wind Energy Resource Assessment in BRAZIL). No entanto, os dados de vento são

coletados em aeroportos, e não se tem com precisão se na região onde foi implantado o edifício o regime de ventos pode ser considerado o mesmo.

Figura 94 – Vista Externa dos Sheds Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

POSTO AVANÇADO BELÉM

(Belém, PA, 2007) Assim como na unidade de Macapá, esta é uma pequena unidade de pronto

atendimento. Os sheds são semelhantes aos das unidade do Centro de Reabilitação do Rio de Janeiro.

Suas aberturas estão orientadas à sudoeste, portanto foi possível concluir o

sistema de ventilação realizado pela captação do ar externo. Levando-‐se em

consideração os ventos dominantes vindos de leste (dados coletados do livro Solar and Wind Energy Resource Assessment in BRAZIL). No entanto, os dados de vento são

coletados em aeroportos, e não se tem com precisão se na região onde foi implantado o edifício o regime de ventos pode ser considerado o mesmo.

Figura 95 – Montagem dos Sheds Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Figura 96 – Vista Externa do Edifício Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Segue em anexo no final deste trabalho, uma Tabela Síntese de Apresentação dos

Sheds nas obras do arquiteto João Filgueiras Lima, o Lelé. Identificados primeiramente pelo nome da obra analisada, sua localidade, data construtiva e uma foto geral da obra.

Também foram analisados dados como: orientação de abertura dos sheds, direção dos ventos dominante, imagem do elemento e seu material construtivo. A criação desta tabela foi importante para uma análise geral das obras do arquiteto equipadas com o

shed, evidenciando temporalmente a evolução dos mesmos em aspectos como: forma, adequação aerodinâmica, material construtivo e funcionalidade.

Capítulo 6

Análise Comparativa dos Sheds em Relação à Insolação e Ventilação Natural

Neste capítulo será realizada uma análise mais aprofundada a respeito do

conforto ambiental e dos elementos shed nos Hospitais da Rede Sarah nas cidades de:

Brasília, Fortaleza e Rio de Janeiro. A escolha destas localidades se deram pelas diferenças projetuais entre as edificações e seus métodos laborativos.

Para então compreendermos a funcionalidade dos sheds e suas formas

evolutivas, adequando-‐se à aerodinâmica e evitando a insolação direta, fica clara a

necessidade do conhecimento dos climas das devidas localidades. Como visto no capítulo 2 desta dissertação, a análise climática será realizada através das Cartas Bioclimáticas de Givoni.

Brasília

Figura 97 – Carta Bioclimática para a Cidade de Brasília Fonte -‐ http://www.labcon.ufsc.br/anexosg/232.pdf

Das cidades estudadas, Brasília é considerada a cidade mais confortável pois,

43,6% das horas do ano ela está indicada na zona de conforto, segundo as análises do TRY. Em questão de desconforto, o frio é seu maior causador, sendo responsável por

41,1% das horas do ano. A partir então da leitura da carta, foi possível destacar as principais estratégias:

1. Massa térmica para aquecimento e aquecimento solar (33,9%) 2. Ventilação (12,6%)

3. Aquecimento Solar (6,1%) Permite-‐se portanto concluir que, para os meses mais frios o uso de massa

térmica e o calor do sol são suficientes como estratégias climáticas, já nos meses mais quentes, basta a permissão da ventilação natural.

Fortaleza

Figura 98 – Carta Bioclimática para a Cidade de Fortaleza Fonte -‐ http://www.labcon.ufsc.br/anexosg/232.pdf

A carta indica que Fortaleza está majoritariamente localizada na zona de

ventilação. Sua temperatura está entre 20ºC e 31ºC, sendo que sua umidade relativa

(UR) fica quase sempre superior à 50% durante todo o ano. As estratégias portanto identificadas são:

1. Ventilação (68,5%)

2. Ventilação, massa para resfriamento e resfriamento evaporativo (15,8%)

A partir de tais estratégias se identifica que a ventilação natural é a solução mais

eficaz para o clima de Fortaleza, resolvendo o problema do calor em até 85,8% das horas do ano. Soluções como amplas e sombreadas aberturas, direcionadas à captação do ar e a adoção de ventilação cruzada são boas estratégias para se atingir o conforto.

Rio de Janeiro

Figura 99 – Carta Bioclimática para a Cidade do Rio de Janeiro Fonte -‐ http://www.labcon.ufsc.br/anexosg/232.pdf

É possível analisar a partir da carta bioclimática, a variação de temperatura entre

14ºC e 36ºC e a concentração de pontos nas áreas de massa térmica para aquecimento,

ventilação, conforto térmico; além de alguns pontos na área de ar condicionado. Por

estas indicações se pode concluir que as principais estratégias projetuais indicadas pela carta são:

1. Ventilação (57%)

2. Massa térmica para aquecimento e aquecimento solar (14,8%) No entanto, vale lembrar o cuidado que se deve ter com a contradição das duas

estratégias (ventilação e massa térmica para aquecimento) pois, nas cidades grandes,

como o Rio de Janeiro, São Paulo, entre outras; as medições realizadas para a obtenção dos dados meteorológicos são normalmente feitas em aeroportos, dessa maneira, colhem dados climáticos diferentes dos existentes no ambientes urbano.

“Ilha de Calor” é o fenômeno que ocorre nas grandes cidades e que acabam

alterando as características meteorológicas naturais daquele local. Essa mudança é causada por diversos fatores, dentre eles: a alta densidade habitacional, verticalização dos edifícios, pequena quantidade de vegetação, presença da poluição no ar.

Figura 100 – Ilustração do Fenômeno “Ilha de Calor” Fonte – Lamberts, 1997

Além dos fatores citados acima, há ainda um último fator que contabiliza em

grande quantidade sua influência sobre o clima local: a impermeabilidade do solo feita pela asfalto ou cimento; neste caso, a água rapidamente é escoada para a rede de esgotos e, com isso, é perdida sua possibilidade de evaporação, que reduziria a temperatura da

superfície do solo. Além disso, a rugosidade do terreno urbano influencia o movimento

de ar sobre a cidade, reduzindo a ventilação e favorecendo o acúmulo de calor – fato

agravado pela poluição, que aumenta a densidade do ar e sua absorção da radiação solar. (LAMBERTS, 1997)

Pode-‐se concluir portanto que se as estações meteorológicas estivessem

localizadas no ambiente urbano, provavelmente os índices obtidos nas medições sofreriam algumas mudanças, talvez não indicando tanto a necessidade de aquecimento,

seja por meio do sol ou por massas térmicas e sim maior mais ventilação. No entanto

não se ignoraria as estratégias de aquecimento, dever-‐se-‐ia procurar soluções que não anulassem as estratégias de ventilação, tais como o isolamento térmico operável nas

aberturas e cobertura, adoção de brises ou até mesmo a vegetação, não barrando a insolação das fachadas nos períodos mais frios.

Sarah Brasília

Figura 101 – Vista Externa do Hospital Sarah Kubitschek de Brasília Fonte – Latorraca, 2000.

O terreno escolhido para a implantação do projeto, localizado no centro da cidade

de Brasília, é relativamente pequeno para atender o programa, fator que motivou o

arquiteto a resolvê-‐lo de maneira mista, com edifício vertical e horizontal. A parte vertical possui os terraços-‐jardins que permitem a iluminação e ventilação naturais,

enquanto que a parte horizontal possui sheds fabricados em ferro-‐cimento. Apesar do

clima de Brasília não justificar o uso do sistema de ar condicionado, como visto no início

deste capítulo a partir da carta bioclimática, este foi optado para as seguintes áreas: “centro cirúrgico, central de esterilização, raio x (apenas nas salas dos aparelhos),

auditório e arquivo médico (pela impossibilidade de utilização de iluminação e

ventilação naturais na localização estratégica proposta)” (LATORRACA, 2000).

Figura 102 – Corte Esquemático do Shed de Brasília Fonte – Perén, 2006.

O edifício analisado possui as aberturas dos sheds, responsáveis pela sucção do ar

interno, orientadas na direção sudoeste, levando em conta a direção dominante dos ventos vindos de leste.

Direção Dominante dos Ventos

Orientação de abertura dos Sheds Azimute = 213º (em relação ao norte verdadeiro).

Figura 103 – Vista Aérea Sarah Brasília Fonte – Google Maps, 2011

Além da análise de ventos também foi realizada, através do software Ecotect uma

simulação de insolação para uma secção do edifício.

Figura 104 – Modelo do Shed de Brasília. Software Ecotect.

Foram realizadas duas análises: a primeira levou em consideração apenas a

orientação da fachada (azimute 213º), sem qualquer proteção ou obstrução; já a segunda foi feita a partir do ponto vermelho indicado no modelo acima, simulando as reais proteções e obstruções.

HORÁRIO DE INSOLAÇÃO SEM BRISE

HORÁRIO DE INSOLAÇÃO COM BRISE

Equinócios – 13h45 às 18h15

Equinócios – 16H30 às 17H30

Solstício de Verão – 11H30 às 18h30 Solstício de Inverno – 16h às 17H45

Solstício de Verão – 15H45 às 17H30

Solstício de Inverno – 17H15 às 17H30

Sarah Fortaleza

Figura 105 – Vista Externa do Hospital Sarah de Fortaleza Fonte – Latorraca, 2000

O partido deste projeto faz uso de edificações na horizontal e na vertical,

procurando desse modo preservar o 1/3 de área arborizada do terreno. O serviço de internação ficou localizado no bloco vertical enquanto os demais serviços ficaram no

bloco horizontal. O terreno escolhido, localizado na periferia de Fortaleza, está a 12km do mar e a 30m de seu nível, longe o suficiente para não ser atingido pelos efeitos do sal

e da brisa marítima. A região é de pouca densidade e baixo gabarito, permitindo desse modo o uso da brisa para solucionar o sistema de ventilação.

Neste projeto foi possível o uso de dois tipos de ventilação: a cruzada, realizada

entre dois sheds e por um ventilador localizado em um deles, e a ventilação por efeito chaminé, por meio de convecção e sucção ao ar. Ao contrário do Hospital de Salvador, o

Sarah Fortaleza possui galerias de ventilação onde os ambientes possuem uma única

saída de ar, localizada na parte inferior das paredes. Porém, neste projeto, além da construção das galerias de ventilação, orientadas à captar os ventos dominantes vindos do quadrante leste, também foi construído frente a elas um espelho d’água equipado com nebulizadores externos, os quais pulverizam água ao ar que será insuflado para

dentro das galerias. Com este sistema, a temperatura interna do ambiente pode ser rebaixada em torno de quatro graus.

Figura 106 – Espelho d`Água Sarah Fortaleza Fonte – Risselada, Latorraca, 2010.

Segundo estudos realizados por Perén (2006), um fenômeno interessante

acontece dentro destas galerias de ventilação: na entrada das galerias a velocidade do

vento é elevada, aproximadamente 22 m/s, e diminui gradualmente até o fim dos seus 75 metros de comprimento (aproximadamente), onde sua velocidade é quase

imperceptível, aproximadamente 0,4 m/s. O contrário acontece com a pressão do ar. Cabe lembrar que a velocidade do ar e a pressão estática (perpendicular a superfície)

são inversamente proporcionais, de forma que no final da galeria o ar está pressurizado. Essa pressurização no final das galerias garante que o fluxo de ar saia de dentro das

galerias para fora, em direção aos ambientes internos. No começo das galerias, a passagem do ar para dentro dos ambientes é garantida pela velocidade do vento, que é

de 6,5 m/s. Entretanto, no final das galerias, a velocidade de saída (ou entrada nos ambientes) é de 8,5 m/s.

Figura 107 – Corte e Funcionamento das Galerias de Ventilação Fonte – Perén, 2006

Segundo Latorraca (2000), a adoção do sistema de ar condicionado central

automatizado ocorreu para os seguintes locais: centro cirúrgico, 1o estágio da internação, central de material, salas de RX, parte do CPD, auditório e parte do

laboratório. Sistema este que utiliza o ar das galerias de ventilação, refrigerando-‐o, quando necessário, à uma temperatura de 23ºC e uma umidade relativa de 60%.

Figura 108 – Sistemas de Ventilação nos Ambientes do Hospital Fonte – Perén, 2006.

Já a fachada do bloco de internação, orientada à Norte, a qual abriga no

pavimento térreo um espaço verde sombreado em dois níveis que se integra à fisioterapia, hall principal, circulação do setor de internação e alta e administração dos serviços gerais no subsolo, é protegida da insolação e de chuva por uma cobertura

metálica em arco composta por brises, atualmente fixados em uma única inclinação devido a problemas de manutenção, que permitem a entrada da luz natural difusa e a ventilação cruzada.

Figura 109 – Vista do Jardim de Ambientação a partir do Corredor das Enfermarias Fonte – Risselada, Latorraca, 2010.

No Hospital da Rede Sarah Kubitschek de Fortaleza houve uma mudança

perceptível e significativa no desenho dos sheds quando o comparamos ao de Salvador.

Neste inverteu-‐se a superfície frontal para evitar o ganho de calor, decorrente da forma côncava do shed utilizada anteriormente no modelo de Salvador. Surge assim uma

superfície convexa que tem por intuito reduzir a radiação de calor para dentro do shed

por meio de reflexão direta. O elemento arquitetônico é formado por dois arcos

metálicos treliçados, de mesma seção por todo o seu comprimento, os quais se interligam por meio de uma barra vertical, que, assim como em Salvador, servirá de caixilho para as janelas basculantes de vidro. Os arcos se apoiam na viga calha. A

cobertura é feita por uma chapa metálica ondulada. Nessa solução a pestana (ou

testeira) ainda é uma peça independente e acoplada ao shed, neste caso pintada da cor azul; pois, segundo o arquiteto, minimiza o ganho de calor do edifício.

Figura 110 – Análise Comparativa entre os Sheds de Salvador e Fortaleza, respectivamente Fonte – Perén, Greco, Caram, 2007.

A abertura do shed é orientada para sudoeste enquanto os ventos dominantes

vem do quadrante leste.

Direção Dominante dos Ventos

Orientação de abertura dos Sheds Azimute = 215º (em relação ao norte verdadeiro).

Figura 111 – Vista aérea Sarah Fortaleza Fonte – Google Maps

Assim como a análise feita no shed de Brasília, o mesmo foi feito para o elemento

de Fortaleza, através do software Ecotect.

Figura 112 – Modelo do Shed de Fortaleza. Software Ecotect.

Foram realizadas duas análises: a primeira levou em consideração apenas a

orientação da fachada (azimute 215º), sem qualquer proteção ou obstrução; já a

segunda foi feita a partir do ponto vermelho indicado no modelo acima, simulando as reais proteções e obstruções.

HORÁRIO DE INSOLAÇÃO SEM BRISE Solstício de Verão – 9H30 às 17H45 Equinócios – 12H15 às 17H30

Solstício de Inverno – 14H15 às 17H30

HORÁRIO DE INSOLAÇÃO COM BRISE Solstício de Verão – 13H15 às 16H45 Equinócios – 14H45 às 17H30

Solstício de Inverno – 16H15 às 17H30

Sarah Rio de Janeiro

Figura 113 – Vista Aérea do Hospital Sarah Kubitschek Rio de Janeiro Fonte – Risselada, Latorraca, 2010.

A princípio o projeto do Hospital Sarah Kubitschek Rio de Janeiro esta previsto

para ser inteiramente construído na ilha Pombeba, solucionando em um único conjunto

o Hospital e o Centro de Reabilitação Infantil. No entanto, a execução do projeto foi

impedida pela Legislação devido ao fato de ocupar mais de 80% da área da ilha. Com

isto, a solução encontrada foi a separação do Centro de Reabilitação do Hospital, na qual o primeiro acabou de fato sendo construído na ilha e o segundo em um terreno próximo à Lagoa de Jacarepaguá e à ilha.

Figura 114 – Primeira proposta do Centro de Reabilitação Infantil e Hospital Sarah Kubitschek Rio de Janeiro, Ilha de Pombeba Fonte – apud Perén, 2006, pág. 199.

O clima quente e úmido do Rio de Janeiro, e as características de terreno alagadiço

do local escolhido, foram determinantes na escolha das diretrizes deste projeto. Resultando em soluções como: maior flexibilidade de área; solução do projeto

inteiramente de modo horizontal, permitindo de tal maneira o sistema de iluminação natural zenital por todo o edifício (exceto salas cirúrgicas e de equipamentos); dois

sistemas de ventilação: natural ou mecânico (ar condicionado); e por fim, a adoção de um piso técnico na cota 2m. (Péren, 2006).

Como último Hospital a ser produzido pelo CTRS e integrante à rede Sarah

Kubitschek, o Sarah Rio teve características diferenciadas em relação aos demais

hospitais da rede. As que chamam mais a atenção são: o sistema de ventilação mais aperfeiçoado e com três alternativas de funcionamento e, segundo Risselada, Latorraca

(2010), o formato dos sheds, que perdem o carácter individual que possuíam em todas as outras obras e passam a assumir uma unidade, baseando-‐se ainda o arquiteto nos princípios aerodinâmicos para desenvolvê-‐los.

Figura 115 – Sistema de Ventilação Sarah Rio Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

Situada ao longo de toda a fachada oeste, entre o edifício principal e o auditório, há

uma lagoa que serve para pulverizar a água, por onde passa o ar que é insuflado para

dentro da unidade “fan-‐coil”, posteriormente por dutos o ar é conduzido ao ambiente

interno. Nos meses mais quentes, água gelada é utilizada para o abastecimento das

unidades, gerando de tal maneira ar refrigerado. Para tal ficar armazenado dentro dos

ambientes internos do hospital, é necessário que os forros (em policarbonato) sejam fechados.

“Ventiladores sugam o ar refrigerado para o interior deste espaço fechado, e, quando

desejado, o ar é reconduzido de volta para cima”(RISSELADA, LATORRACA, 2010)

Figura 116 – Distribuição do Sistema de Ventilação Fonte – Perén, 2006.

O uso do sistema mecânico de ventilação (ar condicionado) foi utilizado de modo

geral, porém isso não descartou a possibilidade do uso da ventilação natural. Sistemas de aberturas mecanizadas permitem a escolha de qual sistema será utilizado

dependendo da temperatura ambiente no devido momento. A cobertura foi projetada independentemente da organização da planta do programa, possuindo uma altura

sempre superior a 8 metros de altura. O teto que separa o então piso superior técnico do piso principal é feito em material translúcido de policarbonato guarnecido em caixilhos metálicos, “sistemas flexíveis de fechamento”, permitindo assim a ventilação natural

quando aberto, a mecânica quando fechado e a passagem da luz a todo o momento. Os

grandes vãos resultante entre tais pisos, superiores a 4 metros de altura, permitem a

passagem do ar natural e a penetração da luz natural difusa.

Figura 117 – Corte do Forro em Policarbonato. Detalhe de funcionamento. Fonte – Perén, 2006.

Um sistema parecido de fechamento foi utilizado no salão central, o qual além de

ser composto por um jardim interno de ambientação dá acesso às áreas de internação,

fisioterapia e hidroterapia. Feito através de arcos móveis e forro de policarbonato

alveolar transparente, permite não só a penetração da luz natural difusa como a opção pelos sistemas de ventilação: natural, natural forçada pela ar insuflado para dentro dos ambientes através das galerias de ventilação e mecânico pelo ar refrigerado também insuflado pelas galerias.

Figura 118 – Salão Central Fonte – Risselada, Latorraca, 2010.

Os jardins externos servem como amenizadores da forte insolação, diminuindo

assim o calor que chega aos edifícios. Também foi projetado externamente ao edifício principal do hospital um solário com dois patamares que dão acesso às alas de internação.

Figura 119 – Solário e Nebulizadores de Água Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

O auditório, projetado como espaço independente do corpo do hospital e

localizado a frente e à oeste do mesmo, foi pensado como uma semiesfera irregular que

possui uma abertura móvel em sua parte superior em uma espécie de gomos, permitindo assim tanto a penetração da luz natural quanto a exaustão do ar interior por

efeito chaminé. Quando desejado, esta abertura é fechada e luzes artificiais e o sistema de ar condicionado são acionados.

Figura 120 – Auditório Fonte – Risselada, Latorraca, 2010

As aberturas dos sheds estão posicionadas em diferentes orientações. O maior

número delas estão orientadas à leste, permitindo assim a saída do ar interno, e uma

única orientada à oeste, responsável pela captação do ar externo. Levando-‐se em consideração os ventos dominantes vindos de leste e em segunda dominância vindos de

sudeste (dados coletados do livro Solar and Wind Energy Resource Assessment in

BRAZIL). No entanto, os dados de vento são coletados em aeroportos, e não se tem com

precisão se na região onde foi implantado o edifício o regime de ventos pode ser considerado o mesmo.

Direção Dominante dos Ventos Orientação de abertura dos Sheds Azimute = 90º (em relação ao norte verdadeiro).

Orientação de abertura dos Sheds Azimute = 270º (em relação ao norte verdadeiro). Figura 121 – Vista Aérea Sarah Rio Fonte – Google Maps

Os sheds são estruturados em vigas metálicas treliçadas. Sua cobertura foi feita em

chapas de aço onduladas pré pintadas na cor branca. Na boca dos sheds foram

posicionados brise-‐soleils para proteger contra a penetração da radiação solar direta. Devido à proximidade e inclinação destes brises e às diferentes inclinações dos sheds se

foi deduzido, a partir de imagens, que não há a incidência da radiação solar direta.

Portanto, em análises realizadas no software Ecotect, buscou-‐se apenas representar a

insolação das fachas sem quaisquer tipos de proteção ou obstrução.

Figura 122 – Vista Interna do Shed. Fonte – Risselada, Latorraca, 2010.

Figura 123 – Vista Externa dos Sheds Fonte – Risselada, Latorraca, 2010.

HORÁRIO DE INSOLAÇÃO SEM BRISE (AZIMUTE 270º) Solstício de Verão – 12H às 18H30 Equinócios – 12H às 17H45

Solstício de Inverno – 12H às 17H15

HORÁRIO DE INSOLAÇÃO SEM BRISE (AZIMUTE 90º) Solstício de Verão – 5H30 às 12H Equinócios – 6H às 12H

Solstício de Inverno – 6H30 às 12H

Capítulo 7

Considerações Finais

O processo evolutivo dos sheds nas obras do arquiteto João Filgueiras Lima, Lelé,

é foco deste trabalho. Sendo assim, tal evolução foi ilustrada e analisada, ressaltando as diversas mudanças realizadas na utilização dos mesmos.

Através da revisão bibliográfica realizada, verificou-‐se que as variáveis luz e

vento, consideradas desde o início da concepção dos projetos, são fundamentais para conseguir um alto desempenho da ventilação e iluminação naturais. Verificou-‐se ainda, que na maior parte dos projetos a ventilação natural é garantida através do efeito

chaminé resultante da diferença entre as temperaturas do ar interior e exterior,

originando pressões distintas que provocam o deslocamento de massa de ar da zona de maior pressão para a de menor. Além disso a diferença de altura entre a entrada e saída

do ar é fundamental para que o efeito possa ocorrer. Portanto, esta ventilação por efeito chaminé garante um ótimo desempenho da ventilação natural, pois não depende diretamente da direção do vento.

Os sheds são elementos arquitetônicos que estão presentes em muitas das obras

de Lelé, principalmente nos edifícios da Rede Sarah, dando característica arquitetônica à

estes. Seu formato é consequente de estudos aerodinâmicos que buscam alta eficiência

de sucção do ar interior e também a obstrução da penetração da radiação solar direta sem desfavorecer a entrada de luz natural. A ventilação por sistemas zenitais é uma boa solução para edifícios horizontais com grande profundidade, pois a iluminação e

ventilação laterais por meio de janelas se mostram deficientes após os 6 metros de distância das aberturas laterais. (PERÉN, 2006)

Por ordem cronológica conseguimos observar evoluções no desenvolvimento do

desenho dos sheds, da rede Sarah, e seus materiais construtivos. Na unidade de Brasília, por exemplo, eles são pré-‐fabricados em ferro-‐cimento e a partir de fotos, foi possível perceber que as dimensões de suas aberturas são pequenas. Na unidade de São Luís, apesar do formato ser parecido com o de Salvador, este é produzido em argamassa

armada. Já o de Salvador, feito em estrutura metálica recebeu um testeira (brise-‐soleil) horizontal com fechamentos laterais acoplado à estrutura principal para proteger os

ambientes internos da radiação solar direta, porém, isso acarretou em alguns problemas

como: dilatação das peças e infiltração. Na unidade de Fortaleza há uma mudança radical

no desenho do shed; a superfície antes côncava passa a ser convexa, impedindo a entrada de radiação para dentro dos sheds. Além disso, galerias de ventilação foram

projetadas permitindo a entrada do ar externo (refrescado pelos nebulizadores de água)

por convecção até o interior do hospital e posteriormente expelido para fora do ambiente através dos sheds por efeito de sucção. O brise-‐soleil, que antes era

simplesmente uma peça acoplada aos sheds, passou a ser parte dele na unidade de

Brasília – Lago Norte. Por fim, na unidade da rede Sarah mais aperfeiçoada, a qual foi

dividida em duas unidades, uma sendo o Centro de Reabilitação Infantil e a outra o Hospital, ambas na cidade do Rio de Janeiro, o desenho dos sheds ficou melhor

elaborado, ganhando maiores aberturas (beneficiando o sistema de ventilação) e

formatos que atendem melhor à aerodinâmica. No caso do shed do Centro de

Reabilitação, a treliça responsável pela estruturação possui diferentes seções,

economizando assim, material. Sob a superfície convexa aparece outra com formato

invertido, criando-‐se assim um duto para o sistema de ar condicionado, o eixo principal

do shed ganha um pé direito maior, na qual o vão superior serve para a entrada de luz natural. O pé direito menor fica responsável pela insuflação do ar condicionado. Já no

Hospital um fenômeno inédito ocorre na obra do arquiteto, a cobertura toda formada pelos diferentes sheds não é mais meramente uma junção de células elementares, mas sim a caracterização de uma unidade. Tais avanços, foram proporcionados devido aos

progressos da tecnologia construtiva, primeiramente em concreto armado, posteriormente em argamassa armada e finalmente em aço.

Em síntese, percebemos a preocupação do arquiteto com a eficiência e

funcionalidade não só dos sheds, mas com todo o espaço construído. O uso de elementos

como brise-‐soleil, espelho d`água, jardins tropicais e painéis artísticos (elaborados primeiramente pelo artista Athos Bulcão e após sua morte pelo próprio arquiteto); são elementos que dão caráter nacional à obra do arquiteto.

ANEXO

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BIBLIOGRAFIA

LATORRACA, Giancarlo (1999). João Filgueiras Lima, Lelé. Lisboa: Blau; São Paulo: Instituto Lina Bo Bardi RISSELADA, Max; LATORRACA, Giancarlo (2010). A Arquitetura de Lelé: Fábrica e Invenção. São Paulo: Imprensa Oficial do Estado de São Paulo: Museu da Casa Brasileira, 2010. LIMA, João Filgueiras (2004). O que é ser arquiteto. Em depoimento a Cynara Menezes. Rio de Janeiro: Record FROTA, Anésia Barros (2004). Geometria da Insolação. São Paulo: Geros, 2004. BROWN, G.Z. & DEKAY, Mark. Sol, Vento & Luz – Estratégias para Projeto de Arquitetura, Artmed Editora.

LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando Oscar Ruttkay. Eficiência Energética na Arquitetura. 2. ed. rev. São Paulo: Prolivros, 2004.

PERÉN MONTERO, Jorge Isaac (2006). Iluminação e Ventilação Naturais na obra de João Filgueiras Lima “Lelé”: Estudo dos Hospitais da Rede Sarah Kubitscheck Fortaleza e Rio de Janeiro. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2006. LIMA GUIMARAES, Ana Gabriella (2010). A Obra de João Filgueiras Lima no Contexto da Cultura Arquitetônica Contemporânea. Tese (Doutorado – Área de Concentração: História e Fundamentos da Arquitetura e Urbanismo) – Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo – FAUUSP, São Paulo, 2010. PEREIRA, Daniela Cardoso Laudares (2006). Modelos Físicos Reduzidos: uma Ferramenta para a Avaliação da Iluminação Natural. Dissertação (Mestrado – Área de Concentração: Tecnologia da Arquitetura) Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo – FAUUSP, São Paulo, 2006. MUELLER, Cecília Muller (2007). Espaços de Ensino-‐aprendizagem com Qualidade Ambiental: o Processo Metodológico para Elaboração de um Anteprojeto. Dissertação (Mestrado – Área de Concentração: Tecnologia da Arquitetura) Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007. TRIGO, Cristina Câncio (2009). Pré-‐fabricados em Argamassa Armada: Material, Técnica e Desenho de Componentes Desenvolvidos por Lelé. Dissertação (Mestrado – Área de Concentração: Tecnologia da Arquitetura) – Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo – FAUUSP, São Paulo, 2009.

LUZ, Bruna (2009). Condução da Luz Natural por Sistemas não Convencionais. Dissertação (Mestrado – Área de Concentração: Tecnologia da Arquitetura) – Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo – FAUUSP, São Paulo, 2009. Análise Computacional dos Sheds da Rede de Hospitais Sarah Kubitschek Utilizando o Software Ansys CFX. Autores: Jorge Isaac Perén, Paulo Greco e Rosana Maria Caram. KRAUSE, C.B.; SANTOS, M.J.O.; NIEMEYER, M.L.; PORTO, M.M.; GOMES, A.M.R.C., TEIXEIRA, K.C.; GOMES, J.C.P. (2005). Bioclimatismo no Projeto de Arquitetura: Dicas de Projeto. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal do Rio de Janeiro -‐ FAUUFRJ. SOUZA, Roberta Vieira Gonçalves de (2009). Sustentabilidade e Eficiência Energética no Ambiente Construído. CREA-‐MG AMORIM, Cláudia Naves David. Iluminação Natural e Eficiência Energética – Parte I – Estratégias de Projeto para uma Arquitetura Sustentável HTTP://www.vitruvius.com.br/jornal/agenda/read/558 HTTP://www.vitruvius.com.br/revistas/read/drops/10.030/2112 HTTP://www.sarah.br HTTP://revistamdc.files.wordpress.com/2008/12/ev2006-‐026.pdf Exposição “A Arquitetura de Lelé: fábrica e invenção”, realizada entre 21 de julho a 19 de setembro de 2010 no Museu da Casa Brasileira