A manutenção de um ambiente confortável mediante controle efetivo do calor e da ventilação (climatização natural) é a condição fundamental para se ter um edifício eficiente em termos de seu consumo de energia.
Isso ocorre principalmente devido à economia proporcionada pela diminuição do uso de equipamentos de climatização energeticamente dispendiosos. A climatização natural dos ambientes é conseguida com um rigoroso estudo climático da região em que será construído o edifício, tanto do macroclima quanto do microclima. A partir do estudo climático são traçadas as diretrizes bioclimáticas do projeto, que se concretizam em soluções de projeto que agregam, além das soluções formais, a escolha de cores de fachada e materiais, recursos de ventilação, refrigeração e aquecimento passivos e uso de vegetação.
A definição das diretrizes é apoiada ainda pelo estudo e compreensão das chamadas cartas bioclimáticas. A eficiência energética das edificações é conseguida a partir de ações de projeto como:
1) Correta orientação da edificação , uso eficiente do paisagismo como proteção e melhoramento ambiental, definição da forma da construção, localização e tamanho das aberturas e disposição correta dos dispositivos de sombreamento (LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA F., 2004);
2) Correta especificação de materiais de construção que induzam a um reduzido ganho térmico e consequentemente à manutenção do conforto térmico com o mínimo de consumo de energia;
3) Utilização de sistemas passivos de climatização tais como: paredes ventiladas, ventilação por efeito chaminé e coberturas verdes;
4) Utilização de equipamentos e sistemas de climatização ativos com baixo consumo de energia tais como os equipamentos de resfriamento evaporativo;
5) Iluminação natural dos ambientes internos conseguida com a correta orientação do edifício, levando-se em conta a necessidade de proteção contra a penetração excessiva do calor e de utilização de recursos arquitetônicos como as bandejas refletoras, os domos translúcidos, as aberturas zenitais e a transferência da luz por meio de fibras óticas;
6) Projeto luminotécnico que leve em conta as necessidades exatas dos ambientes e das tarefas executadas;
7) Utilização de lâmpadas de baixo consumo energético como as fluorescentes e LEDs, luminárias e reatores com alta eficiência e equipamentos economizadores como os sensores de presença, controladores de luminosidade (dimmer) e controladores de tempo (timer).
Diretrizes bioclimáticas
As diretrizes bioclimáticas são proposições gerais que norteiam as decisões de projeto e geram as soluções bioclimáticas, que são recursos arquitetônicos criados para cumprir as diretrizes. Essas diretrizes são propostas a partir do estudo dos elementos e fatores climáticos.
Exemplo:
Habitação de clima quente-úmido
As tradicionais habitações construídas em clima quente-úmido, trazem a característica de serem leves e bastante permeáveis aos ventos. Para esse clima, as diretrizes ventilação em abundância, telhados leves e construção permeável são adequadas.
Habitação de clima quente-seco
As construções em clima quente-seco devem ser compactas e impermeáveis ao vento seco. As diretrizes válidas para esse clima são: paredes e telhados com alta inércia térmica, pequenas aberturas evitando os ventos secos, construção compacta.
Habitação de clima frio
Construções em clima frio requerem uma mínima área de superfície externa, pequenas aberturas e máximo isolamento
Habitação de clima temperado
Em clima temperado, uma diretriz importante é a adaptabilidade à variação de temperatura.
Cartas bioclimáticas
As cartas bioclimáticas são diagramas que relacionam as informações da umidade relativa, a razão de umidade, a temperatura de bulbo seco e a temperatura de bulbo úmido, nas quais são lançados os dados climáticos diários do local estudado. O resultado da análise dos dados na carta possibilita a elaboração de estratégias de projeto, considerando as nove zonas de atuação:
1) Zona de conforto ambiental;
2) Zona de ventilação;
3) Zona de resfriamento evaporativo;
4) Zona de massa térmica para resfriamento;
5) Zona de ar-condicionado;
6) Zona de umidificação;
7) Zona de massa térmica para aquecimento;
8) Zona de aquecimento solar passivo; e
9) Zona de aquecimento artificial
Eficiência energética
Eficiência energética é a obtenção do máximo benefício de um equipamento ou sistema com o mínimo de gasto energético.
Resfriamento evaporativo
Equipamentos de resfriamento evaporativo são excelentes redutores de temperatura em climas quente-secos. O princípio consiste em induzir a umidificação do ar mediante pressurização da rede hidráulica e vaporizadores especiais, que criam minúsculas gotas de água na forma de névoa. A névoa úmida reduz a temperatura do ambiente ao mesmo tempo que aumenta a umidade relativa.
LED
Os LEDs (Light Emitting Diode) ou diodos emissores de luz, são componentes utilizados em luminotécnica que iluminam com baixo consumo de energia. Podem funcionar com baixas tensões, como as geradas por sistemas fotovoltaicos (12v), ou tensão da rede elétrica (110 ou 220v), propiciando uma grande variedade de usos. A variação ocorre também com as cores, pois os LEDs emitem luzes coloridas sem a necessidade
de filtros.
Resfriamento evaporativo
A Eletrobrás, por meio do selo PROCEL, mantém sistemática e periódica avaliação da eficiência energética de lâmpadas, motores e eletrodomésticos.
Softwares de apoio tecnológico
Climaticus (LABAUT): Auxilia no estudo das variáveis climáticas (temperatura, umidade relativa, radiação solar, ventos, precipitação, nebulosidade e insolação e iluminância) e das estratégias de projeto (diagnóstico climático, geometria ótima e eficiência energética). Analyses Bio (LABEEE): Apoio no estudo das cartas bioclimáticas para a adequação das edificações ao clima local.