008 – Cidade Verde – O apartamento

Primeiro vamos comemorar mais uma seguidora...
É a esposa do meu primeiro seguidor, mas conta...

É uma amiga de infância muito querida... E mais um sobrinho, continuando assim a linha familiar.
Que é uma linha como outra qualquer (rss)..

Mas tem mais novidades e das boas... Já temos mais três comentários...

Isto “Tá” a ficar bom...

Especialmente porque ninguém (pelo menos ainda) me “esculhambou” (rss)

Muito obrigado pelos comentários carinhosos, calorosos e encorajadores e pelas sugestões...

Relativamente à sugestão do Filipinho (meu filho) de fazer um artigo sobre a família como

"núcleo estabilizador de uma sociedade sem tempo"

quero vos dizer que essa será uma segunda parte do blog – era para ser surpresa, mas tudo bem – que versará sobre

“A minha sociedade utópica”

(se Platão tinha a sociedade dele eu também posso ter a minha rss)

em que debaterei esse assunto entre outros é claro...

Realmente estou demorando muito a postar e pasmem-se até comentários de anônimos estão começando a aparecer...
Sejam muito bem vindos...

Já atingimos mais de 3.500 visitas... E ainda não estamos oferecendo cafezinho grátis... rsss...
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Quero esclarecer que o projeto da minha (que se está transformando em nossa) Cidade Verde, está pensado para um clima tropical, onde o maior problema é o excesso de calor, mas por outro lado temos uma exposição solar privilegiada.

As soluções que trago, são:

simples
de fácil execução
totalmente viáveis
e
sem demagogias.

Verificarão inclusive que algumas são tão óbvias que nos perguntamos por que não estão atualmente em uso generalizado...
Outras incluem novas perspectivas e até filosofias, mas tudo tem que ter o seu equilíbrio, e não tem como fazermos omeletes sem ovos...

E neste caso específico sabemos que os ovos estão acabando...

Iniciando:

O apartamento

O projeto que fiz só contempla apartamentos de três quartos, um pouco compactos para se tornarem acessíveis, mas perfeitamente dentro dos atuais padrões do mercado (pelo menos o brasileiro).

Pressupondo que as pessoas que farão parte da cidade, estão devidamente educadas de forma a não contribuírem para expansão demográfica, tendo um a dois filhos por casal (quase uma realidade na classe média brasileira, embora por outros motivos), um dos quartos poderá ser usado para
local de trabalho.

Com o atual alargamento da banda da internet (100 MB prevendo-se para breve entrarmos na casa dos GigaBites), em que som, dados e imagem 3D, podem ser trocados com excepcional rapidez e qualidade, propicia cada vez mais o trabalho em casa, aumentando significativamente a qualidade de vida.

No condomínio está previsto um Home Office para receber clientes ou fazer reuniões mantendo assim a privacidade da família.

Para quem não tem ambiente familiar para o trabalho, poderá alugar uma sala no centro comercial do bairro, onde bastará atravessar a rua em frente ao seu condomínio para lá chegar.

O item mais importante que vos prometi no apartamento foi

o ar condicionado central,

funcionando com pouca energia solar, vamos ver como isso é possível num clima tropical.

Ar condicionado central

O primeiro e primordial item que temos que ter em consideração é o

isolamento térmico.

De nada adianta tentarmos climatizar um ambiente se este tiver

grandes perdas...

O efeito estufa (greenhouse effect) que todos nós já sabemos como funciona e que nos aparece quando deixamos os raios solares penetrar pelas janelas, e a transmissão de calor por condução e radiação, através de paredes expostas ao sol sem qualquer isolamento, são graves falhas nos projetos das casas e edifícios dos climas tropicais, obrigando ao

consumo exagerado do ar condicionado.

Na Europa todas as casas e prédios têm
paredes externas duplas ...

Necessitamos entender que muito embora se consiga uma leve redução térmica com a ventilação cruzada, que é muito bem vinda quando a temperatura está levemente acima do desejado, ela de pouco serve no caso de temperaturas elevadas ou na falta de vento.

Uma “frigoria” é muito mais cara que uma "caloria"

e se vemos a Europa despender tantos esforços para não deixar escapar uma caloria, por que não o fazer com as frigorias, sabendo que elas são tão mais valiosas?...

Isolamento

O isolamento das paredes é simples e pouco dispendioso.
A simples opção de parede dupla (tijolo de 3 furos + espaço de 5 cm + tijolo de 2 furos), que é extremamente barata, já faz toda a diferença.

Se adicionarmos poliestireno expandido (vulgo frigotermo ou isopor – dependendo do país) no espaço de 5cm acima referido, já obtemos um isolamento fantástico...

É barato e muitíssimo eficaz...

Nota: O poliestireno expandido tem um coeficiente de condutibilidade térmica semelhante à lã de vidro

Por este gráfico, ficamos com uma boa noção da condutibilidade térmica dos diferentes materiais...
Por aqui se vê que aqueles

5 cm de poliestireno expandido (isopor / frigotermo)
equivalem a uma parede de concreto com
2,5m tratando-se de barreira térmica...

Se a isso somarmos brises

ou vegetação que iniba a radiação solar direta, ou seja, se mantivermos as paredes na sombra, estaremos aumentando em muito a eficácia do nosso isolamento.

Outro fator que temos que levar em consideração, e que é também primordial, é o

isolamento do calor absorvido pelo telhado.

http://www.treehugger.com/galleries/2009/06/green-roofs-are-changing-architecture.php

O recurso ao chamado telhado verde é a meu ver a melhor solução, (a laje do telhado é impermeabilizada normalmente com um material plástico e em cima dele é colocada terra e cultivada grama ou qualquer outra coisa - uma horta seria muito bem vinda).

A radiação solar é absorvida pelas plantas e terra, não deixando que seja repassada para a habitação e de quebra

devolve a área de ocupação do edifício ao cultivo.

Para quem não está lembrado esclareço que o dióxido de carbono existente em demasia nos centros urbanos é muito bem vindo na produção de vegetais, pois na sua alimentação (fotossíntese) o CO2 faz parte do cardápio principal.
Já vi programas em que se cogita a transformação de alguns prédios em autenticas fazendas urbanas, mas duvido que tal se concretize atendendo aos valores agregados em causa.

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No caso de casas construídas em alicerces do tipo “radier”

(laje reforçada feita diretamente no solo onde as paredes são suportadas, muito comuns em solos arenosos e em casas de um só piso)

deverão ter cuidado para que o mesmo não sofra insolação e repasse o calor absorvido para a casa pelo efeito de radiação.

Nesta apresentação vamos encontrar muita informação sobre essas fugas:
http://lge.deec.uc.pt/ensino/geei/Docs/GEEI_edificios1_TSP_2004_2005.pps

Agora vamos ao outro item importante no isolamento

Janelas e portas.

A iluminação natural é muito importante no quesito saúde e poupança de energia, mas o temos que levar em consideração que

o vidro é um mau isolante térmico,
e ainda temos que lidar o
efeito estufa que ele provoca.

Para agravar a situação, sabemos que as

esquadrias de alumínio são altamente condutoras de calor
e embora existam algumas
com barreira térmica,
seria bom evitá-las.

Vide: http://aluminiobrasil.com/materias_revistas_2.html - Contramarco-58.pdf

O alumínio é totalmente reciclável e um excelente material, mas no seu fabrico ou mesmo na sua reciclagem são necessárias grandes quantidades de energia pelo que temos que levar isso em consideração se quisermos atingir a auto-sustentabilidade energética.

Será uma industria que pode viver na sombra das sobras noturnas de energia, que acontece nas hidroelétricas para manterem os caudais dos rios, ou da energia eólica...

Voltando às janelas...

A sombra continua sendo o melhor remédio.

Brises, vegetação e varandas, são recursos bem conhecidos e que resolvem muito bem o problema, mas em situações extremas, em que a fachada não possa suportar tais adereços,

o recurso às

“blue Windows”
pode minimizar em muito a situação.

Vamos ver o que isso é...

Há algum tempo vi um documentário na "Discovery Channel" que falava das “blue Windows”.
Era um empresário italiano que pesquisava o problema do isolamento térmico nas janelas e do maléfico efeito estufa nos grandes edificios comerciais, em conjunto com uma universidade dos Estados Unidos.

O nome surgiu pelo fato de eles visualizarem os resultados através de uma câmara de infravermelho e quando a janela apresentava um bom isolamento, a cor que aparecia na imagem era o azul (blue) em contraste com os amarelos e vermelhos retratados nas fugas.

Essas “Blue Windows” exploram positivamente o efeito estufa (greenhouse effect), ou seja, ao criar uma dupla parede de vidro, com separação de 15 a 20cm, faz com que o efeito de estufa se dê no interior deles, e dependendo da altura do ano, o calor lá acumulado, poderá ser usado para aquecimento (na altura do inverno) ou retirado (no verão).

Se esse vidro for duplo (ou insulado), ainda melhora o desempenho, embora os custos também aumentem substancialmente.

Como se pode verificar aqui neste gráfico, a parede dupla de vidro reduz de 2300W para 750W o fluxo de calor – ou seja uma

redução de 3 vezes.

Que se vem a traduzir pela

redução da necessidade energética de refrigeração de
3750 kw/h para 1200kw/h
– mais de 3 vezes menos –
uma poupança de quase 70%...

Vide: http://aluminiobrasil.com/materias/Contramarco/Contramarco-58.pdf

Se a isso nós somarmos o isolamento das paredes e o sombreamento, vemos que muito se pode poupar com pequenas medidas de relativo baixo custo, mas de

grande impacto energético.

Desperdício

Outro fator para termos atenção são as fugas...
De nada adianta termos grandes isolamentos se depois deixamos entrar o calor por aberturas ou frinchas.

O ar devido à sua pouca massa, troca muito rapidamente a sua energia, pelo que essas aberturas logo se transformam em

grandes fugas energéticas.

Na Inglaterra mede-se o índice de “estanqueidade” de uma casa, pela sua capacidade de vácuo, ou seja, pela sua capacidade de impedir que o ar frio externo entre e possa trocar energia com o ar interior.

Quando se aquece o ar, este dilata aumentando a pressão e logo procura qualquer fresta, e ao fazê-lo esfria... O inverso também é verdadeiro...

Uma boa vedação é muito importante para se obter um sistema de boa eficiência energética...

Como o ar condicionado central previsto, contempla ventilação,


podemos chegar ao extremo e pensar em vidros externos fixos (vidro temperado) e internos com possibilidade de abertura para permitir a limpeza do vidro e manutenção da persiana.

Desta forma teríamos um isolamento muitíssimo eficaz, desde que a renovação do ar seja feita de forma saudável.

As portas oscilantes, também denominadas “oscilobatentes” (de abrir), nos garantem melhores níveis de isolamento, embora nos tragam alguns problemas de espaço.

Após termos conseguido um bom nível de isolamento térmico e uma boa vedação, assim que atingirmos a temperatura desejada, só necessitamos de repor as pequenas perdas do sistema.

E isso se traduz num reduzido gasto energético.

É agora que a massa cinzenta
(quando existente)
entra em ação...

Quem está ligado nas energias alternativas já ouviu falar de

energia geotérmica ou geotermal.

É a utilização do calor latente da terra para gerar vapor que depois é transformado em eletricidade – simples assim.

Embora a injeção de água no solo gere tremores de terra

(Brasiléia – Suíça – Dez 2006 )
http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL1229825-5603,00.html

é sem duvida um recurso muito interessante mesmo requerendo algumas conjunções para se tornar possível (ser uma zona onde o magma esteja quase aflorando e com bons recursos hídricos disponíveis para injetar na crosta terrestre).

Neste link tem vários sites onde nos podemos inteirar sobre energia geotérmica

http://www.portal-energia.com/category/energias/energiageotermica/

Já a energia geotérmica passiva é muito pouco divulgada (pelo menos deste lado da poça) talvez por ser tão subtil.
(poça = oceano atlântico - nota do autor)

Em Coober Pedy



– a capital das opalas situada no tórrido deserto Australiano, grande parte das pessoas vive em cavernas debaixo da terra onde desfrutam de

confortáveis 25 graus Celsius
sem o uso de ar condicionado...

Os produtores de vinho também recorrem à mesma magia, fazendo suas caves debaixo da terra...


É de conhecimento geral e não tem nada novo...

Só não é devidamente explorado, pelo menos aqui no Brasil...

Não consegui encontrar estudos conclusivos da variação da temperatura com a profundidade, talvez porque varie com o tipo de solo, umidade, etc., mas todos parecem ser unânimes que a temperatura cai para valores entre 14 e 18 graus centígrados a profundidades entre 1 e 4 metros e se mantêm quase que estável durante todo o ano.

Se a temperatura desejada é de 22 a 24 graus no verão, parece que encontramos uma excelente fonte energética para baixar a temperatura ambiente.

Como não queremos viver debaixo da terra, é só trazer essa energia para dentro dos nossos cômodos bem calafetados e isolados e teremos um

ar condicionado central ecológico e
com um gasto energético quase nulo.

No site que aqui forneço o link:

http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/145/imprime131700.asp

podemos ver que o assunto não é novo, muito embora a abordagem seja muito complicada e dispendiosa.

No entanto, no edifício modelo Solar XXI,


essa abordagem foi feita de modo simples e muito eficaz, provando que com um investimento relativamente pequeno se consegue fazer um ar condicionado central usando a

energia geotérmica passiva.

Para download:

http://www.ineti.pt

Como podem verificar, só são necessárias algumas ventoinhas para ajudar no deslocamento do fluxo, que podem facilmente ser alimentadas por painéis solares fotovoltaicos.

É claro que as janelas não deverão ser expostas diretamente à luz solar e o ar retirado poderia transmitir a sua carga energética ao novo ar (sistema tube-on-tube que aparece no modelo anterior).

Nas habitações onde normalmente os moradores estão ausentes durante o dia, não se faz necessário a renovação de ar, podendo este circular em circuito fechado com perdas energéticas mínimas.

Se adicionarmos lâmpadas de ultravioleta,

e alguns filtros no sistema de captura de ar,
teremos como resultado um

ar fresco
limpo
e
desinfetado...
...Simples assim...

Mesmo sabendo que o edifício foi projetado para funcionar em Lisboa, caso o modelo não comporte os picos de determinados micro-climas, podemos recorrer a um outro tão simples quanto este e que poderá ser acionado em casos extremos.

Pessoalmente não creio ser necessário este sistema redundante, mas vou expô-lo aqui já que também é bem simples e funcional.

Se por de baixo do edifício tivermos as cisternas de estocagem de água da chuva, a sua temperatura será inferior 24 graus mesmo nos dias mais quentes, podendo ser usada em radiadores de alumínio fazendo assim baixar rapidamente a temperatura ambiente.

Não estou utilizando o piso radiante pelo fato deste usar e ser inserido em materiais muito isolantes, o que faz com que a estabilização da temperatura seja demorada, no entanto é uma opção também.

O transporte dessa água para uma caixa no topo do edifício pode ser feito por bombas de água de baixo consumo durante o dia e serão alimentadas por painéis solares também.

Lembremo-nos que o ar condicionado só se faz necessário em dias quentes e de grande insolação, que é quando os painéis fotovoltaicos são mais eficientes.

Nesse aspecto os países tropicais têm mais sorte...

Então tal como prometido vos apresentei:

duas formas de como fazer um ar condicionado central usando energia solar,

sem fazer uso de tecnologia de ponta e sem demagogia...
E de quebra ainda limpei e desinfetei o ar...

Um a zero meu favor...

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