Design de Fachadas | EcoArkitekt

17 de Abril de 201330 de Setembro de 2014

Design de Fachadas e Desempenho Ambiental no Chiado – Descrição Climática da Região

As características climáticas do local, são condicionantes essenciais a considerar nas trocas térmicas entre a envolvente do edifício e o ambiente exterior.

Lisboa é uma das cidades da Europa com maior disponibilidade de radiação solar com valores na ordem de 2800 horas de insolação por ano, atingindo os valores máximos nos meses de Julho e Agosto, altura em que o Sol se encontra bastante elevado, e atingindo os valores mais baixos nos meses de Inverno (INMG, 1991).

As amplitudes entre o Inverno e o Verão da temperatura média do ar em Lisboa, podem atingir uma diferença de mais de 10ºC (Figura 1). Quanto às temperaturas extremas, os valores atingem nos meses de Verão entre os 38 e os 41ºC e cerca de 0,5ºC nos meses de Inverno (INMG, 1991).

O Chiado encontra-se numa zona urbana densamente ocupada, com grande capacidade de acumulação térmica dos edifícios. Os materiais que compõem os edifícios e a sua envolvente têm maior conductividade térmica e capacidade calorífica que as zonas revestidas de arbustos e florestas, pelo que armazenam em maior quantidade a energia da radiação solar. A energia calorifica acumulada durante o dia pelos edifícios é libertada durante a noite, impedindo o arrefecimento rápido da atmosfera urbana, o que irá alterar o ciclo diurno da temperatura (Azevedo, 1982).

Construção Sustentável — Figura 1 – Temperatura do ar em Lisboa (ºC) – valores extremos e médios mensais (INMG, 19911)

1- Os dados climáticos fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia e Geofísica referem-se à estação Geofísico / Lisboa , por ser a estação mais próxima da zona em estudo, com as coordenadas de 38º43’ de latitude e 9º09’ de longitude e 77m de altura, obtidas segundo as convenções internacionais de clima a um período de 30 anos abrangendo o período entre 1961 e 1990 (INMG, 1991)

Quanto aos valores observados da humidade relativa do ar, verifica-se que nos valores mensais médios, registados nos meses de Julho, Agosto e Setembro correspondem os valores mais baixos, entre 55 e 65%, e os meses de Janeiro e Dezembro com os valores mais altos, entre 75 e 80% (Figura 2). Segundo o critério convencional da classificação de climas quanto à humidade do ar, Lisboa com uma média anual de 71% classifica-se como clima seco – média anual da humidade relativa maior que 55% e menor que 75% (Gomes, 1962).

Figura 2 – Humidade relativa em Lisboa (%) – valores extremos e médios mensais (INMG, 1991)

Relativamente ao número de graus-dia de aquecimento e arrefecimento1, estes não constituem propriamente um dado climático, mas têm particular interesse para o cálculo das necessidades de aquecimento e arrefecimento nos edifícios. Estes valores são disponibilizados em publicações, pelo Instituto Nacional de Meteorologia e Geofísica e pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (INMG/LNEC, 1987).

O meio de representação do clima mais conhecido é o gráfico psicométrico, apresentado na secção seguinte, que permite compreender as condições climáticas representando a combinação entre a temperatura de bolbo seco e molhado, a humidade relativa do ar e a pressão atmosférica.

8 de Janeiro de 201330 de Setembro de 2014

O design das fachadas no Chiado

Os edifícios no Chiado incluídos no novo alinhamento de ruas e quarteirões do Plano de 1758, embora sejam considerados edifícios pombalinos afastam-se pela presença de bastantes elementos decorativos nas fachadas ao contrário da austeridade e rigidez do design das fachadas dos edifícios da Baixa Pombalina. (Mascarenhas, 2004)

Actualmente os tipos de fachada na zona do Chiado marcam ainda pela presença de fachadas tipo gaiola pombalina com estrutura mista de alvenaria e madeira. Nos edifícios que foram objecto de reconstruções a maioria possui uma estrutura em betão armado mantendo a alvenaria original no exterior, à excepção dos edifícios onde a fachada foi totalmente reconstruída com alvenaria corrente de tijolo cerâmico furado.

A fachada tipo gaiola pombalina

As fachadas tipo gaiola pombalina com estrutura mista de alvenaria e madeira devem-se após o terramoto de 1755 à necessidade de resolução de alguns problemas relacionados com a rapidez da construção, a dimensão da obra e com as preocupações de melhoramento do comportamento sísmico dos edifícios.

Durante a construção destes edifícios devido à sua grande composição estrutural em madeira esta veio a ser designada por gaiola pombalina embora se desconheça a sua origem e não exista nenhum documento que especifique a sua obrigatoriedade foi considerada na época como a mais apropriada à construção.

As fachadas delimitam o exterior dos quarteirões e dos saguões centrais e eram construídas com pedras irregulares aparelhadas com argamassa de cal aérea e fragmentos de pedra ou cerâmica. Estas paredes têm uma espessura ao nível do piso térreo de cerca de 0,90 m, reduzindo de piso a piso. (Fernando Pinho, 2000)

Ao nível do piso térreo as fachadas são ligadas transversalmente por outras paredes de alvenaria de pedra que servem por vezes de paredes meeiras, paredes que dividem os lotes dentro do quarteirão e se prolongam acima do telhado de modo a evitar a propagação do fogo entre edifícios. (Fernando Pinho, 2000)

Nos pisos superiores a fachada é constituída por paredes em alvenaria de pedra com a estrutura em madeira no seu interior, composta de prumos e travessanhos, e as cantarias dos vãos no exterior. Estes elementos são ligados por ensambladuras (encaixes) mais ou menos complexos dependendo de cada edifício e por peças metálicas pregadas na madeira. Os travessanhos ligam-se à parede da fachada por peças de madeira denominadas de mãos que ficam embebidas na alvenaria perpendiculares a esta ou por vezes oblíquas. As cantarias dos vãos são fixas à estrutura em madeira através de peças metálicas chumbadas entre as juntas das cantarias de modo a não serem projectadas para a via em caso de sismo. No último piso as fachadas são rematadas com uma cimalha com beiral. (Mascarenhas, 2004)

A estrutura de madeira no interior da fachada, composta pelos prumos e travessanhos, é interrompida nos vãos por uma verga e pendurais em madeira. A abertura dos vãos na parede de alvenaria é composta por arcos rectos ou archetes de tijolo ou ladrilho cerâmico acima do vão e abaixo da pedra de peitoril. O pano de peito é composto por alvenaria de tijolo de pequena espessura.

Os prumos no interior da fachada são descontínuos à medida que a espessura das paredes diminui de um piso para outro assentando entre duas vigas em peças de madeira denominadas de chincharéis e ligadas na parte superior ao frechal do pavimento superior. (Fernando Pinho, 2000)

No interior as fachadas são travadas por paredes denominadas de frontal constituídas por prumos, travessas e diagonais em madeira, que eram posteriormente preenchidas com uma alvenaria ligeira, constituídas por pequenas pedras e elementos cerâmicos assentes com argamassa de cal, e revestidas com reboco e estuque. As paredes de frontal a partir do primeiro piso são contínuas entre pisos e são ligadas ao vigamento dos pavimentos por peças de madeira colocadas na diagonal. Estas paredes para além de servirem de contraventamento das paredes de fachada funcionavam como elementos divisórios dos espaços interiores do edifício. (Mascarenhas, 2004)

As tipologias de fachada foram desenhadas paralelamente ao Plano de 1758 de forma a que se pudessem dar o início das obras de reconstrução, as propostas apresentadas na segunda Dissertação de Manuel da Maia onde os tipos de fachada seriam desenhados reforçando a hierarquia de ruas definida pela grelha de quarteirões seria seguida por Eugénio dos Santos nos desenhos finais das fachadas para as ruas principais acrescentando aos desenhos anteriores mais um piso. (Maria Helena Ribeiro dos Santos, 2000)

Basicamente estes tipos de fachadas apresentavam-se com cinco pisos, no piso térreo com vãos mais largos e com uma altura superior que nos restantes pisos de modo a instalarem o comércio, no primeiro piso com janelas de sacada, no segundo e no terceiro com janelas de peito em continuidade com as restantes e no quarto piso com águas furtadas colocadas de modo irregular. (Maria Helena Ribeiro dos Santos, 2000)

Estas tipologias de fachadas são classificadas segundo José Augusto França em três tipos principais designados por tipos A, B e C. Onde o ritmo e o tipo de vãos são idênticos variando apenas na pormenorização dos vãos e das suas cantarias, dependendo a sua aplicação segundo uma hierarquia de ruas de maior ou menor importância. (José-Augusto França, 1989)

O tipo A assinado por Eugénio dos Santos apresentava uma maior riqueza de pormenores, destinadas às ruas principais ou nobres que subiam do Terreiro do Paço em direcção ao Rossio, como por exemplo a Rua Augusta, da Prata ou do Ouro. Neste tipo de fachada as vergas das cantarias das portas e janelas eram recortadas e a do quarto piso apresentava uma cornija que se ligava à cimalha, ornamentada com uma peça de fecho. As peças de cantaria laterais desciam abaixo das pedras de peitoril simulando consolas. As janelas de sacada do primeiro piso possuíam um rodapé de ligação entre as cantarias do vão e uma faixa em pedra entre o primeiro piso e o segundo. Cada porta do piso térreo possui uma janela em bandeira e as águas furtadas são ornamentadas com aletas decorativas.

O tipo B menos rico em pormenores destinava-se às ruas secundárias perpendiculares às ruas principais ou paralelas, como por exemplo a Rua de S. Julião ou a dos Fanqueiros. Neste tipo de fachada as cantarias dos vãos já não são recortadas apresentando cantarias rectas. A pedra superior aos vãos de sacada e a pedra de fecho das cantarias dos vãos do último piso desapareceram, conservando a cornija ligada à cimalha e as peças de cantaria laterais que descem abaixo dos peitoris.

O tipo C destinava-se a ruas paralelas às ruas principais mas de menor importância por serem mais curtas e estreitas, como por exemplo a Rua dos Douradores. Neste tipo de fachada as janelas do primeiro piso são janelas de peito, as cantarias dos vãos são simplificadas a rectângulos enquadrando o vão e as cantarias dos vãos no piso térreo são também simplificadas.

Estes tipos de fachada podem também apresentar composições conjugando o tipo B e C, mas sem janelas de sacada, como por exemplo na Rua da Conceição ou de Santa Justa.

No Chiado o terramoto de 1755 destruiu grande parte dos edifícios mas como o processo de reconstrução realizou-se mais tarde que na Baixa, sobretudo a partir de 1780, foram alteradas algumas tipologias iniciais e surgiam novas composições das fachadas. Com os prazos a serem alargados e as pressões das encomendas da nova população do Chiado, a burguesia ascendente com um perfil social e económico diferente, vão introduzir uma nova tipologia de palacete com valores barrocos contrária à rigidez e austeridade das tipologias de fachada da Baixa.

Nos alçados existentes em arquivo na Câmara Municipal de Lisboa encontram-se alguns exemplares correspondentes a ruas no Chiado onde se pode observar que algumas tipologias iniciais foram mantidas, como por exemplo nos alçados da Rua do Carmo lado Poente e da Rua Nova do Almada lado Nascente que correspondem a uma tipologia de fachada A, adaptada à inclinação da pendente da encosta do Chiado.

A adaptação do desenho das fachadas à inclinação da encosta é executada com base na altura do pé-direito do piso térreo acrescentando em alguns casos uma sobreloja onde a cantaria do vão da loja e da sobreloja é um conjunto que apresenta múltiplas variantes. (Mascarenhas, 2004)

Na Rua Garrett o desenho do alçado do lado Norte apresenta uma composição de cinco quarteirões entre a Rua do Carmo e as casas do Mamposteiro Mor, actual Rua Nova da Trindade, seguindo o desenho urbano do Plano. Embora os quarteirões não tenham sido construídos segundo o Plano a composição dos alçados manteve-se com a repetição dos vãos e cantarias recortadas do primeiro piso para o segundo piso. Esta tipologia de fachada encontra-se também na Baixa em travessas de menor importância definindo topos de quarteirões que acompanham a composição de ruas principais ou secundárias.

Ao longo de dois séculos em função das alterações das necessidades da população o design das fachadas e o interior dos edifícios foram-se alterando principalmente ao nível do piso térreo. O comércio que se instalava no Chiado necessitava de espaços maiores de venda e armazenamento aumentando a sua área para caves, pátios ou logradouros alterando o desenho urbano e a estrutura original dos edifícios. A exigência de vãos mais rasgados com montras que disponibilizassem a mostra dos produtos em venda descaracterizavam a modulação dos vãos ao nível dos pisos térreos e os alinhamentos com os eixos dos vãos dos pisos superiores alterando a composição das fachadas pombalinas.

As fachadas tipo estrutura mista de betão e alvenaria

Com o incêndio em 1988 e uma parte da zona do Chiado destruída existia a necessidade da Câmara Municipal de Lisboa estabelecer um plano de intervenção sobre as fachadas dos edifícios devido à sua forte composição histórica, cultural e social.

A proposta para a recuperação das fachadas elaborada pelo Gabinete do Chiado propunha a substituição das estruturas de madeira por uma estrutura autoportante em betão armado onde as fachadas de alvenaria originais se mantêm no exterior por meio de ancoragens à estrutura do edifício. No caso das fachadas totalmente destruídas pelo incêndio a proposta incluía a reconstrução destas fachadas mantendo as características arquitectónicas originais ao nível da composição dos alçados no seu todo, confrontando as fachadas tipo do Plano de 1758, a aplicação tardia de regras pombalinas e as sucessivas alterações que os edifícios vieram sofrendo.

A construção da estrutura em betão armado inicia-se no piso da cave contendo as terras lateralmente e eleva-se aos pisos superiores ligada a elementos resistentes em betão armado localizados no interior das fachadas. Os núcleos centrais de comunicações verticais são construídos com paredes resistentes em betão armado localizados junto à fachada tardoz dos edifícios e toda a estrutura encontra-se interligada por um sistema de pórticos em betão armado.

Confrontando as sucessivas alterações que os edifícios sofreram com os alçados actuais podemos observar que por exemplo no alçado da Rua do Carmo manteve-se a composição dos desenhos de fachada de Eugénio dos Santos em 1758 repondo ao nível do piso térreo o alinhamento vertical dos vãos e enquadrando na sua composição o rasgar de uma abertura em túnel ao pátio no interior do quarteirão. Com o redesenho das fachadas Siza manteve a austeridade e rigidez do desenho dos vãos do Plano de 1758 eliminando do desenho os elementos decorativos acrescentados.

A composição dos alçados no Plano de Pormenor da Zona Sinistrada do Chiado apresentam também algumas inovações no que diz respeito aos alçados dos edifícios no interior dos pátios interiores. Com a redução da profundidade dos edifícios houve a necessidade de se desenhar alçados que não existiam anteriormente. A criação destes alçados por Siza seguiu o rigor e a sobriedade das composições pombalinas com janelas de peito com diferentes dimensões seguindo um enquadramento vertical e uma hierarquia entre pisos apenas interposta nas janelas dos vãos de escada desalinhadas horizontalmente das restantes, anunciando a presença de uma diferença de cotas no interior. Esta situação não ocorria nos desenhos dos alçados pombalinos quando os patamares se encontravam junto às fachadas dos edifícios, nestes casos os vãos mantinham-se alinhados horizontalmente pelos restantes.

As fachadas dos edifícios no Chiado fora do Plano de Pormenor mantêm maioritariamente as suas características pombalinas ou tardo pombalinas exceptuando alguns casos onde os edifícios foram demolidos e as suas fachadas substituídas por fachadas com uma linguagem moderna. Muitas destas fachadas foram sendo alteradas algumas ainda durante o processo de reconstrução com o acrescento de mais um piso sobre a cornija ou alguns elementos decorativos que foram acrescentados.

A construção de edifícios em diferentes épocas e as alterações que vieram sofrendo ao longo dos tempos são bastante notórias em certas ruas, como por exemplo no alçado da Rua Ivens. Juntamente com os acrescentos de mais pisos surgem varandas corridas por cima da cimalha e varandas no terceiro piso semelhantes às dos primeiros pisos ou intercaladas conforme cada proprietário o desejou. As águas furtadas são alteradas para mansardas elevando a altura da cumeeira ou são criados novos pisos acima das águas furtadas, alterações estas adaptadas às necessidades de cada proprietário. No piso térreo os vãos rasgados pelas lojas dão lugar por vezes a entradas de estacionamentos construídas em cave nos edifícios.

O desenho das fachadas actuais no Chiado reflecte uma flexibilidade a que durante séculos foram sendo sujeitos os edifícios ao contrário da rigidez e austeridade dos alçados do Plano de 1758, reflectindo no seu exterior a passagem de diferentes épocas e exigências diferentes por parte dos seus proprietários.

9 de Agosto de 201230 de Setembro de 2014

Importância do Design de Fachadas

Casa Jacobs II, Frank Lloyd Wright, 1949 (Webster e Yu, 2005)

Durante milénios o Homem procurou criar meios de protecção das condições da Natureza, as formas primitivas de habitação eram executadas com os materiais a que tinha recurso no local e tinham como função essencial proteger os seus ocupantes das condições adversas do exterior.

Por exemplo, no Antigo Egipto (cerca de 3100 – 30 a.C.) podemos encontrar fachadas de Templos com reduzidas aberturas de vãos, em alguns casos aberturas feitas de lajetas de pedra como uma grelha que filtrava a luz. Estes edifícios caracterizavam-se também por terem uma grande espessura das paredes em pedra, que armazenam calor durante o dia e o libertam de noite, reduzindo assim as grandes amplitudes térmicas sentidas no deserto devidas à grande intensidade da radiação solar (Cardim, 1994).

Encontramos também nas civilizações antigas, como por exemplo na Antiga Grécia, a utilização da radiação solar para iluminação e aquecimento de uma forma intencional, desde o planeamento urbano até à orientação das fachadas e à penetração da luz nas habitações.

Na civilização romana, através do desenvolvimento do arco, da abóbada meio-cilíndrica e da cúpula semi-esférica, foi possível proporcionar nas fachadas vãos maiores e espaços mais amplos no interior dos edifícios (Cardim, 1994).

A iluminação natural no período Gótico foi tida como elemento principal da Arquitectura, sendo utilizada nos edifícios religiosos para jogos de luz que pretendiam realçar as formas arquitectónicas e o simbolismo do espaço.

Planta da cidade de Mileto, séc. V a.C. (Editor, 1972)

Grelhas de iluminação natural, Templo de Amon-Re em Karnak, séc. III a.C (Cardim, 1994)

Em Portugal, sobretudo nas zonas rurais a Sul do país, encontramos ainda hoje exemplos de construções executadas com materiais vernaculares, como por exemplo, as construções com paredes de alvenaria de taipa e adobe. A construção em taipa terá surgido à cerca de 2.500 anos em Portugal nas zonas com abundância em terra barrenta. Embora em Portugal a sua construção tenha sido abandonada nos anos cinquenta, começa a ressurgir actualmente com a arquitectura da terra, destacando-se a importância na construção com materiais tradicionais e no grande valor para o património cultural (Pinho, 2000).

Este tipo de construção possui um bom desempenho ambiental, adequado às exigências funcionais do espaço rural da época, pela grande inércia térmica proporcionada pela grande espessura das paredes, para além de se tratar de um material composto por elementos naturais que não recorre a fontes de energia não recuperável, utilizando apenas a energia da radiação solar.

Com o desenvolvimento na Revolução industrial apareceu um novo tipo de arquitectura nas cidades, com materiais como o ferro e o aço. As fachadas deixaram de ser os elementos estruturais fundamentais para o edifício, permitindo assim uma redução da espessura da parede e a abertura de grandes vãos envidraçados.

Crystal Palace Exhibition Hall, Sir Joseph Paxton, Londres, 1851 (Museu Guernsey)

Ao contrário das grandes fachadas maciças estas tinham pouca massa térmica. Os grandes vãos envidraçados proporcionavam de luz solar mas também fragilizavam o edifício em termos de estabilidade térmica no seu interior, isto é, maiores perdas de calor no Inverno, e sobreaquecimento (e.g. devido ao “efeito de estufa”) no Verão.

No início do séc. XX, o Movimento Moderno procurava dar resposta ao conceito de uma arquitectura económica, acessível a todos, de rápida construção, funcional e com uma maior relação com a natureza. Alguns dos exemplos desta conceptualização modernista são os projectos urbanísticos e arquitectónicos de Corbusier, Alvar Alto e Frank Lloyd Wright, cujas principais preocupações ambientais eram a implantação do edifício, o desempenho das fachadas, a utilização dos materiais e a efectividade das necessidades de iluminação natural. Um exemplo significativo, da autoria de Frank Lloyd Wright, é a casa Jacobs II, construída em 1949 e denominada de “Hemiciclo Solar” (Jones, 1998).

E até as “torres de vidro” de Mies Van Der Rohe e Walter Groupius são exemplos de preocupação ambiental, cujos objectivos eram a melhoria da iluminação natural, ventilação e proporcionar uma vista para o exterior (Jones, 1998).

Pavilhão Alemão da Exposição Internacional de Barcelona, Mies Van Der Rohe, 1929, reconstruído entre 1984 a 1986 (Blaser, 1996)

No entanto, o conceito inicial do movimento modernista perverteu-se com a evolução das tecnologias de climatização, como o AVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado) e com a iluminação artificial. A aplicação destes sistemas nos edifícios permitiu aumentar a profundidade dos edifícios e por conseguinte diminuiu a área passiva do edifício. Como nesta altura a energia era barata e não era relevante o problema ambiental, as funções ambientais, nomeadamente a temperatura e a luz, ficaram entregues aos técnicos de AVAC e iluminação. E a ênfase das preocupações do Arquitecto passam para outros aspectos, como a funcionalidade espacial, a estética e as técnicas construtivas, surgindo nesta altura o Estilo Internacional, cujo conceito é na sua essência contrário à necessidade de contextualização da arquitectura à envolvente natural (Randall, 1999).

Durante este período deu-se um desenvolvimento tecnológico dos materiais utilizados na construção como o ferro, o aço, o betão e outros elementos, que foram sendo substituídos pela montagem de elementos pré-fabricados, como por exemplo o alumínio. As primeiras formas construídas com esta inovação tecnológica ficaram conhecidas como a “fachada de cortina”. Os problemas que derivaram da aplicação deste sistema foram vários, desde a correcta aplicação dos vedantes em obra até à durabilidade dos materiais, e ao problema do comportamento térmico no interior dos edifícios.

No inicio dos anos 60, a Industria da construção nos Estados Unidos desenvolveu painéis pré-fabricados de fachadas, de modo a melhorar os constrangimentos provocados pela instalação dos sistemas individuais de alumínio extrudido e vidro. O sucesso desta aplicação baseou-se numa filosofia que consistia na pré montagem dos elementos e posterior colocação em obra, o que iria melhorar a estanquidade da fachada contra as forças ambientais exteriores, e que no entanto permitia a entrada de ventilação dirigida através de câmaras de pressão; este sistema deu origem às chamadas “fachadas ventiladas”. Apesar da intenção original do conceito ser a promoção da ventilação passiva, e apesar de terem uma maior estanquidade, estas fachadas serviam, e servem ainda na maioria dos casos, apenas como uma zona “tampão” térmica e acústica, mantendo porém uma área envidraçada exagerada, e sendo em muitos dos casos climatizadas artificialmente.

“Fachada de cortina”, 860 Lakeshore Drive, Mies Van Der Rohe, Chicago, 1958 (Webster e Yu, 2005)

A tecnologia e os materiais da construção de fachadas têm evoluído, no sentido de servirem para protegerem o interior dos edifícios das condições climatéricas exteriores.

Contudo há que saber integrar diferentes necessidades, por exemplo a utilização de revestimentos reflexivos nas áreas envidraçadas, utilizadas para reduzir o encandeamento e para a redução dos ganhos, mas simultaneamente reduzem os níveis de iluminação natural no interior aumentando a necessidade de iluminação eléctrica e consequentemente o consumo energético.

Com a crise do petróleo do início dos anos 70, iniciaram-se investigações sobre a minimização dos consumos energéticos nos edifícios. Victor Olgyay foi dos mais importantes pioneiros da formalização do projecto solar bioclimático e da integração do design bioclimático na área da arquitectura (Olgyay, 1970). Á questão, essencialmente económica, da redução do consumo de energias convencionais (petróleo, carvão) veio a sobrepor-se anos mais tarde a questão ecológica, nomeadamente de impacto ambiental. A poluição atmosférica causada pelo consumo de energias não renováveis veio a originar graves problemas de aquecimento global, com consequências funestas para a humanidade e o meio natural.

A fachada é a pele do edifício, através da qual se estabelece o diálogo entre o exterior e o interior. A relação da fachada com as condições exteriores, como a luz solar e o clima, é o primeiro factor de importância na construção sustentável.

O futuro do projecto dos edifícios passa necessariamente pelo uso de estratégias passivas em fachadas, por forma a minimizar os consumos de energia e manter níveis adequados de conforto. Os avanços tecnológicos necessitam de uma colaboração constante entre os conhecimentos da engenharia, dos especialistas de sistemas, dos arquitectos e dos serviços de manutenção, por forma a assegurar aos ocupantes uma elevação dos níveis de conforto, uma flexibilidade do espaço, e em particular, um custo global eficiente considerando o ciclo de vida do edifício.

A elaboração de um bom projecto de arquitectura bioclimática ou construção sustentável, deve passar pela compreensão e estudo da sua história, pois esses edifícios cumpriam as exigências de conforto através do desenho arquitectónico antes da existência de sistemas artificiais de climatização e iluminação. Num próximo artigo, aborda-se a relevância histórica da zona do Chiado para a cidade e a descrição das tipologias de design das fachadas nesta zona.

2 de Fevereiro de 201230 de Setembro de 2014

Consumo Energético e Design de Fachadas

Em termos de Balanço Energético Nacional, o consumo de energia eléctrica no sector dos edifícios é de grande peso no consumo final do país, com um consumo de cerca de 2,1 Mtep (milhões de toneladas equivalente de petróleo), tendo vindo a aumentar gradualmente no sector não doméstico, de cerca de 1 Mtep em 2000 para 1,1 Mtep em 2003, e a aumentar grandemente no sector doméstico de cerca de 0,8 Mtep em 2000 para 1 Mtep em 2003 (DGE, 2005).

Na Figura 1, pode-se observar a grande importância dos consumos associados aos sectores dos serviços e da habitação em Lisboa, sectores estes predominantes na zona do Chiado.

Consumo de Electricidade por Sector de Actividade em Lisboa — Figura 1 – (à esquerda) Consumo de electricidade por sector de actividade para o Distrito de Lisboa em 2002 e (à direita) Total de electricidade do balanço energético nacional em 2002 (DGE, 2003)

Nos edifícios de serviços, as principais fontes de consumo energético encontram-se principalmente na climatização. Ao longo do século XX os critérios de conforto foram-se alterando no sentido de uma menor margem de variabilidade no desempenho ambiental no interior dos edifícios. É actualmente urgente dar uma atenção mais cuidada à concepção dos edifícios, de modo a obter um consumo reduzido de energia, mantendo níveis de conforto aceitáveis, isto é, reduzindo o consumo associado a sistemas mecânicos, como o ar condicionado. Se este esforço não for realizado, o consumo energético aumentará de forma significativa aproximando-se da média dos países da União Europeia (Adene/INETI, 2001).

A implementação de estratégias de design passivo, como por exemplo o uso, da orientação solar, da ventilação natural, da inércia térmica e do sombreamento, entre outras, são técnicas que seriam uma solução bastante vantajosa devido às condições climatéricas, para a obtenção de uma maior sustentabilidade nos edifícios em Portugal.

A utilização de sistemas de design activos, como por exemplo o fotovoltaico, o solar térmico, entre outros, para a produção de energia eléctrica a partir do aproveitamento da energia solar, é uma forma para a qual Portugal dispõe de recursos de grande abundância, comparando a disponibilidade de horas de Sol por ano com outros países da União Europeia. No entanto, estes devem ser tidos como complementos à arquitectura e não como soluções para corrigir “erros” do desenho arquitectónico, até porque têm um tempo de vida inferior ao edifício em si.

As soluções para a obtenção de uma redução do peso no consumo energético dos edifícios para climatização e iluminação, tendo em atenção as directivas comunitárias sobre a produção de energia eléctrica a partir de fontes renováveis, e que estipulam para Portugal metade de fontes renováveis no consumo bruto de electricidade para 2010, passam pelo redireccionamento do consumo energético para as energias renováveis, como por exemplo, a utilização de técnicas solares passivas ou activas. (Adene/INETI, 2001).

Os consumos no sector doméstico em termos de utilizações finais distribuem-se aproximadamente 50% para cozinhas e águas quentes sanitárias, 25% para aquecimento e arrefecimento e 25% para iluminação e equipamentos. A noção destes valores é importante pois dão uma ideia dos campos de actuação por forma a melhorar a eficiência energética nos edifícios (DGE, 2005).

Reabilitação e Consumo Energético

23 de Dezembro de 201130 de Setembro de 2014

Design de Fachadas e Desempenho Ambiental em Edifícios no Chiado – Introdução

Introdução

O âmbito da análise elaborada nesta dissertação insere-se no problema da conservação da energia em edifícios e na importância da reabilitação do parque imobiliário construído. O design de reabilitação de fachadas deve adaptar-se às condições climatéricas do local de modo a minimizar o consumo energético do edifício, diminuindo o impacto negativo no ambiente e mantendo níveis de conforto satisfatórios para os ocupantes.

Na União Europeia têm-se vindo a consciencializar projectistas sobre a importância da sustentabilidade no sector dos edifícios. Uma das estratégias mais eficazes de sustentabilidade é a renovação e reutilização de edifícios existentes pois esta envolve potencialmente um impacto ambiental menor do que a demolição e construção nova, como exemplo menos consumo energético e emissões de CO2 e menor delapidação dos recursos naturais (McNicholl, 1996). Mais, os edifícios antigos constituem muitas vezes referências históricas, culturais e sociais que oferecem uma oportunidade para conhecer técnicas de construção e materiais verdadeiramente sustentáveis, em edifícios que subsistiram e tiveram um bom desempenho durante muitas décadas ou mesmo séculos.

A promoção da eficiência energética nos edifícios, consequência da grande preocupação com as alterações climáticas, tem sido feita pela determinação de limites de emissão de gases de efeito de estufa, visando a redução dos consumos de energia e correspondentes emissões de CO2.

O Governo português tem vindo a implementar programas de incentivo, como por exemplo os Programas E4 e P3E, que visam a promoção da eficiência energética e a valorização das energias endógenas em articulação com os objectivos da União Europeia e as preocupações com as alterações climáticas.

Os consumos médios anuais de energia em Portugal representam no sector dos edifícios, de acordo com dados do início da década de 2000 (DGE), cerca de 22% do consumo em energia final no país. Nas grandes cidades, onde existe uma maior concentração de população, este número sobe para 36%, aproximando-se da média da União Europeia, de 40%. Os consumos médios anuais no país têm vindo a aumentar cerca de 3,7% no sector residencial e 7,1% no sector de serviços, tal como as correspondentes emissões de CO2 (DGE, 2000).

Com esta investigação pretende-se analisar o desempenho ambiental de fachadas reabilitadas na zona do Chiado, e contribuir para o desenvolvimento de estratégias de design passivo para a reabilitação de edifícios nesta zona.

Nesta zona integrante do centro histórico da cidade de Lisboa, a maior parte dos edifícios remontam ao Plano de 1758 na sequência do terramoto de 1755. Os edifícios desta zona foram ao longo do tempo objecto de sucessivas alterações, construções e reconstruções, resultantes da evolução de exigências funcionais.

As fachadas tipo gaiola pombalina são compostas por uma estrutura mista em alvenaria e madeira, e o desenho dos vãos segue uma hierarquia de tipos de fachadas estudadas pela equipa da Casa do Risco (durante a execução do Plano de Reconstrução da baixa lisboeta após o terramoto de 1755). Os três tipos principais de fachadas, segundo José Augusto França, seguiam a hierarquia dos quarteirões e das ruas com alterações ao nível do pormenor das cantarias dos vãos e de decoração das fachadas, mantendo uma hierarquia de ritmo e tipo de vãos em todas as fachadas (França, 1989).

Em 1988, esta zona converteu-se num exemplo de reabilitação em grande escala, decorrente de um incêndio de grandes proporções que destruiu parcial ou totalmente 17 edifícios. O Plano de Pormenor efectuado após o incêndio, da autoria do arquitecto Álvaro Siza Vieira, envolveu esforços por parte da autarquia, dos proprietários e utilizadores no sentido de recuperar um centro nevrálgico da cidade de Lisboa, uma parte da sua história, cultura e sociedade.

A proposta elaborada por Siza Vieira e pelo Gabinete do Chiado em 1990, apresentava a substituição das estruturas mistas de alvenaria e madeira por estruturas mistas de alvenaria e betão, onde a fachada de alvenaria se mantêm no exterior, conservando as tipologias dos vãos e a área envidraçada das fachadas.

Nos casos de destruição total da fachada, a proposta era a sua reconstrução total com materiais e técnicas construtivas contemporâneas, e com um desenho de fachada e tipologia de vãos baseados nos desenhos dos alçados existentes no Arquivo Municipal de Lisboa.

Foram analisados quatro casos de estudo nesta zona, em edifícios com fachada de estrutura pombalina, com reutilização da fachada pré-existente e com a reconstrução total da fachada. Nos casos de estudo foram realizadas medições físicas da temperatura e da iluminação natural, e foram simultaneamente aplicados inquéritos aos ocupantes. Foram também realizadas simulações da temperatura e da iluminação natural a partir de modelos dos casos de estudo, de modo a poder comparar o desempenho ambiental dos diferentes tipos de fachada, e propor estratégias de design passivo para a reabilitação dos edifícios nesta zona.

A Dissertação divide-se em quatro partes. Um primeiro capítulo onde se pretende inserir o leitor na relevância histórica do Chiado, através da descrição das suas características de espaço urbano e arquitectónico, e na importância do design das fachadas para o desempenho ambiental.

O segundo capítulo pretende analisar o clima da região e a sua influência no espaço urbano e no design de fachadas do Chiado, ao nível do desempenho ambiental e das estratégias de design passivo.

O terceiro capítulo, onde se aprofundam as observações feitas no capítulo anterior, através da análise dos resultados de um trabalho de campo que envolve medições físicas, inquéritos aos ocupantes e simulações por software.

O quarto capítulo, onde se realiza uma síntese dos resultados da análise, e se apresentam as subsequentes recomendações em termos de estratégias de design passivo.