Condicionantes solares como princípio orientador da forma urbana : um estudo de caso aplicado no contexto do Distrito Federal

Abstract

A forma urbana é um aspecto importante no uso de energia dos edifícios, tendo em vista que esta influencia a acessibilidade das edificações ao sol, interferindo em seus níveis de acesso à radiação (irradiância), à iluminação natural (iluminância) e no seu potencial de produção energética. O planejamento e desenho da forma urbana contemplando o adequado acesso dos edifícios ao sol proporciona economia de energia e melhora a qualidade de vida dos usuários, sendo, por isso, essencial considerar a energia solar no desenho da cidade. Neste contexto, o estudo objetiva otimizar as formas urbanas em relação ao aproveitamento da energia solar nas envoltórias dos edifícios em uma região de clima tropical de altitude, levando-se em consideração três estratégias: maximização dos níveis de irradiância na cobertura; minimização dos níveis de irradiância nas fachadas e o recebimento de um nível satisfatório de iluminância nas fachadas. Aplica-se à região administrativa do Gama (Distrito Federal), polo de concentração populacional da região centro-oeste brasileira, onde vem ocorrendo um processo de verticalização. Busca-se avaliar o desempenho solar de diferentes formas urbanas, identificando-se a influência dos parâmetros de ocupação da LUOS (instrumento de ordenamento territorial que possivelmente irá regular o tipo de utilização dos lotes e restringirá seus parâmetros de ocupação) nos níveis de irradiância e iluminância nas envoltórias dos edifícios. Como método, classificam-se as três formas urbanas mais representativas (classes tipo-morfológicas de referência) da malha urbana do Gama, por meio de um método estatístico de agrupamento, no software ArcGIS. Definem-se cenários para cada classe, que são avaliados em relação ao desempenho solar, calculando-se a irradiância recebida pelas coberturas e fachadas e a iluminância recebida pelas fachadas, por meio do software DIVA, inserido no Grasshopper e associado ao Rhinoceros. Os resultados são analisados comparativamente, baseados nas estratégias determinadas, e, aqueles cenários com melhor desempenho são considerados como forma urbana otimizada. Como resultado final, tem-se a caracterização da forma urbana do Gama e sua classificação em classes tipo-morfológicas; determinam-se as formas urbanas otimizadas para cada classe e define-se qual é a magnitude do impacto dos parâmetros estudados nos níveis de irradiância e iluminância nas envoltórias. Conclui-se que, a fim de garantir o adequado aproveitamento da energia solar, os limites dos parâmetros de ocupação determinados pela LUOS precisam ser revistos e que, além da adequação dos limites dos parâmetros de ocupação, é importante que o desenho dos lotes (tamanho, afastamentos e orientação) também contribua para o aproveitamento da energia solar.