A energia fotovoltaica é uma fonte de geração elétrica limpa e renovável que, por suas características, integra-se muito bem ao meio urbano. Os sistemas fotovoltaicos não produzem ruído nem incluem partes móveis e são facilmente manejáveis como elementos da construção. À larga experiência acumulada com o uso de sistemas fotovoltaicos se une a dos sistemas integrados às edificações, que dão aval à alta fidelidade dessas instalações. Há milhares de exemplos de sistemas fotovoltaicos integrados com sucesso em muitas edificações da Europa, do Japão e dos Estados Unidos.
A recente legislação que rege a conexão à rede elétrica na Espanha e garante a concessão de benefícios substanciais, junto com os financiamentos oferecidos pelas distintas prefeituras, tem alavancado o mercado fotovoltaico naquele país e acarretado a proliferação dos chamados "parques solares". Mas esse crescimento não tem chegado aos sistemas fotovoltaicos integrados a edificações e cabe, portanto, nos perguntarmos por quê.
Capítulo 8 - Coberturas e Claraboias
Coberturas e Claraboias
Deixamos para o final a área do edifício onde a integração fotovoltaica é mais usual: a cobertura. Frequentemente considerada como a quinta fachada, o pavimento de cobertura pode ser mais do que uma mera vedação estanque ou um pavimento técnico no qual se acumulam os equipamentos mecânicos e elétricos do interior do edifício.
As soluções de cobertura podem ser categorizadas em dois grupos, que requerem distintas respostas de integração fotovoltaica. De um lado estão as coberturas cegas – que podemos subdividir em planas e inclinadas –, às quais os módulos podem ser integrados como um revestimento adicional ou um componente intrínseco do sistema de vedação. Do outro lado estão as coberturas envidraçadas
– tanto na versão de tamanho grande (átrios) como na versão menor
(claraboias) –, que devem responder às exigências simultâneas de transparência e de estanqueidade. Um tipo secundário de cobertura envidraçada são as pérgolas externas (Figura 8.1).
Capítulo 6 - Paredes-Cortina Moduladas
Conceito de parede-cortina modulada
As paredes-cortina moduladas foram desenvolvidas para resolver os problemas originados pela instalação em obra das paredes-cortina convencionais à base de montantes e travessas. Os objetivos principais eram reduzir o tempo de instalação em obra e melhorar a qualidade, bem como evitar reparos posteriores. Ainda que possamos encontrar precedentes no trabalho pioneiro de Jean Prouvé na França, a solução modulada se generalizou nos Estados Unidos a partir de 1960, com o nome de unit system. Cada módulo de fachada é um grande painel completamente pré-fabricado, com o vidro, as gaxetas de borracha e os elementos de fixação já incorporados (Figura 6.1). A dimensão dos painéis é limitada pelo transporte ou pela facilidade de manuseio em obra. Geralmente se trata de painéis da altura de um pavimento (entre 3,2 e 4,5 metros), com uma largura entre 1,5 e 2 metros, embora esta possa ser maior. Nas soluções mais avançadas tem se chegado a alturas duplas, de até 8 ou 9 metros.
Capítulo 7 - Brises
A preocupação com a economia de energia tem levado os países com maiores demandas de energia a desenvolver projetos e normas que impliquem uma economia real de recursos. Por outro lado, a arquitetura tem buscado o aumento das superfícies envidraçadas nos edifícios, para oferecer luz natural e conforto ambiental aos seus ocupantes. Em países com alta radiação, a solução para compatibilizar ambas as exigências solares é empregar brises, que limitam os excessos pontuais de energia incidente.
Essa necessidade tem se convertido em uma virtude para muitos arquitetos, que têm feito da integração de máscaras reticuladas e brises uma parte bem consolidada de sua linguagem (Figura 7.1).
Os brises ou quebrassóis podem ser fixos ou móveis, de vidro ou metálicos, grandes ou pequenos; podem fazer parte da fachada ou estar separados dela e, portanto, criar um espaço intermediário para a manutenção.
7.1 Sede da Caltrans, Los Angeles. A fachada menor do edifício está orientada para o sul (hemisfério norte) e foi revestida com brises fotovoltaicos com células de silício monocristalino e vidro laminado. Fotos: cortesia da
Nos capítulos anteriores foram revisados os fundamentos da energia solar fotovoltaica e as distintas tecnologias existentes, bem como os critérios de geração elétrica que devem estar presentes no projeto de uma instalação fotovoltaica integrada a uma edificação.
A orientação e a inclinação dos painéis fotovoltaicos determinam a irradiância que eles recebem, a qual é o parâmetro mais significativo na produção elétrica. Em geral, um módulo fotovoltaico orientado para o equador geográfico (sul no hemisfério norte, norte no hemisfério sul) e inclinado alguns graus a menos do que o valor da latitude local produz a máxima geração elétrica em termos anuais. A margem de ângulos que permitem uma insolação suficiente do módulo é determinada sobretudo pela latitude do lugar. Assim, as fachadas verticais orientadas para o norte apresentam perdas, com relação ao valor máximo, de aproximadamente
33% em Porto Alegre (30°1" S), enquanto superam 55% em Recife (8°3" S). Por outro lado, as inclinações de até 15° mantêm as perdas inferiores a 20% em Porto Alegre, 12% no Rio de Janeiro