4 2 Orientação solar das edificações

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Orientação solar das edificações
Apresentação
A correta orientação solar de uma edificação é um dos principais fatores para otimizar a utilização 
dos recursos naturais disponíveis no ambiente, como a luz solar e o vento, gerando conforto e bem-
estar aos usuários.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você verá a importância da orientação solar no projeto de 
edificações e como a insolação pode interferir no conforto dos ambientes, por meio de exemplos e 
conteúdo teórico.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Definir a importância da orientação solar para o projeto de edificações.•
Identificar as interferências da insolação nos ambientes.•
Exemplificar projetos arquitetônicos em que a interação entre edificação e orientação solar é 
considerada.
•
Desafio
O projeto arquitetônico deve ser desenvolvido de acordo com as características bioclimáticas de 
cada local, aproveitando o que o clima traz de bom e resolvendo os problemas que poderiam 
interferir no desempenho da edificação.
Você é engenheiro civil de uma construtora do Sul do país e foi designado para construir uma 
residência unifamiliar.
Considere o terreno da imagem a seguir, localizado na cidade de Porto Alegre, latitude 30° Sul, 
onde você deve posicionar os compartimentos da edificação para melhor aproveitamento da 
insolação e do conforto térmico, levando em conta a orientação solar.
 
Considere a implantação da edificação proposta no terreno e identifique as melhores fachadas para 
localizar os dormitórios, as áreas de serviço e os ambientes de estar. Explique. 
Infográfico
O entorno da edificação, a implantação, o zoneamento da edificação e o tratamento que as 
fachadas recebem são alguns desses elementos que são essenciais que o arquiteto considere em 
seu projeto.
Acompanhe, no infográfico, um detalhamento de cada um desses elementos a considerar em um 
projeto e suas interferências da insolação nos ambientes.
Aponte a câmera para o 
código e acesse o link do 
conteúdo ou clique no 
código para acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/031b658b-c3e2-4c50-811f-d0d18cddabe9/548b6692-1ac8-419b-8c46-05465e12de6a.jpg
Conteúdo do livro
A orientação solar em projetos de arquitetura é um dos elementos principais na etapa de 
levantamentos e estudos preliminares, podendo, muitas vezes, ser uma condicionanante projetual. 
A correta disposição de uma edificação quanto à sua insolação auxilia no bem-estar dos habitantes, 
tornando os ambientes mais salubres e confortáveis, além de contribuir com a eficiência energética.
No capítulo Orientação solar das edificações, da obra Conforto ambiental, base teórica para esta 
Unidade de Aprendizagem, você estudará mais sobre o conforto ambiental e a importância da 
orientação solar para o projeto de edificações.
Boa leitura.
CONFORTO 
AMBIENTAL
Orientação solar 
das edificações
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Definir a importância da orientação solar para o projeto de edificações.
  Identificar as interferências da insolação nos ambientes.
  Exemplificar projetos arquitetônicos em que a interação entre edifi-
cação e orientação solar é considerada.
Introdução
A correta orientação solar de uma edificação é um dos principais fatores 
para otimizar a utilização dos recursos naturais disponíveis no ambiente, 
como a luz solar e o vento, gerando conforto e bem-estar para os usuários. 
Para tanto, o projeto arquitetônico deve ser desenvolvido de acordo 
com as características bioclimáticas de cada local, aproveitando o que 
o clima traz de bom e resolvendo os problemas que poderiam interferir 
no desempenho da edificação.
Condições de conforto ambiental são imprescindíveis para a saúde e o 
bem-estar das pessoas. Nos projetos de edificações, devemos considerar 
os fatores que influenciam direta ou indiretamente o conforto ambiental. 
O clima, as condições de vento, a temperatura, a insolação, a umidade e 
a luz natural serão determinantes para o conforto térmico da edificação.
De acordo com Mascaró (1991), são quatro os principais fatores que 
afetam a perda de calor no ser humano, também chamados de fatores 
dinâmicos do clima: temperatura, umidade, movimento do ar e radiação. 
Uma edificação projetada sem considerar esses fatores pode se tornar 
inapropriada para os usuários dela, além de representar gastos maiores 
com consumo energético para compensar o desconforto térmico natural 
da edificação. Um exemplo são os edifícios envidraçados em climas quen-
tes e com orientações com muita incidência solar. A menos que sejam 
utilizados materiais especiais e, muitas vezes, extremamente caros, esses 
edifícios requerem soluções de climatização artificial para compensar o 
calor intenso no verão e o frio no inverno.
Há que se observar que todas as decisões que afetam o consumo 
energético de uma edificação ocorrem na elaboração dos desenhos 
preliminares de um projeto. O esforço necessário para implementar tais 
decisões na fase preliminar do projeto é pequeno quando comparado 
àquele que seria necessário para a sua posterior implementação, con-
forme lecionam Brown e Dekay (2004).
Neste capítulo, você vai verificar a importância da orientação solar no 
projeto de edificações e como a insolação pode interferir no conforto 
dos ambientes, analisando, por fim, exemplos de projetos arquitetônicos 
em que a interação entre edificação e orientação solar foi considerada.
Importância da orientação solar para o projeto 
de edificações
Na elaboração de projetos de arquitetura adequados aos diferentes climas, 
destacam-se alguns fatores que infl uenciam as decisões de projeto em 
função das características climáticas. De acordo com Frota (2003), são eles:
  forma (geometria) mais apropriada;
  orientação e dimensionamento das aberturas;
  localização dos diversos blocos no espaço físico;
  determinação da sombra projetada das edificações;
  determinação das máscaras produzidas por obstruções externas às 
aberturas;
  indicação de elementos externos de projeção da radiação solar (cons-
truções, vegetação, etc.).
O controle da radiação solar é um dos fatores com maior impacto no 
conforto térmico da edificação. Em locais onde o clima é muito quente, por 
exemplo, deve-se evitar que a radiação solar penetre em excesso nos ambientes, 
prevenindo ganhos de calor. 
No inverno, as pessoas perdem calor e, com isso, sentem frio; no verão, 
sentem calor e buscam se refrescar. Há muitas formas de isolar o calor e o 
frio nas construções, visando minimizar o desconforto térmico. As soluções 
Orientação solar das edificações2
estão, basicamente, na adequação do projeto do edifício, especialmente no que 
tange à sua orientação e ao seu envoltório (paredes, aberturas e cobertura).
Determinar a posição do sol para o local da edificação e proteger o seu 
envoltório requer um estudo da geometria da insolação, que vai determinar 
graficamente a incidência do sol de acordo com a latitude, a hora e a época 
do ano, conforme leciona Frota (2003). 
No exemplo demonstrado nas Figuras 1 e 2, você observar que, de acordo 
com o horário do dia e a época do ano, há uma variação significativa na 
sombra projetada pela edificação no terreno devido à mudança da incidência 
solar. Nesse exemplo hipotético, a edificação está em um terreno situado no 
Hemisfério Norte, em Saint Louis, Missouri. 
Figura 1. Sítio hipotético para demonstrar a incidência solar sobre a edificação no terreno 
em diferentes horários e épocas do ano.
Fonte: Brown e Dekay (2004, p. 29).
3Orientação solar das edificações
Figura 2. Incidência solar sobre a edificação no terreno (sítio hipotético) 
em diferentes horários e épocas do ano.
Fonte: Brown e Dekay (2004, p. 30).
Na prática
Veja, por meio de realidade aumentada, o quanto a incidência de luz solar em terreno 
no Hemisfério Sul influencia os aspectos construtivos de uma edificação, bem como 
as decisõesarquitetônicas.
Aponte para o QR code ou acesse o link 
https://goo.gl/RtwuxK para ver o recurso..
Orientação solar das edificações4
Para determinar os horários do dia e do ano nos quais o sol estará pre-
sente em determinado sítio, utilizamos a carta solar, com a representação 
dos elementos existentes no sítio. A Figura 3 mostra um solaroscópio, um 
instrumento que simula o movimento do Sol e permite identificar a incidência 
solar sobre uma edificação e a sombra projetada no terreno.
Figura 3. Representação de um solaroscópio.
Fonte: Adaptada de Lamberts, Dutra e Pereira (2014).
Para melhor compreender a carta solar e a utilização do solaroscópio para 
simulações em projeto, veja a Figura 4, que demonstra o movimento do planeta 
Terra em torno do Sol e os diferentes ângulos de incidência da radiação solar 
de acordo com o período do ano e o horário do dia. Já a Figura 5 demonstra 
a trajetória solar em um dia qualquer na carta solar.
5Orientação solar das edificações
Figura 4. Trajetória da Terra ao redor do Sol (translação), com 
o ângulo de inclinação do eixo norte-sul, os solstícios e os 
equinócios para o Hemisfério Sul.
Fonte: Adaptada de Lamberts, Dutra e Pereira (2014).
Figura 5. Trajetória solar em um dia qualquer na carta solar.
Fonte: Adaptada de Lamberts, Dutra e Pereira (2014).
Orientação solar das edificações6
A carta solar representa a trajetória do Sol na abóbada celeste como se 
ele estivesse projetado sobre uma superfície horizontal, conforme apontam 
Libbey-Owens-Ford (1974), Olgyay (1963) e Hoke (1996, apud BROWN; 
DEKAY, 2004). Na Figura 6 é demonstrado um exemplo de carta solar para 
a latitude 40º.
Figura 6. Carta solar para a latitude 40°.
Fonte: Brown e Dekay (2004, p. 31).
Interferências da insolação nos ambientes
As edifi cações são nossa terceira pele. No tempo em que nossos ancestrais 
se deslocavam em busca de áreas para se fi xar, há centenas de milhares de 
anos, eles não somente necessitavam adequar suas vestimentas, mas também 
as edifi cações para os abrigar e proteger. Assim, surgiu a necessidade de se 
construir edifi cações mais resistentes tanto ao frio quanto ao calor.
7Orientação solar das edificações
O que não mudou com essas migrações foi o metabolismo humano pree-
xistente. Em todas as sociedades, as pessoas têm a fi siologia e a temperatura 
corporal de aproximadamente 37,5 ºC, além dos mecanismos de adaptação 
para que possam manter seus corpos a essa temperatura mesmo nos climas 
mais rigorosos, conforme lecionam Roaf, Crichton e Nicol (2009).
Assim, para tornar possível a sobrevivência em temperaturas que podem 
variar de mais de 50 ºC, nas latitudes menores, até −50°C, no Círculo Ártico, 
outros fatores entraram em jogo: o uso de vestimentas mais pesadas ou mais 
leves (a segunda pele) e o projeto das edificações (a terceira pele). A Figura 
7 resume as interações entre clima, pessoas e edificações.
Figura 7. Interação entre clima, pessoas e edificações: as edificações amenizam o clima de 
assentamentos ocupados de forma tradicional para ficarem adequados aos ocupantes e 
para trazer conforto dentro das normas culturais. 
Fonte: Roaf, Crichton e Nicol (2009, p. 52).
A insolação nos ambientes afeta diretamente as pessoas e o conforto 
dos espaços. Dependendo da orientação solar, da distribuição das aberturas, 
dos materiais utilizados e da forma da edificação, haverá maior ou menor 
penetração dos raios solares. Com isso, há um impacto sobre a iluminação 
natural dos ambientes e a quantidade de calor dentro deles.
A orientação do edifício influencia a quantidade de calor que ele recebe 
e pode representar o aumento do consumo de energia. Mascaró (1991) destaca 
que o uso adequado da orientação solar da edificação pode reduzir em cerca 
de 50% o consumo energético. O autor também exemplifica que um edifício 
Orientação solar das edificações8
na latitude 30ºS (correspondente a Porto Alegre), com suas fachadas maiores 
orientadas favoravelmente, recebe 1,7 milhão de quilocalorias/dia, ao passo 
que, quando orientado desfavoravelmente, a carga térmica recebida é da ordem 
de 4,2 milhões de quilocalorias/dia (quase 150% maior).
Além da orientação, a forma da edificação também vai influenciar na carga 
térmica recebida por ele. Para que um edifício se torne confortável, ele deve 
ser projetado para o clima em que está inserido e deve considerar a orientação 
solar desde a fase preliminar do projeto. Esse cuidado deve ter como base o 
controle da radiação solar direta nos ambientes internos e a minimização da 
radiação solar direta e difusa nas fachadas e coberturas do edifício.
No Hemisfério Sul (abaixo da Linha do Equador), a melhor orientação solar 
para a iluminação natural nas edificações é a orientação solar norte. Nessa 
orientação há maior incidência de luz solar direta e é relativamente fácil de 
sombrear as aberturas para o controle da entrada de radiação solar. A orientação 
solar sul também é benéfica para a iluminação natural, considerando que a 
incidência de luz é constante e que se trata da orientação que menos recebe 
luz solar direta, evitando assim o ofuscamento nos ambientes.
Já as orientações solares leste e oeste são as que recebem a luz solar direta 
com mais intensidade no verão e menos no inverno, dificultando o projeto 
de proteções solares. A Figura 8 ilustra uma planta ideal considerando a 
orientação solar e a luz natural.
Figura 8. Planta com orientação ideal em relação à iluminação natural.
Fonte: Adaptada de Lamberts, Dutra e Pereira (2014).
9Orientação solar das edificações
Projetos arquitetônicos em que a interação 
entre edificação e orientação solar é 
considerada
As estratégias de projeto são utilizadas para melhorar a interação entre a 
edifi cação, o clima e a orientação solar. A maioria delas trata da orientação 
e da localização dos recintos com relação à insolação e à ventilação do lo-
cal. A seguir serão apresentados alguns exemplos em que essa interação foi 
considerada no projeto arquitetônico. Nesses exemplos foram considerados 
principalmente a forma e o fechamento dos recintos, de modo a reduzir as 
cargas de aquecimento ou esfriamento, ou para responder às necessidades 
de uma edifi cação quanto ao aquecimento, ao esfriamento e à iluminação, 
por meio do uso dos recursos disponíveis no sítio. As estratégias apresentam 
recomendações de como os recintos podem ser projetados de forma a coletar, 
armazenar e distribuir o calor solar e/ou melhor utilizar o recurso de ventilação 
natural, conforme apontam Brown e Dekay (2004).
Plantas baixas compactas
As plantas baixas compactas reduzem a área de pele e, portanto, as perdas 
e os ganhos térmicos (aquecimento e esfriamento), conforme mostra a 
Figura 9. A quantidade de pele exposta em relação ao volume envolvido 
aumenta à medida que formas compactas, como cubos, são alongadas e 
se transformam em prismas retangulares ou fechamentos mais articula-
dos. Consequentemente, as perdas e os ganhos térmicos por condução e 
convecção através da pele são maiores nas formas alongadas do que na 
formas compactas com o mesmo volume, conforme lecionam Brown e 
Dekay (2004). 
Orientação solar das edificações10
Figura 9. Exemplo de edificação no estilo New England Salt Box, com planta baixa compacta, 
e seu desempenho térmico.
Fonte: Brown e Dekay (2004, p. 168).
Estratégias de ventilação
Na Figura 10 estão demonstradas de forma esquemática diferentes soluções 
em planta baixa e corte que permitem melhor utilização da ventilação natural 
nos ambientes da edifi cação. A ventilação cruzada é uma estratégia particu-
larmente valiosa pois, além de remover o calor dos recintos, também promove 
uma melhor sensação térmica em climas quentes, uma vez que auxilia na 
evaporação das pessoas, conforme apontam Brown e Dekay (2004).
11Orientação solar das edificações
Figura 10. Estratégias de organização dos espaços que favorecem tanto a ventilação 
cruzada quanto a ventilação por efeito chaminé.
Fonte: Brown e Dekay (2004, p. 170).Conjunto habitacional em blocos com jardins
Nem sempre os terrenos apresentam uma condição que permita a melhor 
orientação solar da edifi cação. A Figura 11 traz o exemplo do conjunto habi-
tacional Brunnerstrasse-Empergasse, dos arquitetos Reinberg-Trebersperg-
-Raith, em Viena, na Áustria, que foi concebido em doze barras de blocos com 
três pavimentos voltados para o sul (a maior incidência solar no Hemisfério 
Norte, ao contrário do Hemisfério Sul). As unidades voltadas para o sul 
garantem o aquecimento térmico necessário por meio da insolação direta 
nas fachadas e da criação de jardins de inverno, conforme apontam Brown 
e Dekay (2004).
Orientação solar das edificações12
Figura 11. Conjunto habitacional Brunnerstrasse-Empergasse, corte norte-sul típico. 
Fonte: Brown e Dekay (2004, p. 177).
No link a seguir, leia um estudo de caso de um edifí cio de escritó rios em Brasí lia cujo 
projeto levou em consideração a análise bioclimática da cidade.
https://goo.gl/kMHchn
13Orientação solar das edificações
BROWN, G. Z.; DEKAY, M. Sol, vento & luz: estratégias para o projeto de arquitetura. 2. 
ed. Porto Alegre: Bookman, 2004.
FROTA, A. B. Manual de conforto térmico. 8. ed. São Paulo: Studio Nobel, 2003.
LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. R. Eficiência energética na arquitetura. 3. ed. 
Brasília: PROCEL Edífica, 2014. Disponível em: <http://www.mme.gov.br/docu-
ments/10584/1985241/Livro%20-%20Efici%C3%AAncia%20Energ%C3%A9tica%20
na%20Arquitetura.pdf>. Acesso em: 6 nov. 2018.
MASCARÓ, L. R. Energia na edificação. 2. ed. São Paulo: Projeto, 1991.
ROAF, S.; CRICHTON, D.; NICOL, F. A adaptação de edificações e cidades às mudanças climá-
ticas: um guia de sobrevivência para o século XXI. 1. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009.
Orientação solar das edificações14
Dica do professor
A proteção solar nas edificações, assim como a orientação solar bem-disposta, possibilita que os 
espaços sejam dimensionados com conforto térmico e lumínico de forma natural. Os Brises são 
elementos compositivos de fachadas, utilizados como barreiras de proteção contra a radiação que 
poderia incidir diretamente nas janelas, varandas ou paredes.
Assista ao vídeo desta Dica do Professor e conheça mais sobre os Brises.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/035fb09ad570eda697e23c41f90cb5dd
Exercícios
1) Na elaboração de projetos de arquitetura adequados aos diferentes climas, destacam-se 
alguns fatores que influenciam as decisões de projeto em função das características 
climáticas. Nas localidades onde o clima é predominantemente quente, por exemplo, deve-
se: 
A) dispensar o uso de proteções solares nas fachadas.
B) evitar a incidência direta da radiação solar nas edificações.
C) favorecer o ganho de calor nos ambientes.
D) dispensar o uso de Brises nas aberturas.
E) aumentar a quantidade de paredes cegas na edificação.
2) Há muitas formas de isolar as trocas térmicas (o calor e o frio) nas construções, visando a 
minimizar o desconforto ambiental. As soluções estão, basicamente, na adequação do 
projeto do edifício, da sua implantação de acordo com a orientação solar e do seu envoltório. 
Quais são os principais elementos que compõem os envoltórios das edificações que 
impactam no conforto térmico? 
A) Peles de vidro e tipo de fundação.
B) Paredes e pisos internos.
C) Paredes, aberturas e cobertura.
D) Coberturas e tipos de fundações.
E) Proteções solares e pisos internos.
3) Um edifício projetado para o clima no qual estará inserido garantirá que o mesmo seja 
confortável, além de sustentável. O corpo das pessoas que ocupam essa edificação recebe 
essa radiação proveniente das paredes, do forro ou do piso. O fluxo de calor é transmitido 
de três maneiras. Assinale a alternativa que cita essas formas. 
A) Condução, indução e radiação.
B) Condução, convecção e radiação.
C) Convecção, radiação e indução.
D) Indução, convecção e refração.
E) Condução, refração e radiação.
4) De acordo com a latitude e longitude do local, haverá uma orientação solar mais favorável 
para o projeto da edificação, visando ao seu conforto térmico. Por que a orientação solar Sul 
(no hemisfério Sul) é considerada a mais benéfica para iluminação natural, se não há 
incidência solar direta nesta orientação? 
A) Porque torna os ambientes mais frios, devido à baixa geração de iluminação natural e alta 
incidência de ventos.
B) Porque é onde há maior incidência de radiação solar, gerando maior luminosidade.
C) Porque torna os ambientes mais quentes devido à grande geração de luminosidade e calor.
D) Porque fornece muita luz natural e há ofuscamento de luz nos ambientes.
E) Porque é a orientação que menos recebe raios solares, evitando o ofuscamento nos 
ambientes.
5) A orientação solar de uma edificação colabora para que a mesma tenha maior ou menor 
consumo energético em sua utilização. Considerando o hemisfério Sul como a localização 
geográfica de uma determinada edificação e o uso de Brise Soleil, pode-se afirmar que: 
A) Utilizam-se Brises horizontais para proteção em fachadas Oeste.
B) Utilizam-se Brises horizontais para proteção em fachadas Leste.
C) Utilizam-se Brises verticais para proteção em fachadas Leste e Oeste.
D) Utilizam-se Brises verticais para proteção em fachadas Norte.
E) Utilizam-se Brises horizontais para proteção em fachadas Leste e Oeste.
Na prática
João da Gama Filgueiras Lima, também conhecido como Lelé, foi um arquiteto brasileiro conhecido 
pelos projetos desenvolvidos junto à Rede Sarah de hospitais.
O hospital da Rede Sarah do Rio de Janeiro, projetado pelo arquiteto, é um exemplo de arquitetura 
adequada ao clima, à orientação solar e às condições de conforto necessárias do local.
Conheça um pouco mais sobre esse projeto.
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Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Galeria da arquitetura
O vídeo apresenta uma entrevista com Siegbert Zanettini, falando sobre a ampliação do Centro de 
Pesquisa da Petrobras que se destacou como símbolo da arquitetura ecossistêmica e sustentável no 
Brasil.
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A evolução das estratégias de conforto térmico e ventilação 
natural na obra de João Filgueiras Lima, Lelé: Hospitais Sarah 
de Salvador e do Rio de Janeiro
O artigo apresenta as principais estratégias de conforto térmico e ventilação natural, utilizadas nos 
projetos arquitetônicos do arquiteto João Figueiras Lima.
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Projeteee - Projetando edificações energeticamente eficientes
O Projeteee é a primeira plataforma nacional que agrupa soluções para um projeto de edifício 
eficiente, com intuito de dar continuidade ao trabalho desenvolvido pelo PROCEL/Eletrobrás e a 
Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC. O Projeteee é uma ferramenta pública com uma 
interface de fácil uso e serve como suporte didático a alunos e profissionais da construção civil 
visando a auxiliar seus projetos a fim de garantir o conforto dos usuários no interior das 
edificações.
https://www.youtube.com/embed/2hI6DuzsUNU
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18141/tde-25042011-100330/es.php
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Sol, vento e luz - Estratégias para o projeto de arquitetura
Neste livro são demonstrados diversos exemplos e soluções que comprovam o quanto as decisões 
de projeto afetam o desempenho térmico e o conforto das edificações.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
http://www.mme.gov.br/projeteee