REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7823506
Maria Fernanda Michalonski1
Cezar Rabel2
RESUMO
A graduação em arquitetura e urbanismo disponibiliza o conhecimento necessário para a aplicabilidade do conforto ambiental nas edificações. De acordo com Lisboa (2002), os edifícios da área da saúde passaram por inúmeras mudanças com o passar dos anos. E frente a essas mudanças, de acordo com Péren (2006), é necessário pensar no conforto como a humanização do espaço mantendo a compatibilidade com as normas regulamentadoras desses espaços. Em relação à justificativa acadêmica, esse trabalho pode contribuir para o desenvolvimento de outros trabalhos acadêmicos relacionados a este tema, já no campo profissional pode facilitar a visão referente quais instrumentos em projetos podem ser utilizados para intervenção frente à um estado ambiental inadequado, e por fim, no âmbito sociocultural essa pesquisa pode divulgar para a sociedade quais as condições ideais de conforto ambiental que as unidades hospitalares devem oferecer. O problema da pesquisa é: Quais estratégias de conforto ambiental, que apresentem fácil exequibilidade, orçamento enxuto e eficiência, e que podem ser aplicadas em ambientes de atendimento básico de saúde na cidade de Cascavel, Paraná? A hipótese levantada é de que através da análise de condicionantes como localização, orientação solar,a carta bioclimática podem ser angariadas estratégias de conforto ambiental que contemplem especificações de materiais térmicos, possibilidade de ampliação ou criação de ventilação cruzada e adequação do uso de aparelhos de ar condicionado). O objetivo geral deste projeto de pesquisa é realizar revisão biográfica sobre conforto ambiental, para embasar análise de estratégias de conforto ambiental presentes em ambientes do Sistema Único de Saúde (SUS).
PALAVRAS-CHAVE: Estratégias, Conforto Ambiental, Arquitetura, Condicionantes, Carta Bioclimática.
ABSTRACT
The graduation in architecture and urbanism provides the necessary knowledge for the applicability of environmental comfort in buildings. According to Lisbon (2002), health buildings have undergone numerous changes over the years. And in the face of these changes, according to Péren (2006), it is necessary to think of comfort as the humanization of the space while maintaining compatibility with the regulatory standards of these spaces. In relation to the academic justification, this work can contribute to the development of other academic works related to this theme, while in the professional field it can facilitate the vision regarding which instruments in projects can be used for intervention in the face of an inadequate environmental state, and finally, in the sociocultural scope this research can disseminate to society what the ideal conditions of environmental comfort that hospital units should offer.
The research problem is: Which environmental comfort strategies are easily feasible, lean budget and efficient, and that can be applied in basic health care environments in the city of Cascavel, Paraná? The hypothesis raised is that through the analysis of conditions such as location, solar orientation, the bioclimatic chart can be raised environmental comfort strategies that contemplate specifications of thermal materials, possibility of expansion or creation of cross-ventilation and adequacy of the use of air conditioners). The general objective of this research project is to conduct a biographical review on environmental comfort, to support the analysis of environmental comfort strategies present in environments of the Unified Health System (SUS).
PALAVRAS CHAVE EM LÍNGUA ESTRANGEIRA: Strategies, Environmental Comfort, Architecture, Constraints, Bioclimatic Chart.
1. INTRODUÇÃO
Durante a graduação de arquitetura e urbanismo são apresentadas aos discentes, as estratégias de conforto ambiental que se aplicadas de maneira concatenada, podem angariar desempenho adequado para a edificação no que se refere a itens como temperatura, luminosidade e acústica.
Os edifícios de atendimento de saúde passaram por inúmeras mudanças com o passar dos anos, revendo seus usos, conceitos e atribuições gerais do local (LISBOA, 2002). Frente à essas mudanças, destaca-se de que é necessário que o arquiteto pense em diversos aspectos da edificação relacionados ao conforto ambiental para que ocorra a humanização do espaço, de modo necessários estudos e ferramentas adequadas para que ocorra compatibilidade entre as exigência s da vigilância sanitária e o conforto térmico do espaço construído (PÉREN, 2006). Que inclusive, o projeto complementar de climatização deve estar protocolado juntamente com os demais devido a sua importância nesse âmbito (GOÉS 2004), destacando assim a obrigação do profissional atentar-se aos pedidos mínimos que esse espaço pede e também contribuir para a humanização do mesmo.
Sabe-se que o amparo à saúde é um direito primário de dignidade da comunidade, de modo que as condicionantes do edifício que oferece tal atendimento deve proporcionar o mínimo de conforto aos seus usuários como um todo. Desse modo, em relação à importância e necessidade do cidadão receber atendimentos com dignidade, qualidade e comodidade, esse projeto de pesquisa visa analisar e angariar propostas de conforto ambiental aplicado para uma unidade de saúde da família (USF), do Sistema Único de Saúde, localizada no bairro Parque Verde, em Cascavel – PR.
No que se refere à justificativa acadêmica, tal projeto pode contribuir com os embasamentos de futuros trabalhos acadêmicos relacionados a esta temática de pesquisa, galgando a divulgação perante a comunidade externa dos trabalhos desenvolvidos no Centro Universitário Assis Gurgacz.
No âmbito profissional, a proposta de pesquisa pode facilitar o acesso ao meio profissional, de estudo de caso de propostas reais de intervenção de conforto em edificações de saúde, permitindo assim a reflexão sobre qual instrumento de projeto utilizar frente a um estado ambiental que necessite de intervenções.
Já no campo sociocultural, se justifica esta pesquisa pelo fato de que a mesma pode divulgar para a comunidade quais as condições ideais que as unidades hospitalares devem oferecer no que se refere ao conforto ambiental para os pacientes e funcionários do local.
O problema da pesquisa é baseado na reflexão se há estratégias de conforto ambiental, que apresentem fácil exequibilidade, orçamento enxuto e eficiência, e que podem ser aplicadas em ambientes de atendimento básico de saúde na cidade de Cascavel. Tem-se como hipótese ao problema de pesquisa, de que analisado o espaço construído utilizando-se de ferramentas e metodologias adequadas de conforto ambiental, estratégias como ventilação cruzada e anteparos de sombreamento, é possível angariar melhorias significativas do bem estar dos usuários do edifício.
O objetivo geral do problema de pesquisa é analisar e propor estratégias de conforto ambiental aplicado em ambientes de atendimento de saúde do sistema único de saúde na cidade de Cascavel, Paraná. Os objetivos específicos podem ser divididos em:
a) Realizar fundamentação teórica sobre a temática, abordando a relação entre conforto ambiental e arquitetura de atendimento hospitalar;
b) Realizar análise de estratégias de conforto utilizadas em uma unidade de saúde da família, na cidade de Cascavel;
c) Desenvolver propostas de conforto ambiental aplicado para os ambientes analisados;
d) Comprovar ou refutar a hipótese;
e) Disseminação dos resultados em evento científico.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Na revisão bibliográfica é realizada a conceituação geral, dividindo-se em contextualização, carta bioclimática de Givoni, estratégias bioclimáticas e a as vantagens do conforto térmico nas edificações. Essas informações serão abordadas de acordo com a relevância nas aplicações da presente pesquisa.
2.1 CONTEXTUALIZAÇÃO
Inicia-se com a contextualização citando autores como Lamberts, Frota, Schiffer, Da Costa e Schmid com o intuito de fazer abordagem generalista do que é o conforto térmico. E em meio a essas condições, de acordo com o Lamberts (2022), é correto afirmar que conforto térmico é a condição global de uma pessoa na qual ela não prefira sentir nem mais calor, e nem mais frio; ou seja, é a estabilidade.
Baseado em fatores estatísticos e fatores climáticos, o clima desde a Antiguidade se mostra como um dos elementos chave para a realização de um projeto de arquitetura (LAMBERTS, DUTRA E PEREIRA 2004). Diante disso é relevante ligar esse fato com a afirmação de que a humanidade permanece cerca de 90% do seu tempo dentro das edificações, ou seja, a temperatura interna está relacionada com a saúde humana (LAMBERTS, 2022).
Foi comprovado cientificamente que o conforto térmico implica no desempenho das atividades desempenhadas em cada espaço. É necessária uma junção de atenção tanto em aspectos que se referem às ações do homem quanto à natureza, aplicando os conceitos aprendidos na graduação conforme citado por Schmid (2005).
Segundo afirmações de Frota e Schiffer (1988), é útil a viabilização de estudos complementares relacionados a conforto térmico, alinhando-o a toda edificação para a concepção de um projeto arquitetônico. E com o intuito de esclarecer os métodos de identificação das condições de conforto e a inserção de uma ferramenta para a aplicação do conforto térmico nos espaços, em sequência será fundamentada a carta bioclimática de Givoni, que é uma ferramenta utilizada na concepção de projetos arquitetônicos, com a finalidade de adaptar a edificação com a zona em que a mesma se encontra.
2.2 CARTA BIOCLIMÁTICA
A carta bioclimática de Givoni é uma carta psicrométrica que analisa a temperatura interna dos ambientes de acordo com a umidade relativa do ar. É a carta adotada pelo território brasileiro, será explicado o diagrama psicrométrico, conforme o sistema desenvolvido por Givoni, citando autores como Itan, Frota, Schiffer e Lamberts.
É necessário destacar que de acordo com Garcia (2020) a psicometria é a ciência que estuda as propriedades físicas e termodinâmicas das misturas entre o ar e o vapor d ́ água. Será inserida imagem esquemática da carta bioclimática e em conseguinte será explicada como a divisão funciona e as especificações de cada zona representada pelos números, conforme segue a figura 1.
Figura 1 – Carta Psicrométrica de Givoni
Cada ser tem seu estado de conforto ideal, o diagrama funciona para relacionar a temperatura e umidade (conforme citado na definição de psicometria) de cada mês e de acordo com os valores médios traz as estratégias necessárias para cada zona analisada (ITAN, 2021).
A carta bioclimática, adotada para o território brasileiro de acordo com Lamberts, Dutra e Pereira (2004), está dividida em: Zona de Conforto; Zona de Ventilação; Zona de Resfriamento Evaporativo; Zona de Massa Térmica para Resfriamento; Zona de Ar-Condicionado; Zona de Umidificação; Zona de Massa Térmica para Aquecimento; Zona de Aquecimento Solar Passivo e Zona de Aquecimento Artificial (LAMBERTS, 2022, s.p.).
Fechando a temática da carta de Givoni, é importante ressaltar que para cada zona existem estratégias bioclimáticas com a finalidade de atingir o conforto térmico do espaço, essas estratégias serão explicadas na sequência.
2.3 ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS
Conforme as informações sobre a divisão do território nacional de acordo com cada zona bioclimática, neste fragmento serão explicadas quais são essas estratégias citadas anteriormente em relação ao conforto ambiental, citando autores como: Lamberts, Dutra, e Pereira, Frota e Schiffer, Souza e Melton. Existem estratégias bioclimáticas que visam melhorar os espaços trazendo conforto térmico para as edificações conforme sua zona de conforto sugere. Sendo elas:
O aquecimento solar passivo (que consiste na radiação solar direta para aquecimento ambiental da edificação); a inércia térmica para aquecimento (essa estratégia depende totalmente dos materiais que serão utilizados, porque se baseia no atraso térmico); a inércia térmica para resfriamento (que está na mesma situação da estratégia de inércia térmica para aquecimento); o resfriamento evaporativo (baseia-se no processo de evaporação da água que retira calor do ambiente ou do material sobre o qual a evaporação acontece); o sombreamento (que se funda na redução dos ganhos solares através dos materiais utilizados na edificação) e a ventilação natural (que pode ser cruzada ou de efeito chaminé, dependendo do caso abordado) (LAMBERTS, 2022, s.p.)
Figura 2 – Estratégias Bioclimáticas
Fonte: Captura de Tela do site Projeteee (2022)
As variáveis podem ser resolvidas durante o projeto da edificação segundo Gonçalves e Vianna (2001), aplicando dois passos anteriores: solução projetual utilizando a aplicação dos critérios básicos de desenho no projeto, seguidas da aplicação de métodos de dimensionamento adequados de acordo com as estratégias bioclimáticas indicadas.
Em sequência serão fundamentadas as abordagens de ventilação natural e o seu uso no espaço. Esses temas estão interligados visto que as estratégias trabalham em conjunto a fim de proporcionar uma capacidade térmica avançada para o espaço.
2.3.1 Ventilação Natural
A ventilação natural é um tópico que se faz presente na humanidade devido a saúde humana, considerando o tempo que se passa dentro das edificações. Esse tópico será fundamentado de acordo com autores como Melton, Schimd e Lamberts.
A ventilação natural pode ser tanto cruzada, por indução ou de efeito chaminé. A cruzada funciona promovendo a remoção de calor, acelerando as trocas por convecção, a por indução o ar mais frio e denso exerce pressão positiva e o ar mais quente e menos denso exerce baixa pressão e tende a subir criando correntes de convecção por meio de aberturas estratégias e a por efeito chaminé ocorre o mesmo processo do que a por indução, porém é colocada uma abertura na cobertura (LAMBERTS, 2022).
Figura 3 – Estratégia Bioclimática: Ventilação Natural
Fonte: Captura de Tela do site Projeteee (2022)
Conforme citado, devido a permanência nas edificações, a qualidade do ar é prejudicial à saúde e pode gerar algumas doenças ou até mesmo incômodos momentâneos (SOUZA, 2021). Quanto mais estudos referentes ao assunto e mais simulações computacionais, mais efetivo será o trabalho (MELTON, 2014).
Caso a edificação não tenha o atraso térmico necessário, a ventilação natural pode não ser efetiva. Com isso, destaca-se a importância da escolha dos fechamentos da edificação, que serão fundamentados a seguir.
2.3.1 Fechamentos Opacos
Assim como fora frisada a importância da ventilação natural na construção civil, é necessário transparecer a necessidade de pesquisa e das variantes que interferem nas escolhas materiais, por isso, será relatado sobre as implicações que essas escolhas trazem de acordo com autores como Frota, Schiffer, e também viabilizando a Norma Brasileira de Normas Técnicas, mais especificamente NBR 15220: Desempenho Térmico nas Edificações.
E conforme exemplificado por Lamberts (2022), na figura 4, a escolha dos materiais pode interferir nas estratégias que envolvem a inércia térmica.
Figura 4 – Estratégias Bioclimáticas: Inércia Térmica
Fonte: Captura de Tela do site Projeteee (2022)
De acordo com Frota e Schiffer (1988), os elementos da edificação que são expostos à radiação solar podem ser considerados como opacos e translúcidos ou transparentes. Podendo ser: paredes, esquadrias e coberturas. Com essas escolhas, também vem a funcionalidade desses materiais e como eles trabalham em relação às trocas de calor (LAMBERTS, Et Al 2004)
Na escolha dos materiais para qualquer tipo de edificação, devem ser levados em consideração alguns itens: a resistência (que é a capacidade do material reter calor entre o meio interno e externo); a transmitância (que é a quantidade de calor transmitido); o atraso térmico (que se baseia no tempo transcorrido de uma variação térmica em um material); a capacidade térmica (que é a quantidade necessária de calor necessária para variar em uma unidade de temperatura) e o fator solar (que é a taxa de radiação solar diretamente transmitida através de um componente transparente ou translúcido). Com esses dados, pode-se calcular o atraso térmico presente na edificação (FROTA E SCHIFFER, 1988), tendo as fórmulas disponíveis pela NBR 15220 citada anteriormente, explicadas nas figuras em conseguinte.
Figura 5 – Cálculo de fluxo de calor para fechamentos translúcidos
Fonte: NBR 15220, 2005.
Figura 6 – Cálculo de fluxo de calor para fechamentos opacos
Fonte: NBR 15220, 2005.
Figura 7 – Cálculo de fluxo de calor no ambiente
Fonte: NBR 15220, 2005.
Esses cálculos servem como aliados para a utilização das estratégias bioclimáticas, visto que se não exista a inércia térmica proporcional para o local, talvez a estratégia aplicada não seja efetiva. Além disso, é importante considerar os índices de radiação e a utilização do espaço (pessoas e equipamentos no local), por exemplo, para obter o resultado da quantidade de Watts presente no ambiente é necessário somar o valor total de Watts no ambiente e o valor do fluxo de calor e para fechamentos translúcidos além de somar o valor dos elementos e pessoas presentes neste espaço (LAMBERTS, 2022). Em sequência, será fundamentada sobre as vantagens de uma edificação projetada a partir dos princípios do conforto térmico.
2.4 AS VANTAGENS DE EDIFICAÇÕES PROJETADAS COM CONFORTO TÉRMICO
Esse tópico irá discorrer sobre os benefícios que o conforto térmico pode proporcionar aos espaços construídos, com autores como Coelho, Lamberts, Marchand, Frota e Schiffer. De acordo como fora citado, o conforto térmico é uma condição relacionada com o conforto cognitivo (LAMBERTS, DUTRA E PEREIRA 2004) e também, de acordo com Péren (2006) está relacionado à saúde humana. Muitas pesquisas abordam que quanto maior o conforto cognitivo, maior a produtividade (MARCHAND, 2014).
Com base no que fora afirmado, o conforto é a estabilidade térmica (LAMBERTS, Et Al, 2004). E com isso, Coelho (2021) afirma que essa estabilidade faz com que os trabalhos sejam mais efetivos devido ao fato de diminuição da fadiga e do estresse, e consequentemente ocorre a melhoria no desempenho como profissional.
A arquitetura pode amenizar as sensações de desconforto em climas com excessos de calor, frio ou vento (FROTA E SCHIFFER, 1988). Em suma, o conforto térmico pode angariar com melhorias tanto na funcionalidade das edificações quanto nas pessoas que a utilizam. Em sequência será explicado o que foi trabalhado neste capítulo e sua relevância no que se refere ao conforto térmico.
2.5 CONCLUSÕES DO CAPÍTULO
Neste capítulo, foi realizada preleção sobre a relação que o conforto térmico tem com o ser humano e como ele pode ser desenvolvido. Foi mostrada a relação do ser humano e de conforto térmico tanto com o meio interno (termorregulação) quanto com o meio externo. Além disso, foi mostrada a importância das condicionantes (ações tanto da natureza quanto do homem) que implicam no conforto do espaço e a necessidade de remediá-las.
A carta bioclimática de Givoni é a carta utilizada para analisar o ambiente interno para estudo das melhorias do espaço. Conforme foi citado na pesquisa, são especificadas as estratégias para cada zona de conforto e com isso frisa-se também que para que o trabalho do profissional da construção civil possa ser mais assertivo, que essas informações sejam utilizadas para a concepção dos projetos, minimizando custos em longo prazo.
A fim de angariar a edificação no que se refere a conforto térmico, devem ser escolhidos materiais adequados para cada edificação de acordo com sua zona de conforto. Em suma, o foco deste capítulo é demonstrar a possibilidade no que se refere à capacidade térmica do espaço, ao conforto térmico e em opções de como atingi-lo e mostrar a carta psicrométrica como uma estratégia de medição.
3. APLICAÇÃO NO TEMA DELIMITADO
Na aplicação será fundamentada os preceitos utilizados para a concepção das análises, dividindo-se em: arquitetura hospitalar, zona bioclimática de Cascavel (PR) e obra correlata.
3.1 ARQUITETURA HOSPITALAR
Essa temática trabalhará no foco de como a arquitetura interfere em ambientes hospitalares e alguns apontamentos em relação à projetualidade e como os projetos são concebidos com autores como Karman, Goés, Silva e Toledo.
Além das dificuldades em relação aos fluxos em uma edificação contendo assistência médica, pode se destacar também as recorrentes adaptações na parte técnica e nas normativas que se baseia nessas obras (KARMAN, 1954), tais como a RDC de nº 50, que é o Regulamento Técnico para planejamento, programação, elaboração e avaliação de projetos físicos de estabelecimentos assistenciais à saúde, tal regulamento foi aprovado em fevereiro de 2002.
Esse regulamento, segundo Goés (2004), contém informações tais como a dimensão mínima para alguns ambientes de atendimento e a necessidade da colocação dos pontos dos projetos complementares (gases medicinais, hidráulicos ou elétricos).
Nos estudos relacionados a essa vertente da arquitetura, são a volta para seu conceito primordial, sendo ele: a humanização e o contato com a natureza. É um assunto abordado por inúmeros acadêmicos e profissionais ao longo das últimas décadas, devido a importância que a ambiência engloba para saúde física e mental dos pacientes e funcionários (SILVA, 2018).
Como a Anvisa é responsável pelo planejamento, programação e o projeto de estabelecimentos assistenciais à saúde, vê-se a necessidade de mudança na arquitetura desde o momento pandêmico de 2020. E com esse momento, foi vista ainda mais a necessidade do contato para conservar a saúde mental dos ocupantes da edificação (TOLEDO, 2020).
Conforme as informações citadas acima e a obra escolhida sendo uma obra de uso assistencial a saúde, as normas que a regulamentam serão cumpridas. Em conseguinte, será explicada a zona bioclimática de Cascavel e suas especificações, para que simplifique a compreensão no que se refere ao clima do local onde será realizado o estudo de caso.
3.2 ZONA BIOCLIMÁTICA DE CASCAVEL, PARANÁ
Este tópico é baseado no embasamento da localização da cidade de Cascavel e em qual zona da carta bioclimática de Givoni a mesma se encaixa, a fim de contribuir para análises futuras e propostas de intervenção.
A figura 8 abaixo demonstra as divisões ocasionadas pela carta bioclimática citada anteriormente.
Figura 8 – Zoneamento Bioclimático Brasileiro
Fonte: Norma Brasileira Regulamentadora 15220
Para cidades que se inserem entre a zona 06 e 07 (que é o caso da cidade de Cascavel), a Norma Regulamentadora Brasileira 15575 que regulamenta o desempenho térmico das edificações cita que no verão seria necessária a utilização de estratégias como: resfriamento evaporativo, massa térmica para resfriamento, ventilação seletiva (períodos que a temperatura interna pode superar a externa) e no inverno, a estratégia de inércia térmica, ou seja, vedações pesadas. As aberturas para ventilação nessas zonas são entre pequenas e médias, e as vedações externas são geralmente pesadas, geralmente visando a estratégia de inércia térmica.
De acordo com os fatos apresentados, é preciso projetar levando em consideração eventos como: os Solstícios e o Equinócio, temas que serão abordados logo abaixo.
3.2.1 Equinócio e Solstício
Neste tópico será explicado o conceito de solstício e também explicada sua subdivisão (verão e inverno), com autores como Frota e Schiffer.
O solstício é a extremidade que a trajetória solar pode fazer. No solstício de verão, o Sol pode atingir uma altura de 90º (sendo seu máximo), ou seja, tornando o dia mais longo. Já o solstício de inverno, pode obter a altura mínima de 28º, fazendo com que a noite seja mais longa, segundo Frota e Schiffer (1988).
Já o equinócio de acordo com Frota e Schiffer (1988), o mesmo é caracterizado pela passagem do Sol pelo Equador terrestre, que por consequência faz com que os dias e as noites tenham a mesma duração. No Brasil, este período ocorre entre o dia 23 de setembro e o dia 22 de março.
O período citado tem a trajetória solar aparentando que está ocorrendo em função da latitude, isto é, se encontra em 90ºS, conforme é possível visualizar na figura 09.
Figura 9 – Trajetória Solar
Fonte: Manual do Conforto Térmico (2001)
Em sequência, será feita uma análise sobre a obra correlata escolhida e os prós e contras constatados.
3.3 OBRA CORRELATA
Essa temática abordará a revisão e avaliação de um espaço com soluções de conforto térmico para a saúde, a fim de contribuir para as soluções da problemática discutida no presente trabalho. A análise se baseia na inserção de uma arquitetura hospitalar com estratégias bioclimáticas.
3.3.1 Centro Médico de Primeiros Socorros de Ballarat, Austrália
Esse ambiente foi escolhido com a finalidade de observar como as estratégias de ventilação e iluminação são capazes de humanizar o espaço. A obra escolhida foi um Centro Médico, que foi financiado pelo governo australiano a fim de oferecer uma saúde de qualidade com baixo custo à população (BRAVO, 2022). Essa edificação foi projetada pelo escritório do DesignInc e tem 2850m², tem como objetivo beneficiar a saúde pública deste país e contribui nas vertentes de ambiência nas edificações segundo Bravo (2022).
Figura 10 – Corte Bioclimático do Centro Médico de Primeiros Socorros de Ballarat
Figura 11 – Volumetria do Centro Médico de Primeiros Socorros de Ballarat
Vista essa análise, com a figura 10 é perceptível a utilização de materiais refletores e a sua integração com o externo (jardins internos e recortes nas áreas de circulação). Essa obra foi escolhida a fim de contextualizar como pode ser eficiente para a natureza a utilização de estratégias de ventilação e iluminação natural no que se refere à sustentabilidade.
Em sequência será fundamentada o processo de metodologia para este projeto de pesquisa e como foi desenvolvido.
4. METODOLOGIA
O método utilizado é o método de procedimento experimental, que nesse caso será o estudo de caso, que possui etapas compactas de investigação, focados em fenômenos menos abstratos (LAKATOS, 2003). O mesmo se divide em etapas de aplicabilidade, das quais após a revisão de bibliografia que consiste na reflexão e organização de conceitos sobre ideias já publicadas sobre a temática. Considerando a temática desta pesquisa, e com o intuito de conectar a academia com a comunidade externa, buscou-se firmar parcerias entre o Centro Universitário FAG – Cascavel Paraná, com a Prefeitura Municipal de Cascavel, também no Estado do Paraná.
a) Foi estabelecida parceria com a Prefeitura Municipal de Cascavel, para permitir visitas a unidade de saúde da família (USF) de Cascavel (Bairro Parque Verde) para verificar as condições de conforto ambiental nas esferas de atendimento e trabalho presentes nestas unidades;
b) As condicionantes de conforto ambiental presentes nas edificações visitadas, foram analisadas baseadas em metodologias de análise de projetos de conforto ambiental, utilizando-se de materiais e instrumentos do laboratório de conforto ambiental do Centro Universitário Assis Gurgacz;
c) Foi realizada a proposta projetual de conforto ambiental aplicado. A atenção neste ponto deve estar no fato de que tais abordagens devem ocorrer através de soluções com exequibilidade simples e com custo acessível para atendimento eficaz do sistema público de saúde, para adequação dos espaços de atendimento e trabalho destas unidades, para em seguida comprovar ou refutar a hipótese proposta. Neste procedimento experimental, deve-se destacar a importância de que a pesquisadora estará presente com frequência nos espaços construídos do presente projeto de pesquisa, munida de instrumental de análise adequado como, termômetro, higro anemômetro e luxímetro, para assim ter a possibilidade de conceber com sapiência as possibilidades de adequação com pertinência e razoabilidade técnica.
4. ANÁLISES E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Neste capítulo, será feita a apresentação do espaço, análise do mesmo com ferramentas como: a carta bioclimática de Givoni, a carta solar (que demonstra a orientação solar do ambiente). Dentro deste tópico abrangem-se temas tais como: a apresentação da Unidade de Saúde da Família Parque Verde, a análise dos materiais, a análise da orientação solar de cada fachada e também a análise de alguns ambientes onde serão aplicadas estratégias de conforto.
4.1 APRESENTAÇÃO DA UNIDADE DE SAÚDE DA FAMÍLIA PARQUE VERDE
Este tópico abordará sobre a Unidade escolhida, ou seja, sua localização, a análise da carta solar de acordo com cada fachada da edificação, seus ambientes e as soluções propostas para os mesmos. O local de aplicação, conforme citado anteriormente, está localizado na cidade de Cascavel, Paraná. O problema de pesquisa está relacionado a acomodações do Sistema Único de Saúde (SUS), onde foi escolhida pela Prefeitura Municipal de Cascavel, a Unidade de Saúde da Família (USF) Parque Verde. Essa USF oferece serviços de atendimento com médico de saúde da família, assistência social, odontologia, imunização e vacinas atendendo a comunidade do Parque Verde e região.
Figura 12 – Fachada frontal USF Parque Verde
A seguir, a planta baixa setorizada com a visualização dos espaços em que serão realizadas as propostas de intervenção.
Figura 13 – Planta baixa USF Parque Verde com setorização
Fonte: Planta USF adaptada pelo autor, 2022.
Em sequência serão apresentados os materiais utilizados nesta edificação.
4.1.1 Análise dos materiais
Será feita a análise dos fechamentos utilizados nesta edificação e no que se refere a transmitância de cada material.
Esta Unidade de Saúde da Família (USF) é uma edificação de alvenaria de bloco cerâmico, janelas de vidro simples, forro em pvc e sua cobertura em telhas em fibrocimento. Em conseguinte será colocada à tabela referente aos valores de transmitância de calor considerados neste espaço.
Tabela 1 – Transmitância dos materiais da edificação
Visto os materiais existentes na edificação, também será realizado o cálculo de análise da transmitância térmica dos fechamentos do local e referente a inércia térmica, vistos anteriormente nas figuras 05, 06 e 07. Esse cálculo será considerado em sequência, para a análise da necessidade da potência de ar condicionado, ou seja, a análise de quantos BTUs seriam necessários para suprir as necessidades térmicas do espaço.
4.1.2 Análise da orientação solar de cada fachada
Serão apresentadas as fachadas e suas orientações, de acordo com análise na carta solar. Esta análise foi feita a fim de confirmar a necessidade do beiral e também qual seria a angulação mínima para a utilização de qualquer anteparo de sombreamento. O ângulo alpha do beiral existente é de 25º.
Figura 14 – Croqui em corte do beiral existente
Todas as análises foram feitas de acordo com as tabelas dos índices de radiação, trazendo embasamento teórico para que se pudessem analisar determinados horários de acordo com a carta solar de cada fachada. Em sequência serão colocados croquis da carta solar de cada fachada e explicando o que seria necessário de anteparo de sombreamento nas mesmas, os horários citados foram escolhidos referente aos altos níveis de radiação presentes nos mesmos. Esses dados estão apresentados na figura 15, onde é possível observar os níveis do período de equinócio e também relacionar com os croquis das análises.
Figura 15 – Índice de radiação solar incidente
Em sequência, serão realizadas as análises referentes às fachadas do espaço escolhido, que tem contribuição para as estratégias que serão propostas.
Figura 16 – Croqui referente a carta solar sob a fachada noroeste
De acordo com a análise desta carta solar, é visto que o beiral ou outro anteparo de sombreamento deveria ter no mínimo 60º de ângulo alpha, para que fosse eficiente no que se refere a incidência solar para que essa estratégia fosse efetiva. Foi considerado no período de equinócio até às 16h como fonte de análise, em conseguinte será exemplificado através de croqui.
Figura 17 – Croqui anteparo de sombreamento necessário noroeste
Em sequência, a carta solar da fachada nordeste.
Figura 18 – Croqui referente à carta solar sob a fachada nordeste
De acordo com a análise desta carta solar, qualquer anteparo de sombreamento deveria ter no mínimo 50º de ângulo alpha, para que fosse eficiente no que diz respeito à incidência solar. Foi considerado no período de equinócio das 09h da manhã às 15h da tarde, pois há maior exposição solar.
Figura 19 – Croqui anteparo de sombreamento necessário fachada nordeste
Abaixo, a análise da carta solar referente a fachada sudoeste.
Figura 20 – Croqui referente à carta solar sob a fachada sudoeste
Nesta fachada foi considerado o horário das 08h até às 16h no período de equinócio. Para que essa estratégia de beiral fosse eficiente nessa fachada, deveria ter no mínimo 60º de ângulo alpha para que não houvesse incidência solar na edificação.
Figura 21 – Croqui anteparo de sombreamento necessário fachada sudoeste
E por fim, será realizada as análises sobre a fachada sudeste e de acordo com os índices no equinócio.
Figura 22 – Croqui referente à carta solar sob a fachada sudeste
Na fachada sudeste foi considerado o horário das 09h da manhã às 16h da tarde, do período de equinócio. E para que o anteparo seja eficiente, ele teria que ter um ângulo de 40º de ângulo alpha.
Figura 23 – Croqui referente à carta solar sob a fachada sudeste
No próximo item será fundamentado sobre os ambientes analisados, propondo estratégias de acordo com sua orientação solar.
4.2 ANÁLISE DE CADA AMBIENTE COM PROPOSTAS DE INTERVENÇÃO
Neste item, serão apresentados os ambientes, seus usos, a necessidade térmica do espaço e também as estratégias propostas para os mesmos.
4.2.1 Análise da orientação solar de cada fachada
Será apresentado a recepção e o poço de luz e as propostas para este espaço. Os ambientes indicados foram separados com a cor verde na planta de setorização presente na figura 13. Tais espaços se localizam na fachada sudeste da edificação. E com isso, o aumento da proteção contra a incidência solar da mesma pode angariar a qualidade de vida dos ocupantes do espaço, sejam pacientes ou funcionários.
Figura 24 – Imagem da Recepção
Fonte: Visita técnica, 2022.
Na recepção, são três funcionários que ocupam esse local e os mesmos se queixam pela falta de ventilação, mesmo com o poço de luz na parte posterior a recepção, não existe fluxo de vento, conforme aferido por meio do anemômetro na visita técnica (figura 25).
Figura 25 – Aferição do fluxo de vento
Fonte: Autor, 2022.
Conforme visita técnica, foi visto que neste espaço não há estratégias de ventilação natural aplicáveis neste espaço, por isso serão propostas estratégias de sombreamento em sequência. Em sequência, será feita a análise sobre a sala dos agentes comunitários de saúde.
4.2.2 Sala dos Agentes Comunitários de Saúde
Abaixo, serão relatadas as características do ambiente e as intervenções que serão propostas para a Sala dos Agentes Comunitários de Saúde . Esse ambiente é o espaço classificado como atendimento administrativo na planta de setorização.
A ideia para este ambiente é que fosse apenas para a passagem dos agentes comunitários de saúde, porém quatro agentes têm permanência de pelo menos 02h30min/dia. Neste espaço não se tem ventilação cruzada, a dimensão das janelas é pequena e sua tipologia basculante não contribui para o fluxo de vento, conforme é possível visualizar na figura 26. As esquadrias ao invés de angariar no conforto do local transmitem ainda mais a sensação de ambiente abafado, conforme relatado pelos agentes.
Figura 26 – Sala dos Agentes Comunitários de Saúde
Fonte: Visita técnica, 2022.
Neste espaço, é necessário que em longo prazo seja viabilizada a colocação do aparelho de ar condicionado, devido ao conforto ergonômico e da quantidade de pessoas que utilizam a sala. As aberturas são relativamente pequenas de acordo com o uso da sala e para que o desempenho térmico da sala seja aprimorado se tem a possibilidade do aumento dessas aberturas, o tamanho adequado das janelas desse espaço seriam de no mínimo 1m a 1,20m, trazendo possibilidade de fluxo de vento.
O seguinte ambiente a ser relatado, será o consultório de odontologia locado na fachada noroeste da edificação, próxima a sala de agentes comunitários, o mesmo será analisado e descrito da mesma forma que os demais.
4.2.3 Consultório Odontológico
Serão relatadas as características deste espaço, levando em consideração uma análise completa identificando aspectos que possam ser alterados a fim de angariar a qualidade de conforto térmico deste ambiente. Este ambiente foi situado à planta de setorização como área de atendimento médico/odontológico.
Figura 27 – Consultório Odontológico
Fonte: Visita técnica, 2022.
Este espaço, na fachada sudoeste, é composto por um beiral com um ângulo alpha de 25º. Porém, conforme análise realizada com a carta solar, é possível confirmar que seria necessário um anteparo de sombreamento com um ângulo alpha de 60º, conforme exemplificado na figura 20 para suprir as necessidades desse ambiente. Por isso, será proposta a colocação de toldo nas janelas desse ambiente.
Além disso, também foi analisada a necessidade de troca do ar condicionado no local presente. Essa análise foi feita relacionando os fechamentos desse espaço e colocando nos cálculos fornecidos pela NBR 15220: Desempenho Térmico nas Edificações, citados anteriormente.
Figura 28 – Cálculo de fluxo de calor em fechamentos opacos da parede locada na fachada sudoeste
Fonte: Autor, 2022.
Figura 29 – Cálculo de fluxo de calor no ambiente na parede locada na fachada sudoeste
Fonte: Autor, 2022.
Figura 30 – Cálculo de fluxo de calor no ambiente da parede locada na fachada noroeste
Fonte: Autor, 2022.
Figura 31 – Cálculo de fluxo de calor fechamentos translúcidos da parede locada na fachada noroeste
Fonte: Autor, 2022.
Ou seja, neste espaço foram considerados 1.346,7 watts de calor, sendo necessário um aparelho de ar condicionado de no mínimo 7.500 BTUs para suprir as necessidades desta sala. O ar condicionado existente é de 7.000 BTUs, podendo assim ser feita a sugestão de remanejamento deste equipamento.
Em conseguinte, será relatado sobre a sala de coordenação, o uso da mesma, a análise geral dos problemas do espaço.
4.2.4 Coordenação
Neste tópico será abordado referente à sala de coordenação, especificando o que pode ser alterado para angariar a qualidade de vida do funcionário que sua jornada de trabalho neste ambiente. Esta sala está localizada na fachada sudeste da edificação. Se trata de uma sala pequena, porém tem uso integral. A funcionária relata a sensação de espaço abafado.
A esquadria tem um tamanho ideal para o tamanho da sala, porém acaba não suprindo as necessidades do funcionário. Para essa aferição, foi visto que essa sala necessitaria de um anteparo de sombreamento de no mínimo 60º de ângulo alpha, de modo que o beiral existente não supre as necessidades do espaço.
Vista as informações apresentadas, o ideal para esta sala será a instalação da climatização artificial.
Figura 32 – Cálculo de fluxo de fechamentos translúcidos parede locada na fachada nordeste
Fonte: Autor, 2022.
Figura 33 – Cálculo de fluxo de calor no ambiente da parede locada na fachada nordeste
Fonte: Autor, 2022.
Vista as análises e considerando a permanência de duas pessoas na sala de coordenação (o (a) coordenador (a) e uma pessoa para atendimento), foram considerados 1019,6 watts neste espaço, e visto que seria necessário um equipamento de ar condicionado com potência de no mínimo 7.000 BTUs. Em sequência, será analisada a sala de assistência social, onde existem demandas semelhantes à sala de coordenação para serem avaliadas.
4.2.5 Sala de Assistência Social
Será feita a análise da sala de assistência social levando em consideração seus fechamentos, seu uso e as necessidades expostas em visita técnica.
Este ambiente abriga apenas um funcionário durante o dia, porém o mesmo relatou que a entrada de insetos por conta do bosque vizinho, acaba dificultando sua jornada de trabalho. Para tal problema, sugere-se que seja utilizada tela milimétrica em toda fachada sudoeste, devido ao parque vizinho da USF.
Além disso, como é um atendimento particular, seria necessária a colocação de climatização por ar condicionado.
Figura 34 – Cálculo de fluxo de calor em fechamentos translúcidos da parede locada na fachada sudoeste
Fonte: Autor, 2022.
Figura 35 – Cálculo de fluxo de calor no ambiente
Fonte: Autor, 2022.
Considerando os cálculos apresentados acima, seria necessária a utilização de um equipamento de ar condicionado de no mínimo 7.000 BTUs. Em sequência será fundamentada sobre a sala de imunização, que é uma sala onde acontecem alguns atendimentos privativos da USF.
4.2.6 Imunização
Este espaçose trata de uma sala privativa (exames íntimos) e no dia que ocorreram as visitas, a mesma estava em ocupação. Mesmo sem o contato com o espaço, foram entrevistados os funcionários que utilizam a sala diariamente e enfrentam suas dificuldades devido à falta de privacidade e também a falta de ventilação do espaço.
será proposto um anteparo de sombreamento para contribuir com a melhora do fator solar presente nas esquadrias de vidro. Já para a falta de ventilação, seria necessária a colocação de um aparelho de ar condicionado. Em sequência serão colocados os cálculos.
Figura 36 – Cálculo de fluxo de calor em fechamentos translúcidos da parede locada na fachada sudeste
Fonte: Autor, 2022.
Figura 37 – Cálculo de fluxo de calor no ambiente
Fonte: Autor, 2022.
De acordo com os cálculos, foram contabilizados 1089,7 watts neste ambiente, considerando duas pessoas sentadas (visto que existe um profissional e atendimentos particulares conforme fora citado). E com esse valor, vê-se a necessidade de um equipamento de ar condicionado de no mínimo 7.000 BTUs.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O problema da pesquisa conforme citado se baseia na reflexão se há estratégias de conforto ambiental, que apresentem fácil exequibilidade, baixo orçamento e eficiência. Por isso, após as análises da carta solar e do espaço construído foi vista a necessidade de algumas adaptações para que a USF pudesse aumentar seu desempenho térmico e chegar a uma situação de conforto ideal para os ocupantes desta edificação.
No início, por questões estéticas, cognitivas e praticidade de colocação, foi pensado na colocação de brises do modelo TermoBrise da Hunter Douglas. A alternativa foi descartada devido ao custo, pois o material foi cotado por R$2.550,00 o valor do metro quadrado sem custos com a mão de obra e transporte do material para a cidade de Cascavel – PR. Mesmo sendo um material que atende as normativas de conforto, não agregaria no problema de pesquisa, que buscava um orçamento enxuto, visto que com os detalhamentos a metragem orçada totalizou em R$165.750,00, sem a cotação da mão de obra.
Figura 38 – Detalhamentos enviados para orçamento de brise
Fonte: Autor, 2022.
O mais adequado para essa edificação seria a colocação de toldos. E em relação às preocupações estéticas, será colocado um material discreto, no tom preto. O toldo proposto é em lona alpargata, lona com durabilidade para raios solares e chuva, com garantia para 03 anos. A empresa sugerida é a ToldoFlex, que entregará o material e mão de obra.
Figura 39 – Exemplo do material a ser instalado que foi enviado como exemplo para orçamento
Fonte: Autor, 2022.
O orçamento de R$15.800,00 contabilizou os toldos para fachadas externas e também para o que foi proposto para o poço de luz.
Conforme citado nas descrições dos ambientes acima, será necessária a colocação de insulfilm nas esquadrias desta edificação, a fim de angariar a inércia térmica. Foi realizado orçamento para este trabalho, com a empresa Insulfilm Cascavel. O orçamento totalizou R$4.407,00, o insulfilm orçado, rejeita em até 21% da radiação solar com uma garantia de 03 anos pelo fornecedor e instalador. Foi utilizada a figura 40 como exemplo de material, e será o produto final.
Figura 40 – Exemplo do material a ser instalado que foi enviado como exemplo para orçamento
Fonte: Autor, 2022.
Além disso, após contato com setor de projetos da Prefeitura Municipal de Cascavel, percebeu se a necessidade da investigação e análise referente aos fechamentos utilizados na cobertura. Se caso não exista nenhum tipo de manta termo acústica no local, seria de extrema importância sua colocação devido a significante melhoria que esse fechamento pode trazer para a edificação no que se refere à inércia térmica. Caso esse material já esteja presente na cobertura, o recomendado é a análise do mesmo para averiguação caso necessite de manutenção.
Também será necessária a realocação do aparelho de ar condicionado do consultório de odontologia para a sala da imunização, após a compra do ar condicionado adequado para o consultório (potência mínima de 7.000 BTUs). Além da compra deste equipamento, foi vista a necessidade da compra de outros dois equipamentos de ar condicionado de 7.000 BTUs. Esses três equipamentos totalizaram R$6.673,25 e serão utilizados no consultório de odontologia, na sala de assistência social e coordenação.
Visto os fatos apresentados, as adaptações que este espaço necessita, foram orçadas em R$26.880,25, tanto materiais quanto mão de obra especializada. As mudanças interferem nos anteparos de sombreamento, no fator solar das esquadrias, na compra de equipamentos e principalmente na qualidade de vida da equipe multiprofissional da USF Parque Verde e seus pacientes.
A hipótese foi confirmada a partir do momento que foram realizadas as análises da carta solar de cada fachada relacionando-as com os anteparos existentes na edificação e também com a análise dos BTUs necessários para cada espaço, com isso foi comprovado que no consultório odontológico os BTUs existentes são ineficientes para suprir as necessidades do local devido aos cálculos de fluxo de calor em fechamentos opacos e translúcidos realizados anteriormente, propondo a realocação do aparelho existente para a sala de imunização e a compra de um novo equipamento para o consultório. Além disso, no restante da edificação foi vista a necessidade de melhoria no sombreamento devido a falta de ventilação cruzada, em alguns espaços mais reservados foi proposto também aparelhos de ar condicionado (coordenação e sala de assistência social) devido a necessidade vista nos estudos realizados.
Diante disso, foram realizadas análises de qual forma seria mais eficiente, rápida e de baixo orçamento para suprir tais necessidades, através de estudos e detalhamentos para que se tivesse a prova real de cada estratégia. E após esse método de trabalho prático, a hipótese foi confirmada e proposta as soluções para o problema de pesquisa, alinhando com os ideais da problemática.
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1Acadêmica de Graduação em Arquitetura e Urbanismo do Centro Universitário da Fundação Assis Gurgacz
2Professor do Centro Universitário da Fundação Assis Gurgacz, Arquiteto e Urbanista, Mestre em Metodologia de Projeto de Arquitetura e Urbanismo