A carta solar é elaborada por meio da projeção do percurso do sol, representando graficamente sua trajetória ao longo do ano e em diferentes horas do dia em um plano horizontal. Essas cartas desempenham um papel importante na elaboração do desenho urbano, auxiliando na definição de vias de circulação, estudos de insolação e sombreamento, e na escolha da arborização urbana para proporcionar sombreamento, entre outros aspectos.
Um estudo cuidadoso de desenho urbano evita a implantação de vias de grande fluxo orientadas no sentido leste-oeste, pois o sol poente pode causar acidentes automobilísticos e desconforto visual para os usuários dessas vias. Além disso, esse estudo auxilia na seleção adequada de espécies vegetais, proporcionando sombreamento ou exposição solar nos passeios e edificações de acordo com a época do ano.
O estabelecimento de gabaritos e recuos dos edifícios resulta em diferentes níveis de exposição solar para as construções vizinhas, e o uso das cartas solares permite prever esses efeitos. Na escala do edifício, as cartas solares auxiliam na escolha da orientação mais adequada e na análise da incidência solar em cada fachada.
Uso das cartas solares:
As cartas solares utilizadas como referência foram disponibilizadas por Bittencourt (2015) e apresentam projeções detalhadas do percurso do sol. Elas fornecem intervalos de 30 dias durante os períodos próximos aos solstícios e 15 dias nos períodos próximos ao equinócio. Dessa forma, é possível encontrar informações precisas para qualquer dia do ano por meio de extrapolação.
Definições usadas na carta solar:
- Altura solar: refere-se ao ângulo formado entre o sol e o plano horizontal do observador. Esses ângulos são mais baixos ao nascer e ao pôr do sol, enquanto atingem seu valor mais alto em torno do meio-dia. Na carta solar, as alturas solares estão indicadas ao longo do eixo norte-sul.
- Azimute: refere-se ao ângulo formado pela projeção horizontal do raio solar em relação a uma direção estabelecida, normalmente o norte geográfico. Essa informação é indicada no lado externo do círculo da carta solar.
Para determinar a altura solar de um dia e horário específico em um ponto específico (ponto A no diagrama), utilize um compasso e projete-o na escala de ângulos localizada no eixo norte/sul da carta solar. O azimute, indicado de 10º a 10º no lado externo do círculo, pode ser encontrado traçando uma reta do centro da carta solar até o ponto desejado e estendendo-a até o perímetro do círculo. O ângulo resultante, medido no sentido horário em relação ao norte da carta solar, determinará o azimute do local estudado. Com essas duas coordenadas, é possível localizar qualquer posição do sol na abóbada celeste.
Para extrair as informações imediatas da carta solar, é importante observar os horários de insolação nas superfícies verticais (fachadas) de acordo com sua orientação. Para ilustrar melhor, segue um exemplo sobre como utilizar a carta solar:
Para começar, oriente a carta solar de acordo com a localização do edifício, traçando uma linha pelo centro do gráfico com a mesma orientação do terreno, garantindo que o norte da carta esteja alinhado com o norte do terreno. Dessa forma, teremos o gráfico dos quatro lados do terreno e a representação da insolação incidente em diferentes horas do dia. A figura a seguir mostra um exemplo de carta solar orientada de acordo com um edifício localizado na cidade de Campinas, SP.
Ao analisar as fachadas, observa-se que a fachada Noroeste recebe sol durante todo o dia no inverno, desde que não haja obstáculos ao redor. Já no verão, o sol incide apenas durante a tarde. A fachada nordeste recebe sol pela manhã e sol da tarde no sudoeste. Por outro lado, a fachada sudeste apresenta menor exposição solar direta, principalmente de manhã, especialmente durante o verão.
Ao considerar essas informações, conclui-se que a intensidade da radiação solar em uma determinada época do ano pode ser excessiva e, portanto, indesejável. Para evitar que essa radiação alcance em excesso os ambientes internos, é possível utilizar dispositivos de sombreamento.
Com base nas informações obtidas da carta solar, é possível tomar decisões acertadas tanto na escala urbana quanto na concepção da edificação. Assim, torna-se crucial utilizar esse recurso para embasar decisões relacionadas à iluminação natural.