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Desempenho Térmico de edificações Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
NBR 15575
Roberto Lamberts
ECV 5161 UFSC FLORIANÓPOLIS
estrutura
exemplos introdução
2 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
NBR 15575 desempenho térmico
Requisitos Coberturas
Simulação Computacional
+ objetivos + NBR 15575
+ procedimentos de avaliação + prescritivo + simulação computacional + medição
+ prescritivo + simulação computacional
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INTR
OD
UÇÃ
O
+ Normas de desempenho são estabelecidas buscando atender às exigências dos usuários.
3 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
A Norma 15575 (ABNT 2013), refere-se aos sistemas que compõem os edifícios habitacionais, independentemente dos seus materiais constituintes e do sistema construtivo utilizado.
Foco as exigências dos usuários para o edifício habitacional e seus sistemas, quanto ao seu comportamento em uso e não na prescrição de como os sistemas são construídos.
+ objetivos + NBR 15575 Objetivos
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NBR15575
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Elaborada pelo Comitê Brasileiro da Construção Civil, a NBR 15575 está dividida em 6 partes:
1.Requisitos gerais;
2.Requisitos para os sistemas estruturais;
3.Requisitos para os sistemas de pisos internos;
4.Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas;
5.Requisitos para os sistemas de cobertura;
6.Requisitos para os sistemas hidrossanitários.
Escopo da disciplina: a relação entre as partes 1, 4 e 5 da norma NBR 15575 com o desempenho térmico em edificações.
introdução – NBR15220 – exem
plos
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NBR15575
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Para considerar que uma edificação satisfaz as exigências dos usuários, determinados requisitos devem ser atendidos, obedecendo critérios estabelecidos para cada um deles. Com o objetivo de satisfazer as necessidades básicas de desempenho, os diferentes sistemas têm requisitos mínimos de desempenho (M), os quais devem ser considerados e atendidos em todos os casos. Para incentivar a melhoria da qualidade das edificações, são estabelecidos níveis mais elevados do que o mínimo, denominados de intermediário (I) e superior (S), os quais devem atender requisitos respectivamente mais elevados.
requ
isito
M
mínimo
requ
isito
I intermediário
requ
isito
S superior
introdução – NBR15220 – exem
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NBR
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75 -
DES
EMEP
ENH
O T
ÉRM
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+
A edificação habitacional deve reunir características que atendam às exigências de desempenho térmico, considerando-se a zona bioclimática definida na NBR 15220-3. 6
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• Procedimento 1 - Simplificado (normativo): atendimento aos requisitos e critérios para os sistemas de vedação e coberturas, conforme ABNT NBR 15575-4 e ABNT NBR 15575-5. Para os casos em que a avaliação de transmitância térmica e capacidade térmica, conforme os critérios e métodos estabelecidos nas ABNT NBR 15575-4 e ABNT NBR 15575-5, resultem em desempenho térmico insatisfatório, o projetista deve avaliar o desempenho térmico da edificação como um todo pelo método da simulação computacional.
• Procedimento 2 - Medição (informativo): verificação do atendimento aos requisitos e critérios estabelecidos na ABNT NBR 15575-1, por meio da realização de medições em edificações ou protótipos construídos. Este método é de caráter meramente informativo e não se sobrepõe aos procedimentos descritos no método simplificado (normativo).
Procedimentos de Avaliação A parte 1 da NBR 15575 estabelece para avaliação da adequação de habitações:
+ procedimentos de avaliação + prescritivo + simulação computacional + medição
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A parte 4 da NBR 15575 trata dos sistemas de vedações verticais internas e externas, que além da volumetria e da compartimentação dos espaços internos do imóvel, integram-se de forma muito estreita aos demais elementos da construção, recebendo influências e influenciando o desempenho do edifício habitacional.
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Procedimento Prescritivo (normativo)
Sistemas de vedações verticais internas e externas
• Requer uma análise conjunta do desempenho dos elementos que interagem.
• Funções de estanqueidade, à água, isolação térmica e acústica, capacidade de fixação de peças suspensas e compartimentação em casos de incêndio.
introdução – NBR15220 – exem
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Requisito - Adequação de paredes externas Apresentar transmitância térmica e capacidade térmica que proporcionem pelo menos desempenho térmico mínimo estabelecido nos dois critérios para cada zona bioclimática.
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Procedimento Prescritivo (normativo)
Sistemas de vedações verticais internas e externas
Critério - Transmitância térmica de paredes externas
Método de Avaliação É feito através de cálculos conforme procedimentos apresentados na NBR 15220-2.
introdução – NBR15220 – exem
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Procedimento Prescritivo (normativo)
Sistemas de vedações verticais internas e externas
Critério - Capacidade térmica de paredes externas
Método de Avaliação O método de avaliação é feito através de cálculos conforme procedimentos apresentados na NBR 15220-2. No caso de paredes que tenham na sua composição materiais isolantes térmicos de condutividade térmica menor ou igual a 0.065 W/(m.K) e resistência térmica maior que 0.5 m2.K/W; o cálculo da capacidade térmica deve ser feito desprezando-se todos os materiais voltados para o ambiente externo, posicionados a partir do isolante ou espaço de ar.
introdução – NBR15220 – exem
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Procedimento Prescritivo (normativo)
Sistemas de vedações verticais internas e externas
Requisito - Aberturas para ventilação Apresentar aberturas, nas fachadas das habitações, com dimensões adequadas para proporcionar a ventilação interna dos ambientes. Só se aplica aos ambientes de longa permanência: salas, cozinhas e dormitórios.
introdução – NBR15220 – exem
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Procedimento Prescritivo (normativo)
Sistemas de vedações verticais internas e externas
Critério – área mínima de ventilação Os ambientes de permanência prolongada devem ter aberturas para ventilação com áreas que atendam à legislação específica do local da obra Quando não houver exigências de ordem legal, para o local de implantação da obra, os valores mínimos admissíveis para as áreas de aberturas para ventilação de ambientes de longa permanência devem ser adotados conforme:
introdução – NBR15220 – exem
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Procedimento Prescritivo (normativo)
Sistemas de vedações verticais internas e externas
Método de Avaliação – área mínima de ventilação Consiste em fazer uma análise do projeto arquitetônico, considerando, para cada ambiente de longa permanência, a seguinte relação:
Onde: Aa. é a área efetiva de abertura de ventilação do ambiente, somente são consideradas as aberturas que permitam a livre circulação do ar, devendo ser descontadas as áreas de perfis, vidros e de qualquer outro obstáculo; não são computadas as áreas de portas internas. Ap é a área de piso do ambiente.
introdução – NBR15220 – exem
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A parte 5 da NBR 15575 trata dos sistemas de coberturas. • Funções importantes, desde a contribuição para preservação da saúde dos usuários até a própria proteção do corpo da construção, interferindo diretamente na durabilidade dos demais elementos que a compõem.
• Impedem a infiltração de umidade oriunda das intempéries para os ambientes habitáveis e previnem à proliferação de microorganismos patogênicos e de diversificados processos de degradação dos materiais de construção, incluindo apodrecimento, corrosão, fissuras de origem higrotérmica e outros.
• Parte mais exposta á radiação direta do sol, exerce predominante influência na carga térmica transmitida aos ambientes, influenciando diretamente no conforto térmico dos usuários e no consumo de energia para acionamento de equipamentos de ventilação forçada e/ou condicionamento artificial do ar.
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Procedimento Prescritivo (normativo)
Sistemas de Cobertura introdução – N
BR15220 – exemplos
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Requisito - Isolação térmica da cobertura Apresentar transmitância térmica e absortância à radiação solar que proporcionem um desempenho térmico apropriado para cada zona bioclimática.
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Procedimento Prescritivo (normativo)
Sistemas de Cobertura
Critério - Transmitância térmica
introdução – NBR15220 – exem
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15 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Procedimento Prescritivo (normativo)
Sistemas de Coberturas
Método de Avaliação – Transmitância Térmica de Coberturas O método de avaliação consiste na determinação da transmitância térmica, por meio de cálculo, conforme procedimentos apresentados na ABNT NBR 15220-2. Caso no projeto do sistema de cobertura haja previsão de isolação térmica, este deve fazer referência às Normas Brasileiras pertinentes.
introdução – NBR15220 – exem
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16 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Procedimento de Simulação Computacional (normativo)
Para a realização das simulações computacionais devem ser utilizadas como referência as informações do Anexo da parte 1 da norma, sobre a localização geográfica de algumas cidades brasileiras e os dados climáticos correspondentes aos dias típicos de projeto de verão e de inverno.
Na falta de dados para a cidade onde se encontra a habitação, recomenda-se utilizar os dados climáticos de uma cidade próxima com características climáticas semelhantes, na mesma Zona Bioclimática brasileira (conforme indicado na NBR 15220-Parte 3). Se o clima na cidade não for semelhante ao de nenhuma outra que tenha dados disponíveis, recomenda-se evitar o método da simulação computacional.
introdução – NBR15220 – exem
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Procedimento de Simulação Computacional (normativo)
Recomenda-se o emprego do programa EnergyPlus. Outros programas de simulação poderão ser utilizados, desde que permitam a determinação do comportamento térmico de edificações sob condições dinâmicas de exposição ao clima, sendo capazes de reproduzir os efeitos de inércia térmica e sejam validados pela ASHRAE Standard 140.
introdução – NBR15220 – exem
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18 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Procedimento de Simulação Computacional (normativo)
Para a geometria do modelo de simulação, deve ser considerada a habitação como um todo, considerando cada ambiente como uma zona térmica. Na composição de materiais para a simulação, devem-se utilizar os dados das propriedades térmicas dos materiais e/ou componentes construtivos: • Obtidos em laboratório, através de método de ensaio normalizado. • Na ausência destes dados ou na impossibilidade de obtê-los junto aos fabricantes, é permitido utilizar os dados disponibilizados NBR 15220-Parte 2 como referência.
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19 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Procedimento de Simulação Computacional (normativo)
Para edificações em fase de projeto, a avaliação deve ser feita para um dia típico de projeto, de verão e de inverno. O procedimento de simulação deve ser aplicado para unidades habitacionais isoladas, ou para unidades habitacionais representativas, no caso de conjuntos habitacionais ou edifícios multipiso. Todos os recintos da unidade habitacional devem ser simulados, avaliação dos resultados para dormitórios e salas. Na entrada de dados, considerar que os recintos adjacentes, de outras unidades habitacionais, apresentam a mesma condição térmica do ambiente que está sendo simulado. A edificação deve ser orientada conforme a implantação.
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20 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Procedimento de Simulação Computacional (normativo)
A unidade habitacional da edificação escolhida para a simulação deve ser a mais crítica do ponto de vista térmico. Caso esta orientação da edificação não esteja definida, esta deve ser posicionada de tal forma que a unidade a ser avaliada tenha a condição mais crítica do ponto de vista térmico. Taxa de ventilação de 1 ren/h. A absortância das superfícies expostas conforme a cor e as características das superfícies externas da cobertura e das paredes expostas:
• cobertura: valor especificado no projeto
• parede: assumir o valor correspondente à cor definida no projeto. Caso a cor não esteja definida, simular para três alternativas de cor: cor clara: α= 0,3, cor média: α= 0,5, cor escura: α= 0,7
introdução – NBR15220 – exem
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Procedimento de Simulação Computacional (normativo)
A unidade habitacional que não atender aos critérios estabelecidos para verão deve ser simulada novamente considerando-se as seguintes alterações: • ventilação: configuração da taxa de ventilação de cinco renovações do volume de ar do ambiente por hora (5,0 Ren/h) e janelas sem sombreamento; sombreamento: inserção de proteção solar externa ou interna da esquadria externa com dispositivo capaz de cortar no mínimo 50 % da radiação solar direta que entraria pela janela, com taxa de uma renovação do volume de ar do ambiente por hora (1,0 ren/h); ventilação e sombreamento: combinação das duas estratégias anteriores, ou seja, inserção de dispositivo de proteção solar e taxa de renovação do ar de 5,0 ren/h.
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Requisito – Exigências de desempenho no verão Apresentar condições térmicas no interior do edifício habitacional melhores ou iguais às do ambiente externo, à sombra, para o dia típico de verão.
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Procedimento de Simulação Computacional (normativo)
Critério – Valores máximos de temperatura
introdução – NBR15220 – exem
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Requisito – Exigências de desempenho no inverno Apresentar condições térmicas no interior do edifício habitacional melhores que do ambiente externo, no dia típico de inverno nas zonas bioclimáticas 1 a 5.
Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Procedimento de Simulação Computacional (normativo)
Critério – Valores mínimos de temperatura
introdução – NBR15220 – exem
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Procedimento de Medição (informativo)
É uma ferramenta adicional para avaliar, de forma menos criteriosa do que os métodos normativos descritos, o desempenho térmico da unidade habitacional. Por meio de medição, a temperatura de bulbo seco pode ser comparada com os critérios de temperatura estabelecidos no método de simulação computacional. A temperatura de bulbo seco do ar deve ser medida no centro dos recintos dormitórios e salas, a 1,20 m do piso. Para as medições de temperatura, seguir as especificações de equipamentos e montagem dos sensores, apresentadas na ISO 7726. Para avaliar edificações existentes, considerar as situações apresentadas:
• No caso de uma única unidade habitacional, medir nos recintos indicados tal como se apresentam; • Em conjunto habitacional de unidades térreas e edifícios multipiso, escolher uma ou mais unidades, que possibilitem a avaliação nas condições estabelecidas como críticas termicamente, conforme orientado na norma.
introdução – NBR15220 – exem
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Procedimento de Medição (informativo)
Para avaliação em protótipos, recomenda-se que eles sejam construídos considerando-se as orientações estabelecidas pela norma, tendo em vista a avaliação em condições térmicas críticas . Sem obstrução por elementos externos, para paredes e janelas dos protótipos, sempre que possível. Deve-se reproduzir as condições mais semelhantes possíveis daquelas que serão obtidas pela edificação real, em relação às condições de sobreamentos ou ventilação. Período de medição, o dia tomado para análise deve corresponder a um dia típico de projeto, de verão ou de inverno, precedido por pelo menos um dia com características semelhantes. Recomenda-se trabalhar com uma seqüência de três dias de medição e analisar os dados do terceiro dia.
introdução – NBR15220 – exem
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EXEM
PLO
S
+
26 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
+ prescritivo + simulação computacional
Procedimento prescritivo – exemplo 1
Verificar se os critérios da NBR 15575 são atendidos por esta parede, para o caso de a parede ter absortância 0,5 e estar na Zona Bioclimática 3. α < 0,6 Uparede < Ulimite logo, OK! CTparede < CTmínima logo, faz-se necessária a SIMULAÇÃO!
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Procedimento prescritivo – exemplo 2
Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Verificar se os critérios da NBR 15575 são atendidos por esta parede, para para o caso de a parede ter absortância 0,5 e estar na Zona Bioclimática 8. α < 0,6 Uparede < Ulimite logo, OK! CTparede < CTmínima (sem exigência para a Zona Bioclimática 8)
introdução – NBR15220 – exem
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28 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Verificar se os critérios da NBR 15575 são atendidos por esta parede, para o caso de a parede ter absortância 0,5 e estar na Zona Bioclimática 2. α = 0,5 (sem exigência para a Zona Bioclimática 2) Uparede > Ulimite logo, faz-se necessária a SIMULAÇÃO! CTparede < CTmínima logo, faz-se necessária a SIMULAÇÃO! Obs.: para ser necessária a simulação computacional, basta que UM dos requisitos acima não seja atendido.
Procedimento prescritivo – exemplo 3 introdução – N
BR15220 – exemplos
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29 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Verificar se os critérios da NBR 15575 são atendidos por esta edificação residencial unifamiliar, pelo método prescritivo ou pelo método de simulação Características: Cinco zonas térmicas, sendo quatro zonas para os ambientes e uma para o ático da cobertura. Área construída: 36m² (6m x 6m); Pé direito: 2,8m. Ambientes: 2 dormitórios, banheiro, sala e cozinha conjugada; localização Brasília (zona bioclimática 4); aberturas para ventilação e iluminação é de 15% em relação à área do ambiente.
Procedimento Simulação – exemplo 1 introdução – N
BR15220 – exemplos
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30 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
1 cm telha de barro + 5 cm forro de madeira U= 1,7 W/m²K C= 75 kJ/m²K alfa= 0,6
Verificação cobertura pelo método prescritivo: α = 0,6 Ucobertura < Ulimite logo, OK!
Procedimento Simulação – exemplo 1 introdução – N
BR15220 – exemplos
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31 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Paredes concreto 10 cm
U= 4,40 W/m²K C= 240 kJ/m²K alfa= 0,5
Verificação das paredes externas pelo método prescritivo: α = 0,5 Uparede > Ulimite logo, faz-se necessária a SIMULAÇÃO! CTparede < CTmínima logo, faz-se necessária a SIMULAÇÃO!
Procedimento Simulação – exemplo 1 introdução – N
BR15220 – exemplos
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32 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Procedimento Simulação – exemplo 1 introdução – N
BR15220 – exemplos
?
?
Nebulosidade: escala de 0 a 10, sendo 0 a condição de céu claro, 10 condição de céu totalmente encoberto
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33 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Procedimento Simulação – exemplo 1 introdução – N
BR15220 – exemplos
Nebulosidade entra como claridade do céu: escala de 0 a 1, sendo 0 a condição de céu totalmente encoberto, 1 condição de céu claro.
Temperatura mínima inverno: entra como TBS máxima= TBS mínima + amplitude diária
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Tem
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TBS externa TBS int Quarto 1
TBS int Quarto 2 TBS int Sala
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21 h
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Tem
pera
tura
(°C)
TBS externa TBS int Quarto 1
TBS int Quarto 2 TBS int Sala
Quarto1: 16,86°C> 15,00°C (10 + 5) Quarto 2: 16,93°C> 15,00°C
Sala: 16,16°C> 15,00°C Logo, OK nível de desempenho intermediário!
Quarto1: 31,02°C< 31,20°C Quarto 2: 31,38°C> 31,20°C
Sala: 31,59°C> 31,20°C Logo, necessário SIMULAR novamente! 34
Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Verificação do desempenho térmico da edificação pelo método de simulação – ventilação de 1 renovação de ar por hora:
31,20°C
10,00°C
Procedimento Simulação – exemplo 1 introdução – N
BR15220 – exemplos
31,02°C, 31,38°C e 31,59°C 16,86°C, 16,93°C e 16,16°C
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TBS externa TBS int Quarto 1
TBS int Quarto 2 TBS int Sala
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Tem
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(°C)
TBS externa TBS int Quarto 1
TBS int Quarto 2 TBS int Sala
Quarto1: 14,79°C> 13,00°C (10 + 3) Quarto 2: 14,86°C> 13,00°C
Sala: 14,23°C> 13,00°C Logo, OK nível de desempenho minímo!
Quarto1: 30,45°C> 31,20°C Quarto 2: 30,43°C< 31,20°C
Sala: 30,80°C< 31,20°C Logo, OK nível de desempenho minímo! 35
Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Verificação do desempenho térmico da edificação pelo método de simulação – ventilação de 5 renovações de ar por hora:
31,20°C
10,0°C
Procedimento Simulação – exemplo 1 introdução – N
BR15220 – exemplos
30,45°C, 30,43°C e 30,80°C 14,79°C, 14,86°C e 14,23°C
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36 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
A avaliação do desempenho térmico foi realizada em uma edificação residencial unifamiliar. A edificação foi modelada no programa EnergyPlus com cinco zonas térmicas, sendo quatro zonas para os ambientes e uma para o ático da cobertura. Área construída: 36m² (6m x 6m); Pé direito: 2,8m. Ambientes: 2 dormitórios, banheiro, sala e cozinha conjugada; localização Florianópolis (zona bioclimática 3).
Referência SORGATO, M. J.; MELO, A. P.; LAMBERTS, R. Análise do Método de Simulação de Desempenho Térmico da Norma NBR 15575. Artigo submetido ao ENCAC 2013. LabEEE - Laboratório de Eficiência Energética em Edificações. 2013
Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica) introdução – N
BR15220 – exemplos
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37 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Propriedades da envoltória Cobertura: telha cerâmica, barreira radiante de alumínio e laje de concreto; Transmitância da cobertura U=1,09 [W/(m²K)]; Capacidade térmica da cobertura CT=113,0 [kJ/m²K]; Absortância da cobertura é de 0,50. Paredes: concreto armado moldadas in loco, com espessura total de 5cm. Transmitância térmica da parede U=5,00 [W/(m²K)] Capacidade térmica CT=120,0 [kJ/m²K] Absortância das paredes é 0,30. O tamanho da abertura para ventilação e iluminação é de 15% em relação à área do ambiente, as aberturas dos ambientes de permanência prolongada possuem dispositivos de sombreamento externo (venezianas).
Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica) introdução – N
BR15220 – exemplos
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38 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Padrão de ocupação Cada dormitório da edificação deve ser simulado com o padrão de ocupação de duas pessoas por ambiente, para o período noturno entre as 21h e 7h. A Sala de Estar da edificação deve ser simulada com um padrão de ocupação de 50% da edificação, no período diurno entre as 14h e 18h e no período das 18h às 21h, com 100% da ocupação dos dormitórios da edificação. Em função do tipo de atividade desempenhada em cada ambiente deve ser adotada a taxa metabólica para cada atividade. Para a atividade do Dormitório (dormindo ou descansando), deve-se simular com os valores de calor dissipado de 81 W por pessoa. Para a atividade da Sala (sentado ou assistido TV), o calor dissipado é de 108 W por pessoa. Padrão de uso da iluminação O padrão de uso da iluminação está vinculado em função do padrão de ocupação dos ambientes de permanência prolongada. Considera-se que os usuários utilizam a iluminação artificial nas primeiras horas da manhã, entre 6h às 7h, no período noturno entre as 21h as 23h no Dormitório. Na Sala de Estar os usuários utilizam a iluminação artificial durante o período das 17h as 21h.
Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica) introdução – N
BR15220 – exemplos
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39 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Critério de avaliação do desempenho térmico no verão
O desempenho térmico do ambiente de permanência prolongada é classificado em três níveis: mínimo se (Tint≤ Text); intermediário se (Tint≤ Text – 2°C); superior se (Tint≤ Text – 4°C), para a Zona Bioclimática 3.
INFLUÊNCIA DA DATA NO DIA TÍPICO DE VERÃO 21/12 - OK (desempenho mínimo) 05/03 - NÃO PASSOU
32.70 32.69
18
21
24
27
30
33
36
01h
03h
05h
07h
09h
11h
13h
15h
17h
19h
21h
23h
Tem
pera
tura
C
Temp. Externa Dormitório Casal
32.70 33.08
18
21
24
27
30
33
36
01h
03h
05h
07h
09h
11h
13h
15h
17h
19h
21h
23h
Tem
pera
tura
C
Temp. Externa Dormitório Casal
Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica) introdução – N
BR15220 – exemplos
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40 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Critério de avaliação do desempenho térmico no verão
O desempenho térmico do ambiente de permanência prolongada é classificado em três níveis: mínimo se (Tint≤ Text); intermediário se (Tint≤ Text – 2°C); superior se (Tint≤ Text – 4°C), para a Zona Bioclimática 3.
INFLUÊNCIA DO TIPO DE CÉU NO DIA TÍPICO DE VERÃO 70% de céu limpo - OK (desempenho min.) 30% de céu limpo - OK (desempenho sup.)
32.70 31.07
18
21
24
27
30
33
36
01h
03h
05h
07h
09h
11h
13h
15h
17h
19h
21h
23h
Tem
pera
tura
C
Temp. Externa Dormitório Casal
32.70
28.62
18
21
24
27
30
33
36
01h
03h
05h
07h
09h
11h
13h
15h
17h
19h
21h
23h
Tem
pera
tura
C
Temp. Externa Dormitório Casal
Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica) introdução – N
BR15220 – exemplos
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41 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Critério de avaliação do desempenho térmico no inverno
O desempenho térmico do ambiente de permanência prolongada é classificado em três níveis: mínimo se (Tint≥ Text+ 3°C); intermediário se (Tint≥ Text+ 5°C); superior se (Tint≥ Text+ 7°C), para a Zona Bioclimática 3.
INFLUÊNCIA DAS CARGAS INTERNAS NO DIA TÍPICO DE INVERNO sem cargas - OK (desempenho mín.) com cargas - OK (desempenho interm.)
6.10
10.52
3
5
7
9
11
13
15
17
01h
03h
05h
07h
09h
11h
13h
15h
17h
19h
21h
23h
Tem
pera
tura
C
Temp. Externa Dormitório Casal
6.10
11.19
3
5
7
9
11
13
15
17
01h
03h
05h
07h
09h
11h
13h
15h
17h
19h
21h
23h
Tem
pera
tura
C
Temp. Externa Dormitório Casal
Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica) introdução – N
BR15220 – exemplos
45
42 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Avaliação do desempenho térmico da edificação Como proposta, foi desenvolvido e encaminhado um novo método de simulação durante a consulta pública da NBR 15575. A proposta do novo método busca avaliar o desempenho térmico da edificação através dos graus-hora de resfriamento e aquecimento. A modelagem da edificação sob avaliação deve estar de acordo com o projeto arquitetônico, geometria da edificação, aberturas, propriedades térmicas dos elementos construtivos (paredes, cobertura e piso) e a orientação conforme o projeto. As aberturas que proporcionam a ventilação (portas e janelas) devem possuir as mesmas coordenadas cartesianas do projeto sob avaliação. A modelagem da envoltória da edificação de referência deve atender os limites estabelecidos no método prescritivo da norma, para os valores de transmitância térmica da parede e cobertura conforme a zona bioclimática adotada. A temperatura base para graus-hora de resfriamento adotada foi de 26°C e de aquecimento de 18°C.
introdução – NBR15220 – exem
plos Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica)
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43 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Avaliação do desempenho térmico da edificação Os resultados da avaliação do desempenho térmico da edificação, através do método de simulação proposto na consulta pública da NBR 15575, são apresentados nas figuras abaixo. A edificação com parede de concreto de 5cm (parede sob avaliação) apresentou Ch de Resfriamento 70% superiores que a edificação com a parede de referência (atende os limites do prescritivo). O resultado de Ch de Aquecimento foi 60% superior que a edificação com a parede de referência.
613
537
713
983
895 1,
112
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Dormitório 1 Dormitório 2 Sala
˚Ch
Aque
cim
ento
Parede Referência Parede sob avaliação
813
789
883
1,19
4
1,12
1
1,18
9
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Dormitório 1 Dormitório 2 Sala
˚Ch
Res
fria
men
to
Parede Referência Parede sob avaliação
introdução – NBR15220 – exem
plos Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica)
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44 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Principais críticas e correções sugeridas => Recomenda-se adotar uma nomenclatura padrão para o dia representativo utilizado na simulação. Um “dia de projeto” para verão ou inverno representa condições diferentes de um “dia típico” de verão ou inverno. O termo “dia típico de projeto” pode causar confusão. => Se o clima no local de implantação da edificação não for semelhante ao de nenhuma outra cidade que tenha dados disponíveis, o método da simulação computacional não deve ser utilizado para avaliação de desempenho térmico. => O programa utilizado para realizar as simulações computacionais deve ser capaz de modelar 8760 horas por ano, variações horárias de ocupação, cargas internas, modelar efeitos de inércia térmica e de multi-zonas térmicas. => Deve-se considerar as cargas internas da edificação para o verão e para o inverno, caso contrário, a simulação não representaria a realidade.
Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica) introdução – N
BR15220 – exemplos
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45 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil
Principais críticas e correções sugeridas =>As janelas dos dormitórios, para qualquer região climática, devem ter dispositivos de sombreamento, permitindo o controle do sombreamento e escurecimento, a critério do usuário. =>As aberturas dos dormitórios da edificação de referência devem ser modeladas com dispositivo de sombreamento. O período de sombreamento mínimo para as zonas bioclimáticas 1 a 4 é de 21 de setembro a 20 de marco (no horário das 8h as 18h), compreendendo a primavera e o verão. Já, para as zonas bioclimáticas 5 a 8 o período de sombreamento e o ano inteiro (no horário das 8h as 18h). Referência SORGATO, M. J.; MARINOSKI, D. L.; MELO, A. P.; LAMBERTS, R. Nota técnica referente a avaliação para a norma de desempenho NBR 15575 em consulta pública. LabEEE - Laboratório de Eficiência Energética em Edificações. 2012
Procedimento Simulação – exemplo 2 (análise crítica) introdução – N
BR15220 – exemplos
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