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ISOLAMENTO TÉRMICO EM SISTEMAS PREDIAIS SUSTENTÁVEIS
Carlos G. Caruy
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ABRALISO
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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS FABRICANTES DE LÃS ISOLANTES
MINERAIS
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ABRALISO
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É uma organização que representa os fabricantes nacionais de lãs isolantes minerais,
lã de vidro e lã de rocha
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ABRALISO
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OBJETIVO
Divulgar os conhecimentos e tecnologias sobre o uso de isolantes térmicos e
acústicos nas diversas aplicações industriais e na construção civil
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Após esta apresentação nós vamos concluir que:
A isolação térmica com lãs minerais é a técnica mais simples, segura e
tradicional para a obtenção de conforto térmico e eficiência energética nas edificações/instalações industriais, comerciais, serviços, públicas e residenciais
A isolação térmica demanda um investimento reduzido, com retorno
garantido a curtíssimo prazo
Existe um enorme potencial no Brasil para a obtenção, a curto prazo, de
uma significativa economia de energia e redução da demanda através da isolação térmica
A isolação térmica contribui para o tema sustentabilidade
TEMOS QUE SER AMBICIOSOS, UMA VEZ QUE O FUTURO NÃO NOS DEIXA
MAIS ESCOLHA
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Esta apresentação é composta de duas partes:Parte 1
Como interpretar o item 3 – Envoltórias, da Regulamentação para Etiquetagem Voluntária do Nível de Eficiência Energética de Edifícios
Comerciais, de Serviços e Públicos
Parte 2Como o isolamento térmico das envoltórias das edificações pode
reduzir o consumo de energia elétrica e a carga instalada dos aparelhos de ar condicionado
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Parte 1
Interpretação e discussão do item 3 –
Envoltórias.
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A revisão 10 do texto da Regulamentação de Etiquetagem pode ser obtido em
www.labeee.ufsc.br
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Exigências da Regulamentação para as
coberturas das edificações
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Para obter nível A de eficiência em ambientes climatizados com ar condicionado
• As coberturas das edificações em todas as regiões bioclimáticas devem ter transmitância térmica máxima de 1W / m².K
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Qual o significado prático da exigência de transmitância térmica (U) máxima de 1W/m².K ?
Exemplo Cobertura de telha de fibro-cimento
U = 4,60 W/m².K
NBR 15220:Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social
Obs. Texto disponível em www.labeee.ufsc.br
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O isolamento das coberturas é OBRIGATÓRIO para reduzir a transmitância térmica para U < 1,0 W/m2K
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Cálculo da espessura de isolante necessária
Resistência térmica (R) é o inverso da Transmitância térmica (U)U = 1 / R
Cobertura em fibrocimento
Exigência da Regulamentação
Isolamentodeve ter
U < 4,60 W / m².K U < 1 W / m².K -
R = 1 / 4,60 =R = 0,2174 m².K / W
R > 1 / 1 =R > 1 m².K / W
R > 1 - 0,2174 =R > 0,7826 m².K / W
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Cálculo da espessura de isolante necessária
R = e / k
e = espessura do isolante em mR = Resistência térmica = 0,7826 m².K / Wk = 0,038 W / m.K (condutividade térmica das fibras minerais)
e = 0,7826 x 0,038e = 0,030 m = 30 mm
30 mm de fibras minerais (lã de vidro ou lã de rocha)
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Para obter nível A de eficiência em ambientes NÃO climatizados com ar condicionado
• As coberturas das edificações em todas as regiões bioclimáticas devem ter transmitância térmica máxima de 2W / m².K.
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No exemplo anterior (cobertura em fibrocimento) , a espessura teórica seria inferior a 20 mm.
No entanto, por razões de produção e padronização, a espessura será também de 25 mm de lã de vidro ou lã de rocha.
Espessura de isolante para obter nível A de eficiência em ambientes NÃO climatizados com ar condicionado
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Exigências da Regulamentação para as paredes opacas das edificações
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Para obter nível A em ambientes climatizados ou não:
• As paredes externas leves (ex.:concreto leve, steel frame, wood frame, etc) exigem isolamento, com espessura variável conforme a região (De 15 a 50 mm de fibras minerais).
• As paredes externas pesadas (ex.: parede de blocos de concreto) dispensam isolamento.
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Parte 2
Como o isolamento térmico das envoltórias das edificações pode reduzir o consumo de energia elétrica e a carga instalada dos aparelhos de ar condicionado
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A ABRALISO realizou diversas simulações com o uso do software Energy Plus para verificar a contribuição da isolação térmica de coberturas e fachadas em edificações com diferentes gerações internas de calor.
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Resultados FinaisEdifícios de escritórios
Galpão Comercial
Techno uildBEngenharia & Consultoria Ltda.
AVALIAÇÃO DO IMPACTO DO ISOLAMENTO TÉRMICO DE FACHADAS E COBERTURAS NO
CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA
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O trabalho completo deste estudo está disponível em nosso site:
www.abraliso.org.br
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Modelo Básico – Edifício de Escritórios
• Área: 1500m2
• Pavimentos: 15 + 2 subsolos para garagem
• Pé direito: 3,5m• Up: 2,50W/(m2K)• Absortância das paredes: 70%• Uc: 2,75W/(m2K)• Absortância da cobertura: 70%• WWR: 40%
• ILD: 20W/m2
– 11W/m2 – Iluminação– 4W/m2 – Pessoas– 5W/m2 - Equipamentos
• Padrão de ocupação: 8 horas• Operação do AC: 10 horas
(escritórios de serviço)• Infiltração: 0,3ACH• SHGC: 0,49 (vidro refletivo)• Arquivo climático: Cidade de São
Paulo
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Zn1
Zn2
Zn3
Zn4Zn5
NN
NN
Modelo Básico – Ed. Escritórios
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Edifícios climatizados Quantificação da economia anual com carga interna de 20 W/m2
10% de economia de energia com ar condicionado
3 a 4 % de economia anual no edifício estudado representam:
50 MWh x R$ 300,00 / MWh = R$ 15.000,00 / ano
Investimento em isolamento = R$ 50.000,00 (5.0000 m2)
Retorno do investimento em 3,3 anos
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Considerando que o consumo médio residencial no estado de São Paulo é de 190,4 KWh/mês, podemos dizer que a economia de energia obtida com o isolamento das fachadas do edifício estudado na simulação (50MWh/ano) é suficiente para suprir o consumo de 22 residências!!
Isolamento térmico = economia de energia
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Redução da Carga Instalada
Com carga interna de 20 W/m²: redução de 53 TR
Representa economia aproximada de R$ 318.000,00 no investimento em equipamentos.
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Economia:
Redução do capital investido: R$ 318.000,00 (deixa de gastar)Redução no consumo de energia: R$ 15.000,00 (ganha todo ano)
Investimento (R$ 50.000,00) (gasta uma vez)
Resultado R$ 283.000,00 (1º ano)
Resultado R$ 15.000,00 (demais anos)
Vantagem econômica
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Modelo Básico – Galpão ComercialTipos de edificações que se enquadram nessa categoria:
- Shoppings
- Supermercados
- Lojas
- Centros de distribuição
- Indústrias
- Edifícios comerciais horizontais – 3 pavimentos
- Escolas
- Hospitais, clínicas e laboratórios
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Modelo Básico – Galpão Comercial
NN
Zn1
Zn2
NN
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Exemplo de Galpão climatizado com área de piso de 3.200 m² e 10 m de pé direito
Carga interna de 80 w/m²
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Redução do consumo anual de energia elétrica Isolamento somente na cobertura
Espessura(mm)
Consumo(MWh/ano)
Economia(MWh/ano)
Economia(R$/ano)
Investimento em isolante
(R$)0 1966 - - -
25 1550 416 124.800,00 32.000,00
50 1516 450 135.000,00 64.000,00
75 1483 483 144.900,00 96.000,00
100 1475 491 147.300,00 128.000,00
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Redução da carga instalada de aparelhos de ar condicionado - Isolamento somente na cobertura
Espessura(mm)
Carga instalada
(TR)
Economia(TR)
Economia(R$)
Investimento em isolante
(R$)0 500 - - -
25 265 235 1.410.000,00 32.000,00
50 245 255 1.530.000,00 64.000,00
75 226 274 1.644.000,00 96.000,00
100 222 278 1.668.000,00 128.000,00
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Conclusões
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Isolamento térmico das coberturas e de paredes opacas em edifícios verticais
• É obrigatório para obtenção da classificação A da envoltória.
• Proporciona de 3 a 4 % de redução de consumo de energia elétrica, MÍNIMO.
• Em nenhuma situação, o isolamento sobrecarrega os equipamentos de A.C.
• Proporciona grandes reduções na carga instalada dos aparelhos de ar condicionado
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Isolamento térmico das coberturas de edificações horizontais Ex.: Supermercados, shoppings, indústrias, etc
• É obrigatório para obtenção da classificação A da envoltória.
• Proporciona enormes reduções de consumo de energia elétrica e na carga instalada dos aparelhos de ar condicionado
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Maiores economias de energia
Com o uso de isolantes térmicos, combinados comoutras soluções de arquitetura (como sombreamento, ventilação, utilização de cores claras nas fachadas opacas, aberturas e características dos vidros) e deengenharia (uso de sistemas construtivos e de climatização eficientes), é possível maximizar os resultados de economia de energia e também de conforto.
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Maiores economias de energia podem ser obtidas através de:
Cores claras nas fachadas Sombreamentos verticais e horizontais das fachadas Vidros com características adequadas Relação área envidraçada x fechamentos opacos Ventilação natural Sistema construtivo Orientação das fachadas
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É inegável a contribuição dos isolantes térmicos para a redução no consumo de energia e da necessidade de carga térmica para climatização, mas esta contribuiçãopode variar de acordo com cada tipologia, característicaconstrutiva e uso da edificação.
É importante estudar os projetos para o correto uso da isolação térmica.
Maiores economias de energia
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ArquiteturaNão existe incompatibilidade entre a necessidade de isolamento nas coberturas e fachadas com arquitetura. Palavra-chave = adequação
É fundamental o conhecimento dos materiais isolantes – propriedades, características, usos e aplicações
Os fabricantes de materiais também são fundamentais no projeto (método, integração, multidisciplinar)
Parcerias: universidade - indústria – projetistas – arquitetos - engenheiros
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Arquitetura
Isolante
Parapeito 1,2 m
Vidro
Laje
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ABRALISO
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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS FABRICANTES DE LÃS ISOLANTES
MINERAIS
www.abraliso.org.br
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MUITO OBRIGADO!!!