quantificaÇÃo, simulaÇÃo e eficiÊncia energÉtica · software domus - procel edifica 2.0.0 ......
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QUANTIFICAÇÃO, SIMULAÇÃO E EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA
Claudia Barroso-Krause Claudio Morgado
Alice Brasileiro Ingrid Fonseca
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Simulação e Decisão? Ou Decisão e Simulação?
Ou Decisão com Simulação?
INTEGRAÇÃO E ESCOLHA
Cláudia Barroso-Krause
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Concepção de projeto “comum”...
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Novas (?!) exigências ambientais: higrotermicas, luminícas, visuais, sonoras, de qualidade do ar, de aproveitamentodo Sol, de eficiência energética, de aproveitamento de água, ...
8
www.ecohouse.com.br
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INTEGRAÇÃO E ESCOLHA ?!?
www.ecohouse.com.br
Renzo Piano
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• CONFORTO HIGROTÉRMICO da sala de leitura diurna;
• INSOLAÇÃO na sala do acervo especial;
• Implantação de sistema de AQUECIMENTO SOLAR PASSIVO DE ÁGUA;
• Implantação DE SISTEMA FOTOVOLTAICO para geração de energia elétrica;
• Adequação dos REQUISITOS DE REFRIGERAÇÃO do acervo especial;
• VENTILAÇÃO NATURAL suficiente no verão no período de 10h ao meio dia na área de leitura matinal.
• ILUMINAÇÃO NATURAL no período de 10h ao meio dia ao longo do ano na área de leitura matinal.
• QUALIDADE ACÚSTICA das áreas de leitura;
Objetivo : Compreensão e sensibilidade dos fenômenos a partir da decisão projetual e através experimentação sobre metas especificas de forma contemporânea à disciplina de PA
TOPO , AMB 1 -> TI - > AMB 2: :
Metodologia: Compreensão e sensibilidade monocritério dos fenômenos via decisão projetual e Na sequencia, análise qualitativa e comparativa multicritério a partir da “conhecimento e experimentação” adquirida sobre os projetos realizados
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• CONFORTO HIGROTÉRMICO da sala de leitura diurna;
• INSOLAÇÃO na sala do acervo especial;
• Implantação de sistema de AQUECIMENTO SOLAR PASSIVO DE ÁGUA;
• Implantação DE SISTEMA FOTOVOLTAICO para geração de energia elétrica para iluminação
• Adequação aos REQUISITOS DE REFRIGERAÇÃO do acervo especial inclusive estética);
• VENTILAÇÃO NATURAL suficiente no verão no período de 10h ao meio dia na área de leitura matinal.
• ILUMINAÇÃO NATURAL no período de 10h ao meio dia ao longo do ano na área de leitura matinal.
• QUALIDADE ACÚSTICA das áreas de leitura nos períodos de funcionamento;
• 2 ambientes independentes de leitura do acervo impresso, focados no público alvo ;para 30 alunos cada (supletivo e infantil)
• 1 secretaria com local para devolução de livros e catalogação; para 2 funcionários
• 1 sala de guarda do acervo especial para 60 livros com área de consulta para 2 pessoas;
• 1 sala de guarda do acervo de uso cotidiano de livros, jornais e revistas de informação geral;
• banheiros com vestiário ( chuveiros).
• 1 cafeteria/lanchonete para café e pequenas refeições prontas, feitas in loco, para 15 pessoas;
• 1 unidade unifamiliar mínima (3 pessoas máximo) para o vigilante
• 1 pátio externo de leitura
• BUSCA DA SITUAÇAO IDEAL E O cliente DEPOIS escolhe o terreno que atenda ao que quer
Requerimentos do Cliente (qualidade ambiental com sustentabilidade)
Resumo do Programa a ser atendido: Biblioteca Protótipo
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sis
Bio
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Dicas 2 SolAr
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Dicas 2 SolAr
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Dicas 1 e 4
Exercício 3
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Bio
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Dicas 2 SolAr
Exe
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Dicas 1 e 4
Exercício 3 RadLite
Dic
as
3
Exe
rcíc
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An
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Bio
Exe
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Dicas 2 SolAr
Exe
rcíc
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Dicas 1 e 4
Exercício 3 RadLite
Dic
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3
Exe
rcíc
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Acustico 3.0
Exercício 5
Opps.. O cliente comprou um terreno sem consultar
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An
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A
An
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Anteprojeto C
An
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Exercício 6
Anteprojeto 5
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An
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Bio
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Dicas 2 SolAr
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Dicas 1 e 4
Exercício 3 RadLite
Dic
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3
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Acustico 3.0
Exercício 5
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RTQ-C
(Requisitos Técnicos da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e
Públicos)
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RTQ-C
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PROCEDIMENTOS PARA A DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA
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PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS DA ENVOLTÓRIA
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PRÉ-REQUISITOS ESPECÍFICOS DA ENVOLTÓRIA
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PROPRIEDADES TÉRMICAS
A transmitância térmica (U) indica o comportamento da superficie em relação à transmissão de calor para o interior do ambiente. Quanto menor o valor de U, mais difícil será o calor atravessar o fechamento (maior isolamento térmico).
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PROPRIEDADES TÉRMICAS
A absortância à radiação solar (α) é a fração de radiação solar absorvida quando a radiação incide em uma superfície
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Variáveis consideradas nas equações
•Equação-exemplo: ( ZB4 e ZB5, Ape<500m², limite FF máx 0,75)
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EXEMPLOS
DE TRABALHOS
DE ALUNOS
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ZB 1
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ZB 3
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ZB 5
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ZB 7
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Na FAU-UFRJ FAT 002 Eficiência Energética em Edificações
Início da disciplina 2012/1
Aborda conceitos gerais de eficiência com o foco
direcionado para o processo de avaliação das edificações
com vistas à etiquetagem
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Residenciais Comerciais, de serviços
e públicos
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PROCEDIMENTOS PARA A DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA
Nas edificações residenciais, a classificação é feita a partir de 3 avaliações:
•Envoltória no Verão
•Envoltória no Inverno (ZB1 a ZB4)
•Aquecimento de água
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Trabalho de avaliação de edificação residencial
Dados: Configuração de residência unifamiliar, 42m², ZBs diferentes para cada grupo Solicitado: Complementação do projeto (orientação, aberturas, concepção da cobertura, constituição da envoltória) Classificação da ENCE
Método Prescritivo
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Alguns resultados:
Lis Pamplona, Paulo Barcelos e Diana Schin
Adriano Martins, Mayara Corrêa, Taina Galdino e Vitor Nunes
Andre Godinho, Diane Bianchi e Fernanda Mercês
Andrea Baran, Bruno Oliveira, Debora Botta e Marina Ferreira
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Lis Pamplona, Paulo Barcelos e Diana Schin
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Andre Godinho, Diane Bianchi e Fernanda Mercês
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Apesar de utilizar o método prescritivo, alguns ensaios podem ser feitos:
Planilha produzida pelo LabEEE, UFSC
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Exemplo: Avaliação de sala de residência em ZB-3
Envoltória p/ VERÃO
Envoltória p/INVERNO
Absortância (basicamente, a cor da parede externa)
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Envoltória p/ VERÃO
Envoltória p/INVERNO
Fator de Ventilação (% de ar que passa pela esquadria)
Exemplo: Avaliação de sala de residência em ZB-3
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Fator de Ventilação (% de ar que passa pela esquadria)
Janela de abrir: 90% (média) Janela de correr: 45% (média)
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Envoltória p/ VERÃO
Envoltória p/INVERNO
Fator de Ventilação (% de ar que passa pela esquadria)
Exemplo: Avaliação de sala de residência em ZB-3
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Envoltória p/ VERÃO
Envoltória p/INVERNO
Exemplo: Avaliação de sala de residência em ZB-3
Somb (sombreamento das aberturas)
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Envoltória p/ VERÃO
Envoltória p/INVERNO
Exemplo: Avaliação de sala de residência em ZB-3
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Ou seja, dependendo da situação,
simples alterações no
projeto podem
contribuir para a
promoção da eficiência...
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Avaliações de eficiência energética com apoio do Software Domus - Procel Edifica 2.0.0 – ensaios de
diferentes alternativas construtivas no Rio de Janeiro
Ingrid Fonseca
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Objetivo
Avaliar a eficiência energética de modelos com distintas características construtivas, localizados no Rio de Janeiro, com
apoio do Programa de Simulação Higrotermoenergética de Edificações Domus - Procel Edifica 2013 (versão 2.0.0)*:
• Envoltória • Sistema de iluminação artificial
*Programa desenvolvido pelo Prof. Nathan Mendes, da PUC-PR (http://www.domus.pucpr.br/), com apoio do
Procel/Eletrobrás
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Modelo utilizado
Dimensões da zona térmica: 20,00 x 15,00 x 3,00 Com 10 janelas de 1,00 x 1,00 orientadas a leste e a oeste
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Fachadas leste e oeste
Fachada norte
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Características construtivas do modelo – opção 1 Propriedades das camadas
Cobertura Concreto laje (20cm)
Piso Radier de concreto (10cm) + argamassa (2,5cm) + porcelanato (1cm)
Paredes Argamassa (2,5cm) + tijolo 6 furos quadrados (9,0cm) + argamassa
(2,5cm)
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Propriedades das aberturas
Características
gerais Janelas Porta
Material
Alumínio (pintura escura
não metálica) + vidro
comum 3mm
Madeira
Área de
esquadria 15% -
Percentual de
área de
abertura
100% 100%
Horário de
abertura
de segunda a sexta, das
8:00 às 18:00 -
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Ganhos internos
Ganhos internos
Equipamentos 20 computadores
4 impressoras à laser
Iluminação 15,0 W/m2 (sem cumprir os pré-requisitos)
Pessoas 20 pessoas, com 60kg e 1,70m
Horários de uso e funcionamento dos equipamentos e
iluminação – de segunda a sexta, das 8:00 às 18:00
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Parâmetros de simulação x resultados para o Rio de Janeiro - ZB 8 -
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Características construtivas do modelo e resultados - opção 2 -
Propriedades das camadas
Cobertura Concreto laje (20cm) + câmara de ar (5cm) + gesso
(3cm)
Piso Radier de concreto (10cm) + argamassa (2,5cm) +
porcelanato (1cm)
Paredes
Argamassa (2,5cm) + tijolo 6 furos quadrados
deitados (14,0cm) + lã de vidro (1cm) + argamassa
(2,5cm)
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Características construtivas do modelo e resultados - opção 3 -
Propriedades das camadas
Cobertura Concreto laje (20cm) + câmara de ar (5cm) + gesso
(3cm)
Piso Radier de concreto (10cm) + argamassa (2,5cm) +
porcelanato (1cm)
Paredes Argamassa (2,5cm) + tijolo 6 furos quadrados deitados
(14,0cm) + lã de vidro (1cm) + argamassa (2,5cm)
Ganhos internos
Equipamentos 20 computadores
4 impressoras à laser
Iluminação 9,0 W/m2 (cumprindo os pré-requisitos)
Pessoas 20 pessoas, com 60kg e 1,70m
Horários de uso e funcionamento dos equipamentos e iluminação – de
segunda a sexta, das 8:00 às 18:00
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Discussões
Potencial como auxílio às decisões de projeto: seleção de materiais de fechamento, orientação, posicionamento de aberturas, necessidade de proteção, etc.; Fácil e imediata visualização de resultados de alterações nas características construtivas e nos locais de implantação; Facilidade de modelagem;
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Cálculos automáticos dos dados necessários para aplicação da metodologia proposta pelo RTQ-C;
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Possibilidade de monitoramento de variáveis como temperatura, umidade, consumo de energia anual, dentre outras.