URE Edifícios. URE - Edifícios. 1

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1 URE Edifícios URE - Edifícios. 1

2 Introdução Edifícios, Para Quê? Proporcionar condições de conforto aos utentes. URE - Edifícios. 2

3 Edifícios - Situação Portuguesa Conforto Pode afirmar-se que, apesar da situação se ter alterado significativamente a partir da década de 90, as condições de conforto proporcionadas pelos edifícios portugueses se situam, regra geral, aquém do necessário e desejável. URE - Edifícios. 3

4 Edifícios - Situação Portuguesa Eficiência Energética A percentagem de energia consumida em edifícios portugueses situa-se, ainda, bastante aquém da média Europeia. Contudo, estes baixos consumos devem-se, na larga maioria dos casos, ao clima ameno português já que, regra geral, a eficiência energética destes é bastante baixa. URE - Edifícios. 4

5 Edifícios - Situação Portuguesa Algumas Causas: O peso da moda ; A não aplicabilidade da regulamentação existente. URE - Edifícios. 5

6 Edifícios - Situação Portuguesa Regulamentação RQTE - Regras de Qualidade Térmica dos Edifícios Um estudo - fase preparatória do RCCTE. URE - Edifícios. 6

7 Edifícios - Situação Portuguesa Regulamentação RCCTE - Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios: Dec. Lei nº 40/1990 (revogado); Dec. Lei nº 80/2006. URE - Edifícios. 7

8 Edifícios - Situação Portuguesa Regulamentação RQSEE - Regulamento da Qualidade dos Sistemas Energéticos em Edifícios - Dec. Lei nº 156/92. Uma tentativa, concretizada 6 anos depois!!! URE - Edifícios. 8

9 Edifícios - Situação Portuguesa Regulamentação RSECE - Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios: Dec. Lei nº 118/1998 (revogado); Dec. Lei nº 79/2006. URE - Edifícios. 9

10 Edifícios - Situação Portuguesa Regulamentação SCE Sistema de Certificação Energética - Dec. Lei nº 78/2006. URE - Edifícios. 10

11 Edifícios - Situação Portuguesa Regulamentação (ver pagina ADENE) Decreto-Lei n.º 118/2013 Sistema de Certificação Energética dos Edifícios; Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação e Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços. URE - Edifícios. 11

12 URE - Edifícios Duas Grandes Preocupações: Conforto dos Utentes Sistemas Ativos de Apoio Utilização Racional de Energia Sistemas Ativos de Apoio Conservativos URE - Edifícios. 12

13 Conforto Variáveis que Influenciam o Conforto Humano Variáveis pessoais: Nível de atividade; Roupa. URE - Edifícios. 13

14 Conforto Variáveis que Influenciam o Conforto Humano (continuação) Variáveis ambientais: Temperatura ambiente; Temperatura da superfície envolvente; Velocidade do ar; Humidade relativa do ar; Nível de iluminação; Ausência de encandeamentos; Qualidade do ar; Ausência de ruídos indesejáveis. URE - Edifícios. 14

15 URE - Edifícios Redução dos Sistemas Ativos de Apoio: Arquitetura solar passiva; Utilização racional do edifício. Otimizar o Funcionamento dos Sistemas Ativos de Apoio: Equipamentos eficientes; Controlo automático - Sistemas de Controlo e Gestão de Energia (SCGE). URE - Edifícios. 15

16 Potencial de Poupança Potencial de Poupança de Energia nas Diversas Fases de Conceção/Construção de Edifícios Estudo prévio Ante-projecto Projecto Fase Potencial (%) Assistência e direcção técnicas Fonte: American Institute of Architects URE - Edifícios. 16

17 URE - Edifícios Uma Boa Ajuda Arquitetura Solar Passiva URE - Edifícios. 17

18 URE - Edifícios - Um Bom Exemplo Iglo URE - Edifícios. 18

19 Definição: Um sistema passivo de captação de energia solar é, ao contrário dos sistemas chamados ativos, aquele em que a energia solar é captada e transmitida de uma forma natural com a ajuda de processos de convecção, condução e radiação, sem recurso a meios mecânicos complicados externos ao processo. URE - Edifícios. 19

20 - Um Bom Exemplo Casa Átrio (200 a.c.) URE - Edifícios. 20

21 Sistemas Solar Passivos Componentes fundamentais: Área de captação solar - fenestração; Massa de acumulação térmica; Isolamento térmico. URE - Edifícios. 21

22 Sistemas Solar Passivos Outros componentes - condicionantes interiores e exteriores: Implantação/orientação do edifício; Forma; Organização interna de espaços; Proteção (solar e dos ventos); Vegetação. URE - Edifícios. 22

23 Implantação/Orientação do Edifício A fachada orientada a Sul deve ter uma superfície de contacto com o exterior maior que as fachadas orientadas a Nascente e Poente. URE - Edifícios. 23

24 Implantação/Orientação do Edifício URE - Edifícios. 24

25 Implantação/Orientação do Edifício (continuação) Outros fatores: Humidade; Ventos predominantes; Sombreamento; Zonas verdes (zonas urbanas); Manchas de água. URE - Edifícios. 25

26 Forma do Edifício Deve ser o mais compacta possível menores perdas de calor; Para edifícios com formas idênticas, um edifício grande apresenta, proporcionalmente, menos perdas térmicas que um pequeno; Atenção à direção e intensidade dos ventos predominantes. URE - Edifícios. 26

27 Forma do Edifício (continuação) URE - Edifícios. 27

28 Forma do Edifício (continuação) URE - Edifícios. 28

29 Organização Interna de Espaços Junto à fachada Norte: Cozinhas; Escadas; Arrecadações; Garagens;. Zona tampão. Junto à fachada Sul: Espaços nobres. URE - Edifícios. 29

30 Organização Interna de Espaços - Um Exemplo URE - Edifícios. 30

31 Proteção Solar e dos Ventos Fachada Norte Deve ser protegida dos ventos predominantes com, e.g., um aterro ou vegetação de folha permanente. Fachada Sul Deve ser protegida para evitar situações de sobreaquecimento e/ou encandeamento na estação quente. A proteção poderá ser assegurada por vegetação de folha caduca ou palas sombreadoras. URE - Edifícios. 31

32 Proteção Solar e dos Ventos URE - Edifícios. 32

33 Vegetação URE - Edifícios. 33

34 Área de Captação Solar - fenestração Indispensável à captação de energia solar, desempenha um papel da máxima importância no equilíbrio da iluminação e temperatura interiores do edifício. URE - Edifícios. 34

35 Fenestração Fachada Sul: É desejável a existência de áreas fenestradas elevadas para que, o máximo de radiação solar seja captada. Fachada Norte: Deve ser reduzida o mais possível para se diminuírem as perdas térmicas. URE - Edifícios. 35

36 Fenestração Deve permitir a máxima captação de energia solar (para aquecimento e iluminação natural). URE - Edifícios. 36

37 Fenestração - Diferentes Orientações Fachada Sul Fachada Norte URE - Edifícios. 37

38 Fenestração - Refletores Tornam possível o encaminhamento de luz natural para zonas afastadas como, e.g., pisos inferiores. URE - Edifícios. 38

39 Fenestração - Sombreamento Nas janelas orientadas a Sul é recomendável a existência de sombreadores que contribuam para a diminuição dos ganhos térmicos e dos níveis excessivos de iluminação no interior, na estação quente. URE - Edifícios. 39

40 Fenestração - Sombreamento Localização: Exterior - devem obstruir a entrada de radiação solar direta no Verão devendo, contudo, permitir a captação do máximo de radiação solar direta e difusa no Inverno. Interior - podem provocar aquecimento por convecção. URE - Edifícios. 40

41 Fenestração - Sombreamento da Fachada Sul Solução aceitável Boa solução URE - Edifícios. 41

42 Fenestração - Proteção Para diminuir as perdas térmicas : Vidro duplo e triplo; Janela dupla; Persianas exteriores; Isolamento interior (reposteiros especiais); Caixilharia em materiais isolantes (madeira, PVC, ); Abrigar o mais possível da influência dos ventos predominantes. URE - Edifícios. 42

43 Fenestração - Sombreamento e Proteção Exterior URE - Edifícios. 43

44 Arquitectura Solar Passiva Fenestração - Comparação Entre Diferentes Tipos de Sombreadores URE - Edifícios. 44

45 fim aula 26 nov 2014 Sistemas Solar Passivos Sistemas de Ganho Direto; Sistemas de Ganho Indireto; Outros. URE - Edifícios. 45

46 Sistemas Solar Passivos - Ganho Direto Sistema baseado na captação de radiação solar para o interior dos espaços, a iluminar e aquecer, através de vãos envidraçados. URE - Edifícios. 46

47 Sistemas Solar Passivos - Ganho Indireto Sistema constituído essencialmente por um vidro e por uma parede coletora de material acumulador de energia. URE - Edifícios. 47

48 Sistemas Solar Passivos - Ganho Indireto Parede de Trombe URE - Edifícios. 48

49 Sistemas Solar Passivos - Um Exemplo Ganho Direto + Ganho Indireto URE - Edifícios. 49

50 Sistemas Solar Passivos - Estufas Ganho Direto + Ganho Indireto Proteção noturna e possibilidade de desativação. URE - Edifícios. 50

51 Sistemas Solar Passivos - Proteções Necessárias para diminuir: Perdas térmicas durante a noite (estação fria); Sobreaquecimentos (estação quente); Encandeamentos (estação fria e quente). URE - Edifícios. 51

52 Sistemas Solar Passivos - Proteções Solares: Vegetação de folha caduca; Vidros translúcidos; Palas sombreadoras. Noturnas: Portadas isoladas; Persianas. Térmicas: Isolamento térmico. URE - Edifícios. 52

53 Sistemas Solar Passivos - Proteções Vegetação Estação fria Estação quente URE - Edifícios. 53

54 Isolamento Térmico Um BOM isolamento térmico do edifício pressupõe o isolamento das: - Superfícies em contacto com o ar; - Superfícies enterradas. URE - Edifícios. 54

55 Isolamento Térmico O isolamento térmico deve ser feito sempre no exterior. Para além do bom isolamento térmico conseguido cria-se, ainda, a possibilidade de acumulação térmica no interior. URE - Edifícios. 55

56 Diferentes Colocações do Isolamento Térmico A - Parede sem isolamento (capacidade de acumulação térmica medíocre) B - Material isolante (ausência de capacidade de armazenamento térmico) URE - Edifícios. 56

57 Diferentes Colocações do Isolamento Térmico (cont.) C - Parede maciça com isolamento interior (ausência de capacidade de acumulação térmica) D - Parede maciça com isolamento exterior (capacidade de armazenamento térmico otimizada) URE - Edifícios. 57

58 Propriedades de Diferentes Materiais Material Espessura (mm) Superfície de massa (Kg/m 2 ) Transmissão de calor (W/m 2 K) Isolamento ao som (db) Betão Bloco de betão Bloco de betão com gesso Tijolo oco Tijolo agramassado com reboco de cimento Contraplacado Vidro simples Vidro duplo Vidro duplo com sistema de ar URE - Edifícios. 58

59 Comparação Esquemática da Resistência Térmica de Materiais URE - Edifícios. 59

60 Isolamento Térmico Pontes Térmicas: caminhos de transmissão de calor por condução entre o interior e o exterior, assegurados por elementos estruturais. Devem ser alvo de uma atenção especial. URE - Edifícios. 60

61 Isolamento de Pontes Térmicas A utilização de caixa-de-ar não só não impede a formação de pontestérmicas, como reduz a massa de acumulação térmica interior. URE - Edifícios. 61

62 Isolamento Térmico Especial atenção: Pontes Térmicas; Coberturas do edifício - zona sujeita às maiores amplitudes térmicas. URE - Edifícios. 62

63 Qualidade do Ar A Arquitetura Solar Passiva possibilita a ventilação natural. Consegue-se, assim, melhorar a qualidade do ar e fazer arrefecimento natural (estação quente), diminuindo a carga térmica para climatização ambiente. URE - Edifícios. 63

64 Ventilação Natural - Chaminé Solar URE - Edifícios. 64

65 Arrefecimento Natural URE - Edifícios. 65

66 Acréscimo de Preço A aplicação de tecnologias Solar Passivas (dependendo do grau de sofisticação) não onera, geralmente, em mais de 3 a 5% os custos totais do edifício, valores facilmente amortizáveis nos primeiros anos de vida do edifício, em média entre 50 a 80 anos. URE - Edifícios. 66

67 Edifícios Energeticamente Eficientes Algumas Conclusões Conforto e eficiência energética pressupõem: Um bom projeto (software de simulação, como o DOE 2, afigura-se como uma ajuda preciosa); Um bom enquadramento climático e geográfico; Uma gestão e utilização racional; Uma boa manutenção. URE - Edifícios. 67

68 Edifícios Energeticamente Eficientes Algumas Conclusões (continuação) Se necessário: Equipamentos de climatização com elevada eficiência; Sistemas de Controlo e Gestão de Energia. A situação ideal traduz-se na não utilização de sistemas ativos de apoio. URE - Edifícios. 68