Desempenho Térmico de edificações Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil NBR15220

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1 Desempenho Térmico de edificações NBR15220 PROFESSOR Roberto Lamberts ALEJANDRO NARANJO ECV 5161 UFSC FLORIANÓPOLIS

2 estrutura introdução parte 3 NBR15220 exemplo 2 x

3 Normas de Desempenho Buscam atender exigências dos usuários; introdução parte 3 NBR15220 Exe emplo Estabelecem requisitos e critérios; São complementares à outras normas. 3

4 Exigências do Usuario Segurança segurança estrutural segurança contra o fogo segurança no uso e na operação. Habitabilidade estanqueidade conforto térmico conforto acústico conforto lumínico saúde, higiene e qualidade do ar funcionalidade e acessibilidade conforto tátil e antropodinâmico. Sustentabilidade durabilidade manutenibilidade impacto ambiental. desempenho térmico introdução parte 3 NBR15220 Exe emplo 4

5 introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Exemplo NBR partes 5

6 Parte 3 NBR Zoneamento bioclimático brasileiro. Diretrizes construtivas para habitações unifamiliares Compreende 8 zonas Anexo A: 330 cidades cujos climas foram classificados Anexo B: metodologia adotada na determinação do zoneamento 6

7 Parâmetros e condições de conforto Tamanho das aberturas Proteção das Aberturas Vedações Externas Estratégias Tamanho das aberturas Pequenas 10% < A piso < 15% Médias 15% < A piso < 25% Grandes A piso > 40% Paredes Transmitância (W/m²K) Atraso Térmico (h) Fator Solar (%) <3,00 <4,30 <5,00 Refletora <3,60 <4,30 <4,00 Pesada < 2,20 > 6,50 < 3,50 Transmitância Atraso Térmico Cobertura (W/m²K) (h) Fator Solar (%) isolada Refletora <2,00 <3,30 <6,50 <2,30 <3,30 <6,50 Pesada < 2,00 > 6,50 < 6,50 introdução parte 3 NBR15220 Exe emplo 7

8 Estratégias de condicionamento térmico passivo introdução parte 3 NBR15220 Exe emplo Carta Bioclimática adaptada 8

9 ZB1 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Permitir sol no inverno leve solada is U <3W/m².K φ <4,3h FS <5% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Curitiba, Lajes 9

10 ZB2 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Est.cond. Passivo verão Permitir sol no inverno leve solada is U <3W/m².K φ <4,3h FS <5% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Ventilação cruzada introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Cidade ex. Porto Alegre, Pelotas 10

11 ZB3 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Est.cond. Passivo verão Permitir sol no inverno refletora solada is U <3,6W/m².K φ <4,3h FS <4% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Ventilação cruzada introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Cidade ex. São Paolo, Florianópolis 11

12 ZB4 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Est.cond. Passivo verão Cidade ex. pesada solada Sombrear aberturas is U <2,2W/m².K φ >6,5h FS <3,5% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Resf. Evap+ Massa Térm. Ventilação seletiva Brasília, Ribeirão Preto introdução parte 3 NBR15220 Exemplo 12

13 ZB5 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno refletora solada Sombrear aberturas is U <3,6W/m².K φ <4,3h FS <4% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Inércia térmica interna introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Ventilação cruzada Santos, Niterói 13

14 ZB6 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Pesada solada Sombrear aberturas is U <2,2W/m².K φ >6,5h FS <3,5% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Inércia térmica interna introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Resf. Evap. + Massa Térm. Ventilação seletiva Campo Grande, Goiânia 14

15 ZB7 Tamanho aberturas Pequenas (10% < A < 15%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Pesada pesada Sombrear aberturas U <2,2W/m².K φ >6,5h FS <3,5% U <2W/m².K φ >6,5h FS <6,5% introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Resf. Evap. + Massa Térm. Ventilação seletiva Cuiabá, Petrolina 15

16 ZB8 Tamanho aberturas Grandes (A > 40%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno refletora re efletora Sombrear aberturas U <3,6W/m².K φ <4,3h FS <4% U <2,3W/m².K φ <3,3h FS <6,5% introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Ventilação cruzada Rio de Janeiro, Salvador 16

17 ZB1 ZB2 ZB3 ZB4 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Médias Médias Médias Sombreamento abert. Permitir sol no inverno Permitir sol no inverno Permitir sol no inverno Sombrear aberturas Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Est.cond. Passivo verão refletora Pesada isolada isolada isolada isolada Aquecim. solar da edif. Aquecim. solar da edif. Aquecim. solar da edif. Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Inércia térmica interna Inércia térmica interna Inércia térmica interna Ventilação cruzada Ventilação cruzada Resf. Evap. + massa térm. Ventilação seletiva Cidade ex. Curitiba, Lajes Porto Alegre, Pelotas São Paolo, Florianópolis Brasília, Ribeirão Preto introdução parte 3 NBR15220 Exemplo 17

18 Tamanho aberturas ZB5 ZB6 ZB7 ZB8 Médias (15% < A < 25%) Médias Pequenas (10% < A < 15%) Grandes (A > 40%) Sombreamento abert. Sombrear aberturas Sombrear aberturas Sombrear aberturas Sombrear aberturas Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno refletora isolada Inércia térmica interna Pesada isolada Inércia térmica interna Pesada Pesada refletora refletora introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est.cond. Passivo verão Ventilação cruzada Resf. Evap. + massa térm. Resf. Evap. + massa térm. Ventilação cruzada. Ventilação seletiva Ventilação seletiva Cidade ex. Santos, Niterói Campo Grande, Goiânia Cuiabá, Petrolina Rio de Janeiro, Salvador 18

19 +Exemplo Cálculo tamanho aberturas Ambiente Área dopiso (m²) Área totaldas aberturas (m²) % Área do piso / ambiente Sala / Cozinha 18 5,51 30,6% Quarto 8,33 3,09 37,1% BWC 3,45 0,62 17,9% Protótipo de habitação popular Ambientes internos Fachada Leste Fachada Sul Fachada Norte 19

20 Cobertura: Pesada Transmitância (U)= 0,57 W/m²K; Atraso Térmico (φ) = 14,75h; Fator Solar (FS) = 1,83% Telhas cerâmicas + câmara de ar + manta de polietileno aluminizada (e = 2 mm) +laje de concreto, fôrro de pinus Parede: Refletora Transmitância (U)= 3,26 W/m²K; Atraso Térmico (φ) = 3,7h; Fator Solar (FS) = 5,2% Blocos de concreto com cinzas de termo-elétricas+ revestimento interno e externo de reboco + α = 0,4 (pintura verde-clara) Mezzaninoem Laje de concreto introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo 20

21 A seguir vai se avaliar o projeto anterior para cada ZB (zona bioclimática) Para isso vai se adotar o seguinte esquema: Requerimentos para cada zonaem função da NBR Características + do projeto Alteraçõesa serem feitas no projeto dependendo da zona introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo ZBX Projeto Alterações 21

22 ZB1 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Permitir sol no inverno leve solada is U <3W/m².K φ <4,3h FS <5% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna pes sada(laje) ou iso olada (S L) Projeto Coz-Sala(A=30,6%), Quarto(A=37,1), WC(17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U= 0,57 Laje/0,64sem laje φ = 14,75 Laje/2,2 semlaje FS = 1,83 Laje/2,05sem laje Alterações Reduzir áreas em Cozinha e Sala Reduzir Transmitância Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 1 Curitiba, Lajes 22

23 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Zona bioclimática 1 23

24 ZB2 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Permitir sol no inverno leve solada is U <3W/m².K φ <4,3h FS <5% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna pes sada(laje) ou iso olada (S L) Projeto Coz-Sala(A=30,6%), Quarto(A=37,1), WC(17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U= 0,57 Laje/0,64sem laje φ = 14,75 Laje/2,2 semlaje FS = 1,83 Laje/2,05sem laje Alterações Reduzir áreas em Cozinha e Sala Reduzir Transmitância Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 2 Ventilação cruzada Porto Alegre, Pelotas 24

25 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Zona bioclimática 2 25

26 ZB3 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Permitir sol no inverno refletora solada is U <3,6W/m².K φ <4,3h FS <4% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna pes sada(laje) ou iso olada (S L) Projeto Coz-Sala(A=30,6%), Quarto(A=37,1), WC(17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U= 0,57 Laje/0,64sem laje φ = 14,75 Laje/2,2 semlaje FS = 1,83 Laje/2,05sem laje Alterações Reduzir áreas em Cozinha e Sala Reduzir Fator solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 3 Ventilação cruzada São Paolo, Florianópolis 26

27 Alteração nas paredes externas para reduzir o (FS) Pintura Branca Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Zona bioclimática 3 27

28 ZB4 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno pesada solada Sombrear aberturas is U <2,2W/m².K φ >6,5h FS <3,5% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna pes sada(laje) ou iso olada (S L) Projeto Coz-Sala(A=30,6%), Quarto(A=37,1), WC(17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U= 0,57 Laje/0,64sem laje φ = 14,75 Laje/2,2 semlaje FS = 1,83 Laje/2,05sem laje Alterações Reduzir áreasem Cozinha e Sala Sombrear aberturas Reduzir Transmitância Aumentar Atraso Térmico Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 4 Resf. Evap+ Massa Térm. Ventilação seletiva Brasília, Ribeirão Preto 28

29 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) e aumentar o (φ) Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Zona bioclimática 4 29

30 ZB5 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno refletora solada Sombrear aberturas is U <3,6W/m².K φ <4,3h FS <4% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Inércia térmica interna pes sada(laje) ou iso olada (S L) Projeto Coz-Sala(A=30,6%), Quarto(A=37,1), WC(17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U= 0,57 Laje/0,64sem laje φ = 14,75 Laje/2,2 semlaje FS = 1,83 Laje/2,05sem laje Alterações Reduzir áreasem Cozinha e Sala Sombrear aberturas Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 5 Ventilação cruzada Santos, Niterói 30

31 Alteração nas paredes externas para reduzir o (FS) Pintura Branca Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Zona bioclimática 5 31

32 ZB6 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Pesada solada Sombrear aberturas is U <2,2W/m².K φ >6,5h FS <3,5% U <2W/m².K φ <3,3h FS <6,5% Inércia térmica interna pes sada(laje) ou iso olada (S L) Projeto Coz-Sala(A=30,6%), Quarto(A=37,1), WC(17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U= 0,57 Laje/0,64sem laje φ = 14,75 Laje/2,2 semlaje FS = 1,83 Laje/2,05sem laje Alterações Reduzir áreasem Cozinha e Sala Sombrear aberturas Reduzir Transmitância Aumentar Atraso Térmico Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 6 Resf. Evap. + Massa Térm. Ventilação seletiva Campo Grande, Goiânia 32

33 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) e aumentar o (φ) Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Zona bioclimática 6 33

34 ZB7 Tamanho aberturas Pequenas (10% < A < 15%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno Pesada pesada Sombrear aberturas U <2,2W/m².K φ >6,5h FS <3,5% U <2W/m².K φ >6,5h FS <6,5% pes sada(laje) ou iso olada (S L) Projeto Coz-Sala(A=30,6%), Quarto(A=37,1), WC(17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U= 0,57 Laje/0,64sem laje φ = 14,75 Laje/2,2 semlaje FS = 1,83 Laje/2,05sem laje Alterações Reduzir áreas em Cozinha, Sala e banho Sombrear aberturas Reduzir Transmitância Aumentar Atraso Térmico Reduzir Fator Solar introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 7 Resf. Evap. + Massa Térm. Ventilação seletiva Cuiabá, Petrolina 34

35 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) e aumentar o (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Zona bioclimática 7 35

36 ZB8 Tamanho aberturas Grandes (A > 40%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est.cond. passivo inverno refletora re efletora Sombrear aberturas U <3,6W/m².K φ <4,3h FS <4% U <2,3W/m².K φ <3,3h FS <6,5% pes sada(laje) ou iso olada (S L) Projeto Coz-Sala(A=30,6%), Quarto(A=37,1), WC(17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U= 0,57 Laje/0,64sem laje φ = 14,75 Laje/2,2 semlaje FS = 1,83 Laje/2,05sem laje Alterações Aumentar áreas em Cozinha, Sala e banho Sombrear aberturas Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Est.cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 8 Ventilação cruzada Rio de Janeiro, Salvador 36

37 Alteração nas paredes externas para reduzir o (FS) Pintura Branca Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) introdução parte 3 NBR15220 Exemp plo Zona bioclimática 8 37

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