ISOLAMENTO TÉRMICO EM SISTEMAS PREDIAIS SUSTENTÁVEIS Carlos G. Caruy

Transcrição

1 ISOLAMENTO TÉRMICO EM SISTEMAS PREDIAIS SUSTENTÁVEIS Carlos G. Caruy

2 ABRALISO ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS FABRICANTES DE LÃS ISOLANTES MINERAIS

3 ABRALISO É uma organização que representa os fabricantes nacionais de lãs isolantes minerais, lã de vidro e lã de rocha

4 ABRALISO OBJETIVO Divulgar os conhecimentos e tecnologias sobre o uso de isolantes térmicos e acústicos nas diversas aplicações industriais e na construção civil

5 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

6 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 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

7 Parte 1 Interpretação e discussão do item 3 Envoltórias.

8

9 A revisão 10 do texto da Regulamentação de Etiquetagem pode ser obtido em

10 Exigências da Regulamentação para as coberturas das edificações

11 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

12 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

13 O isolamento das coberturas é OBRIGATÓRIO para reduzir a transmitância térmica para U < 1,0 W/m 2 K

14

15 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 Isolamento deve 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

16 Cálculo da espessura de isolante necessária R = e / k e = espessura do isolante em m R = Resistência térmica = 0,7826 m².k / W k = 0,038 W / m.k (condutividade térmica das fibras minerais) e = 0,7826 x 0,038 e = 0,030 m = 30 mm 30 mm de fibras minerais (lã de vidro ou lã de rocha)

17 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.

18 Espessura de isolante para obter nível A de eficiência em ambientes NÃO climatizados com ar condicionado 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.

19 Exigências da Regulamentação para as paredes opacas das edificações

20 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.

21

22 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

23

24 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.

25 AVALIAÇÃO DO IMPACTO DO ISOLAMENTO TÉRMICO DE FACHADAS E COBERTURAS NO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA Resultados Finais Edifícios de escritórios Galpão Comercial TechnoBuild Engenharia & Consultoria Ltda.

26 O trabalho completo deste estudo está disponível em nosso site:

27 Modelo Básico Edifício de Escritórios Área: 1500m 2 Pavimentos: subsolos para garagem Pé direito: 3,5m Up: 2,50W/(m 2 K) Absortância das paredes: 70% Uc: 2,75W/(m 2 K) Absortância da cobertura: 70% WWR: 40% ILD: 20W/m 2 11W/m 2 Iluminação 4W/m 2 Pessoas 5W/m 2 -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

28 Modelo Básico Ed. Escritórios Zn1 Zn2 Zn5 Zn4 N N Zn3

29

30

31 Edifícios climatizados Quantificação da economia anual com carga interna de 20 W/m 2 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$ ,00 / ano Investimento em isolamento = R$ ,00 ( m2) Retorno do investimento em 3,3 anos

32 Isolamento térmico = economia de energia 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!!

33 Redução da Carga Instalada Com carga interna de 20 W/m²: redução de 53 TR Representa economia aproximada de R$ ,00 no investimento em equipamentos.

34 Vantagem econômica Economia: Redução do capital investido: Redução no consumo de energia: R$ ,00 (deixa de gastar) R$ ,00 (ganha todo ano) Investimento (R$ ,00) (gasta uma vez) Resultado R$ ,00 (1º ano) Resultado R$ ,00 (demais anos)

35 Modelo Básico Galpão Comercial Tipos de edificações que se enquadram nessa categoria: - Shoppings - Supermercados - Lojas - Centros de distribuição - Indústrias - Edifícios comerciais horizontais 3 pavimentos - Escolas - Hospitais, clínicas e laboratórios

36 Modelo Básico Galpão Comercial Zn1 N N Zn2

37

38 Exemplo de Galpão climatizado com área de piso de m² e 10 m de pé direito Carga interna de 80 w/m²

39 Redução do consumo anual de energia elétrica Isolamento somente na cobertura Espessura (mm) Consumo (MWh/ano) Economia (MWh/ano) Economia (R$/ano) Investimento em isolante (R$) , , , , , , , ,00

40 Redução da carga instalada de aparelhos de ar condicionado - Isolamento somente na cobertura Espessura (mm) Carga instalada (TR) Economia (TR) Economia (R$) Investimento em isolante (R$) , , , , , , , ,00

41 Conclusões

42 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

43 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

44 Maiores economias de energia Com o uso de isolantes térmicos, combinados com outras soluções de arquitetura (como sombreamento, ventilação, utilização de cores claras nas fachadas opacas, aberturas e características dos vidros) e de engenharia (uso de sistemas construtivos e de climatização eficientes), é possível maximizar os resultados de economia de energia e também de conforto.

45 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

46 Maiores economias de energia É inegável a contribuição dos isolantes térmicos para a redução no consumo de energia e da necessidade de carga térmica para climatização, mas esta contribuição pode variar de acordo com cada tipologia, característica construtiva e uso da edificação. É importante estudar os projetos para o correto uso da isolação térmica.

47 Arquitetura Não 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

48 Arquitetura Vidro Parapeito 1,2 m Laje Isolante

49 ABRALISO ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS FABRICANTES DE LÃS ISOLANTES MINERAIS

50 MUITO OBRIGADO!!!