OS REQUISITOS DE DESEMPENHO TÉRMICO DA NBR E A ETIQUETAGEM ENERGÉTICA DO PROCEL SOB O PONTO DE VISTA DO PROJETO DE ARQUITETURA

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1 OS REQUISITOS DE DESEMPENHO TÉRMICO DA NBR E A ETIQUETAGEM ENERGÉTICA DO PROCEL SOB O PONTO DE VISTA DO PROJETO DE ARQUITETURA Prof. ENEDIR GHISI UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Departamento de Engenharia Civil

2 NORMAS DE DESEMPENHO Buscam atender exigências dos usuários; Estabelecem requisitos e critérios, mas não substituem as Normas prescritivas, todavia são complementares a estas últimas. => NBR 15575: sistemas que compõem edifícios habitacionais de até cinco pavimentos, independentemente dos seus materiais constituintes e do sistema construtivo utilizado.

3 EXIGÊNCIAS DO USUÁRIO 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. DESEMPENHO TÉRMICO Sustentabilidade durabilidade manutenibilidade impacto ambiental.

4 NBR Parte 1 Requisitos gerais para desempenho térmico A edificação habitacional deve reunir características que atendam as exigências de conforto térmico dos usuários, considerando-se a região de implantação da obra e as respectivas características bioclimáticas da: NBR

5 ZONEAMENTO BIOCLIMÁTICO BRASILEIRO (NBR )

6 DIRETRIZES CONSTRUTIVAS (NBR ) Estratégias ZB Ex. Cidade Paredes Cobertura Aberturas 1 Curitiba Parede leve Leve isolada Médias 15% < A < 25% Verão Inverno a) Aquecimento solar da edificação b)vedações internas pesadas 2 Santa Maria-RS Parede leve Leve isolada Médias 3 São Paulo Florianópolis Belo Horizonte Parede leve refletora Leve isolada Médias 4 Brasília Parede pesada Leve isolada Médias a) Ventilação cruzada a) Aquecimento solar da edificação b)vedações internas pesadas a) Ventilação cruzada a) Aquecimento solar da edificação b)vedações internas pesadas a) Resfriamento evaporativo e Massa Térmica para resfriamento b) Ventilação seletiva a) Aquecimento solar da edificação b)vedações internas pesadas 5 Santos Parede leve refletora Leve isolada Médias 6 Campo Grande Parede pesada Leve isolada Médias a) Ventilação cruzada a)vedações internas pesadas a) Resfriamento evaporativo e Massa Térmica para resfriamento b) Ventilação seletiva a)vedações internas pesadas 7 Cuiabá Parede pesada Pesada Pequenas 10% < A < 15% a) Resfriamento evaporativo e Massa Térmica para resfriamento b) Ventilação seletiva 8 Rio de Janeiro Salvador Fortaleza Parede leve refletora Leve refletora Grandes A > 40% a) Ventilação cruzada permanente Variáveis consideradas: Transmitância térmica U: W/m 2.K / Capacidade térmica - CT: kj/m².k / Atraso térmico - : Horas / Fator solar - FS o : %

7 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO TÉRMICO NA NBR PROCEDIMENTO NORMATIVO: Simplificado: verificação do atendimento aos requisitos e critérios estabelecidos na Parte 4 (sistemas de vedação paredes externas) e Parte 5 (sistemas de cobertura). PROCEDIMENTOS INFORMATIVOS (ANEXO A da NBR ): Procedimento 2 Simulação: verificação do atendimento aos requisitos e critérios por meio de simulação computacional do desempenho térmico do edifício; Procedimento 3 Medição: verificação do atendimento aos requisitos e critérios por meio da realização de medições em edificações ou protótipos construídos.

8 PARÂMETROS DE DESEMPENHO U (W/m²K) = Transmitância Térmica CT (kj/m²k) = Capacidade Térmica

9 NBR parte 4: Desempenho térmico para paredes externas REQUISITO: desempenho mínimo para cada zona climática Transmitância Térmica (W/m².K) Zonas 1 e 2 Zonas 3, 4, 5, 6, 7 e 8 U 2,5 0,6 > 0,6 U 3,7 U 2,5 é absortância à radiação solar da superfície externa da parede. Capacidade Térmica (kj/m².k) Zona 8 Zonas 1,2, 3, 4, 5, 6 e 7 Sem exigência 130 MÉTODO DE AVALIAÇÃO : Cálculos conforme procedimentos apresentados ABNT NBR

10 NBR parte 4: Desempenho térmico para paredes externas Transmitância Térmica ZONA 1 E 2 Teresópolis (RJ) Campos do Jordão (SP) Piracicaba (SP) Curitiba (PR) Ponta Grossa (PR) São Joaquim (SC) Santa Maria (RS) Pelotas (RS) U < 2,5 W/m²K U < 3,7 W/m²K (cor clara) argamassa de assentamento 1,5cm argamassa 2,5cm 2,5cm 14cm 19cm 2,5cm argamassa 2,5cm pintura externa bloco cerâmico 14cm U = 1,98[W/(m²K)] C T = 156 [kj/m²k] ZONA 3 A 8 São Paulo Florianópolis Belo Horizonte Brasília Porto Alegre Campo Grande Cuiabá Rio de Janeiro Salvador Fortaleza U < 2,5 W/m²K (cor escura) argamassa de assentamento 1,5cm argamassa 2,5cm 2,5cm 14cm 9cm 2,5cm A.6 Imagens ilustrativas e propriedades argamassa 2,5cm pintura externa bloco de concreto 9cm Descrição: U = 2,86 [W/(m²K)] C T = 203 [kj/m²k] Argamassa intern Bloco de concreto Argamassa extern Pintura externa (

11 NBR parte 4: Desempenho térmico para paredes externas Capacidade Térmica ZONA 8 Rio de Janeiro Salvador Fortaleza SEM EXIGÊNCIA argamassa de assentamento 1,5cm U =2,49 [W/(m²K)] CT = 55 [kj/m²k] ZONA 1 A 7 São Paulo Florianópolis Belo Horizonte Brasília Santos Campo Grande Curitiba Cuiabá Porto Alegre CT > 130 kj/m²k argamassa de assentamento 1,5cm argamassa 2,5cm 14cm bloco cerâmico 14cm argamassa 2,5cm pintura externa 2,5cm 14cm 19cm 2,5cm bloco cerâmico 14cm U = 1,98[W/(m²K)] C T = 156 [kj/m²k]

12 NBR parte 4: Desempenho térmico para paredes externas REQUISITO: aberturas de ventilação mínimas para cada zona climática Este requisito só se aplica aos ambientes de longa permanência: salas, cozinhas e dormitórios. Aberturas para Ventilação (A) Nível de % da área do piso* desempenho Zonas 1 a 6 Aberturas médias Zona 7 Aberturas pequenas Zona 8 Aberturas grandes Mínimo A 8 A 5 A 15 * Nas zonas 1 a 6 as áreas de ventilação devem ser passíveis de serem vedadas durante o período de frio. MÉTODO DE AVALIAÇÃO: A = 100. (AA / AP) (%) AA é a área efetiva de abertura de ventilação do ambiente; AP é a área de piso do ambiente.

13 NBR parte 4: Desempenho térmico para paredes externas REQUISITO: sombreamento das aberturas localizadas em paredes externas CRITÉRIO : As janelas dos DORMITÓRIOS, para qualquer região climática, devem ter dispositivos de sombreamento externos ao vidro, de forma a permitir o controle do sombreamento e escurecimento.

14 NBR parte 5: Desempenho térmico para sistemas de cobertura REQUISITO: valores de transmitância térmica e absortância à radiação solar que proporcionem um desempenho térmico apropriado para cada zona bioclimática. Transmitância Térmica (W/m².K) Nível de Zonas 1 e 2 Zonas 3 a 6 Zonas 7 e 8 desempenho U 2,3 0,6 > 0,6 0,4 > 0,4 U 2,3 U 1,5 U 2,3FT U 1,5FT Mínimo (obrigatório) U 1,5 0,6 > 0,6 0,4 > 0,4 Intermediário U 1,5 U 1,0 U 1,5FT U 1,0FT (Anexo I - informativo) U 1,0 0,6 > 0,6 0,4 > 0,4 Superior U 1,0 U 0,5 U 1,0FT U 0,5FT (Anexo I - informativo) Na Zona Bioclimática 8 também estão atendidas coberturas com componentes de telhas cerâmicas em estado natural, mesmo que a cobertura não tenha forro. é absortância à radiação solar da superfície externa da cobertura FT é estabelecido na ABNT NBR Onde: FT = fator de correção da transmitância aceitável para as coberturas da zona 8 (adimensional); h = altura da abertura em dois beirais opostos, em centímetros. FT = 1,17 1,07. h -1,04 Nota: Para coberturas sem forro ou com áticos não ventilados, FT = 1.

15 NBR parte 5: Desempenho térmico para sistemas de cobertura CAPACIDADE TÉRMICA: Em todas as zonas bioclimáticas, com exceção da zona 7, recomenda-se que elementos com capacidade térmica maior ou igual a 150 kj/m 2 K não sejam empregados sem isolamento térmico ou sombreamento.

16 NBR parte 1: ANEXO A Métodos de avaliação 1 - SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL Fase de projeto Edifício existente

17 NBR parte 1: ANEXO A Métodos de avaliação 1 - Método de avaliação: SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL Fase de projeto Dia típico de projeto, de verão e de inverno; Selecionar unidades habitacionais representativas e simular todos os recintos; Avaliar os resultados apenas dos dormitórios e salas; Orientação preferencial das paredes expostas dos recintos simulados (dormitórios e salas ) para verão e inverno. Adotar uma taxa de ventilação de 1 ren/h Absortância à radiação solar conforme características dos materiais previstos em projeto

18 NBR parte 1: ANEXO A Métodos de avaliação 1 - Método de avaliação: SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL Edifício existente Dia típico de projeto, de verão e de inverno; Selecionar unidades habitacionais representativas e simular todos os recintos; Avaliar os resultados apenas dos dormitórios e salas; Considerar todas as variáveis de projeto da unidade habitacional na condição que se encontram no momento da avaliação (ex: orientação solar, cor das vedações externas...)

19 NBR parte 1: ANEXO A Métodos de avaliação 2 MEDIÇÃO in loco Edificações em escala real (1:1) Medir a temperatura de bulbo seco do ar no centro dos recintos dormitórios e salas, a 1,20m do piso. Para as medições de temperatura, seguir as especificações de equipamentos e montagem dos sensores da ISO Condições de avaliação (o mais próximo possível): Verão: janela do dormitório ou sala voltada para oeste e outra parede exposta voltada para norte; Inverno: janela do dormitório ou sala de estar voltada para sul e outra parede exposta voltada para leste; No caso de edifício multipiso, selecionar unidades do último andar.

20 NBR parte 1: ANEXO A Métodos de avaliação 2 - MEDIÇÃO in loco Para avaliação em protótipos, recomenda-se: Zonas 6 a 8: protótipo com janela do dormitório ou Sala voltada para oeste; Zonas 1 a 5: Verão: janela do dormitório ou sala voltada para oeste e outra parede exposta voltada para norte. Inverno: janela do dormitório ou sala de estar voltada para sul e outra parede exposta voltada para leste;

21 NBR parte 1: ANEXO A Avaliação do desempenho térmico de edificações por meio de simulação computacional ou medição Exigências de desempenho de verão Critério : valor máximo diário da temperatura do ar interno de recintos de longa permanência (ex. salas e dormitórios) deve ser menor ou igual ao valor máximo diário de temperatura do ar externo (ver anexo E). Tabela E.1 - Critério de avaliação de desempenho térmico para condições de verão Nível de desempenho Critério Zonas 1 a 7 Zona 8 Mínimo (obrigatório) Ti,max Te,max Ti,max Te,max Intermediário Ti,max (Te,max 2ºC) Ti,max (Te,max 1ºC) Superior Ti,max (Te,max 4ºC) Ti,max (Te,max 2ºC) e Ti,min (Te,min + 1ºC) Ti,max é o valor máximo diário da temperatura do ar no interior da edificação, em ºC; Te,max é o valor máximo diário da temperatura do ar exterior à edificação, em ºC; Ti,min é o valor mínimo diário da temperatura do ar no interior da edificação, em ºC; Te,min é o valor mínimo diário da temperatura do ar exterior à edificação, em ºC; NOTA: Zonas bioclimáticas de acordo com a ABNT NBR

22 NBR parte 1: ANEXO A Avaliação do desempenho térmico de edificações por meio de simulação computacional ou medição Exigências de desempenho de inverno Critério : valores mínimos diários de temperatura do ar no interior de recintos de longa permanência (ex. salas e dormitórios), no dia típico de inverno, devem ser sempre maiores ou igual à temperatura mínima do ar externo acrescida de 3 o C (ver anexo E). Tabela E.2 - Critério de avaliação de desempenho térmico para condições de inverno Nível de desempenho Critério Zonas 1 a 5 Zonas 6, 7 e 8 Mínimo (obrigatório) Ti,min (Te,min + 3ºC) Nestas zonas, este critério Intermediário Ti,min (Te,min + 5ºC) não precisa ser verificado. Superior Ti,min (Te,min + 7ºC) Ti,min é o valor mínimo diário da temperatura do ar no interior da edificação, em ºC; Te,min é o valor mínimo diário da temperatura do ar exterior à edificação, em ºC; NOTA: Zonas bioclimáticas de acordo com a ABNT NBR

23 FLUXOGRAMA GERAL NBR Avaliação de Desempenho Técnico Procedimento Simplificado NORMATIVO Avaliação Global INFORMATIVO Determinar U e C da Parede Determinar U da Cobertura U determinado < U Limite Não Simulação Computacional Medição em Protótipos Sim Não Em função da cor: U determinado < U Limite C determinado > C Limite Sim Determinar a área das aberturas para Ventilação Não Sim Comparar a temperatura interna com a temperatura externa Áreas das aberturas para ventilação > Áreas Mínimas Não Desempenho Insatisfatório Desempenho M Desempenho I Desempenho S Sim As janelas doas dormitórios têm dispositivos de sombreamento Externos ao vidro? Não Sim Desempenho M Desempenho Insatisfatório Desempenho M Desempenho I Desempenho S Fim

24 O PROJETO DE ARQUITETURA: NBR Fachadas: cor, transmitância térmica, capacidade térmica Cobertura: cor e transmitância térmica Aberturas: área para ventilação, sombreamento

25 PROGRAMA BRASILEIRO DE ETIQUETAGEM INMETRO

26 ETIQUETAGEM DE EDIFÍCIOS 2009 Etiquetagem de edifícios comerciais, de serviços e públicos Dezembro/2010 Etiquetagem de edificações residenciais

27 ILUMINAÇÃO ETIQUETAS EDIFÍCIOS COMERCIAIS Pontuação em BONIFICAÇÕES, de até 1 ponto PONTUAÇÃO final do edifício, responsável pelo nível de eficiência. Inclui as bonificações PRÉ-REQUISITO de aquecimento de água MÉTODO de avaliação: Prescritivo ou simulação NÍVEL DE EFICIÊNCIA DO EDIFÍCIO ou de parte deste ENVOLTÓRIA CONDICIONAMENTO DE AR

28 ETIQUETAS EDIFÍCIOS COMERCIAIS A ENCE pode ser parcial ou geral: Etiqueta Geral Etiquetas parciais Envoltória Envoltória + Sistema de Iluminação Envoltória + Sistema de Condicionamento de ar

29 ETIQUETAS EDIFÍCIOS COMERCIAIS Duas etapas para obtenção da ENCE: Avaliação de projeto; Inspeção do edifício construído. Etiqueta de Projeto Etiqueta do Edifício Construído

30 O PROJETO DE ARQUITETURA: Etiqueta comercial Fachadas: cor, transmitância térmica, capacidade térmica, orientação solar Cobertura: cor e transmitância térmica Aberturas: fator solar do vidro, sombreamento por proteções solares Iluminação: sistema energeticamente eficiente, integração iluminação natural-artificial (on/off) Ar condicionado: sistema energeticamente eficiente Bonificações: equipamentos ou sistemas para reduzir consumo de água, uso de fontes de energia renovável, inovações que aumentem a eficiência energética etc.

31 ETIQUETAS EDIFICAÇÕES RESIDENCIAIS: UNIDADES HABITACIONAIS AUTÔNOMAS A ENCE só pode ser geral ENCE de projeto e edificação construída 3 ENCEs: UH, edificação multifamiliar e áreas de uso comum ENCE UH: ZB 1 A ZB 4 (avalia envoltória para inverno) ENCE UH: ZB 5 A ZB 8 (não avalia envoltória para inverno)

32 ETIQUETAS EDIFICAÇÕES RESIDENCIAIS: EDIFICAÇÃO MULTIFAMILIAR

33 ETIQUETAS EDIFICAÇÕES RESIDENCIAIS: ÁREAS DE USO COMUM

34 O PROJETO DE ARQUITETURA: Etiqueta Residencial Fachadas: cor, transmitância térmica, capacidade térmica, orientação solar Cobertura: cor, transmitância térmica e capacidade térmica Aberturas: área para ventilação e iluminação, sombreamento por proteções solares (veneziana) Iluminação: sistema energeticamente eficiente nas áreas comuns Bombas, elevadores e equipamentos: energeticamente eficientes Aquecimento de água: solar(70%)+elétrico; só elétrico (D e E) Bonificações: ventilação natural, iluminação natural, uso racional de água, equipamentos instalados (ventilador de teto, geladeira etc) com etiqueta nível A, etc.

35 www. labeee.ufsc.br/eletrobras/etiquetagem.html