VIDROS EM FACHADAS Vasco Peixoto de Freitas Prof. Catedrático Laboratório de Física das Construções FACULDADE DE ENGENHARIA - UNIVERSIDADE DO PORTO
SUMÁRIO I. VIDRO EM FACHADAS II. PROPRIEDADES DOS VIDROS III. QUANTIFICAÇAO DO DESEMPENHO IV. ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA V. CONCLUSÕES OARN_Junho_2010_2
I VIDRO EM FACHADAS OARN_Junho_2010_3
PASSADO PRESENTE - FUTURO OARN_Junho_2010_4
PASSADO PRESENTE - FUTURO OARN_Junho_2010_5
PRESENTE - FUTURO OARN_Junho_2010_6
FACHADAS DO FUTURO OARN_Junho_2010_7
FACHADAS DO FUTURO OARN_Junho_2010_8
FACHADAS DO FUTURO OARN_Junho_2010_9
FACHADAS DO FUTURO OARN_Junho_2010_10
FACHADAS DO FUTURO OARN_Junho_2010_11
FACHADAS DO FUTURO OARN_Junho_2010_12
FACHADAS DO FUTURO OARN_Junho_2010_13
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ENERGIA ARQUITECTURA CERTIFICACÃO CO 2 CONFORTO OARN_Junho_2010_14
ENQUADRAMENTO LEGISLATIVO Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios OARN_Junho_2010_15
Certificação Energética R = N tc / N t Edifícios existentes Edifício novos Classe energética R = Ntc/Nt A+ R 0,25 A 0,25 < R 0,50 B 0,50 < R 0,75 B- 0,75 < R 1,00 C 1,00 < R 1,50 D 1,50 < R 2,00 E 2,00 < R 2,50 F 2,50 < R 3,00 G 3,00 < R OARN_Junho_2010_16
Certificado Energético - RCCTE A classe energética do edifício é: N tc /N t = 2,40/4,50 = 0,53 OARN_Junho_2010_17
SUSTENTABILIDADE.. OARN_Junho_2010_18
II PROPRIEDADES DOS VIDROS OARN_Junho_2010_19
EDIFÍCIOS TRADICIONAIS OARN_Junho_2010_20
CARACTERÍSTICAS EXIGÍVEIS VIDROS U W/m 2.ºC FACTOR SOLAR % Transmissão luminosa... OARN_Junho_2010_21
PERFIL DE QUALIDADE - Passado Isolamento Térmico 3 2 1 Transmissão Luminosa Protecção Solar Segurança à intrusão Absorção (Cor) Isolamento acústico - db 1 Bom desempenho 2 Suficiente 3 - Mau OARN_Junho_2010_22
PERFIL DE QUALIDADE - O Futuro... Isolamento Térmico 3 2 1 Transmissão luminosa Protecção Solar Segurança à intrusão Absorção (Cor) Isolamento acústico - db 1 Bom desempenho 2 Suficiente 3 - Mau OARN_Junho_2010_23
U Coeficiente de Transmissão Térmica OARN_Junho_2010_24
INVERNO U COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO TÉRMICA U da CAIXILHARIA Corte Térmico (Sim ou Não) TIPO DE CAIXILHARIA TIPO DE VIDRO OARN_Junho_2010_25
INVERNO U COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO TÉRMICA U do VIDRO (U v ) Câmara (Espessura e tipo de gás) TIPO DE VIDRO Protecção Solar OARN_Junho_2010_26
ESTUDO DE SENSIBILIDADE OARN_Junho_2010_27
g Factor Solar OARN_Junho_2010_28
Factor solar, g OARN_Junho_2010_29
Factor solar, g g do vidro Câmara (Espessura e tipo de gás) TIPO de VIDRO OARN_Junho_2010_30
III QUANTIFICAÇÃO DO DESEMPENHO OARN_Junho_2010_31
É NECESSÁRIO QUANTIFICAR GANHOS TÉRMICOS OARN_Junho_2010_32
INVERNO e VERÃO Arq. to José Gigante OARN_Junho_2010_33
GANHOS SOLARES INVERNO OARN_Junho_2010_34
Ganhos térmicos na estação de aquecimento (kwh/m 2.ano) Q gu = ηq g Q g - Ganhos térmicos brutos (kwh) Q gu - Ganhos térmicos úteis (kwh) η - factor de utilização dos ganhos térmicos OARN_Junho_2010_35
Ganhos brutos vs ganhos úteis OARN_Junho_2010_36
Ganhos térmicos úteis Factor de utilização OARN_Junho_2010_37
Ganhos solares - Inverno Q s = M. G sul. [X j. (A.F h.f o.f f.f g.f w. g ) n ] j = N, NE, E n cada vão OARN_Junho_2010_38
Factor de sombreamento do horizonte F h 60º 60º OARN_Junho_2010_39
F h Exemplo α = α 1 OARN_Junho_2010_40
F O e F f pala horizontal (a) - factor F o pala vertical (b) - factor F f β α α α 2 α 1 α β β β OARN_Junho_2010_41
Fracção envidraçada, F g Fracção envidraçada = Área de vidro /Área total do vão. OARN_Junho_2010_42
Factor de correcção da selectividade angular do vidro - F w F w DEPENDE DO ÂNGULO DE INCIDÊNCIA Estação de aquecimento: F w = 0,90 para vidro corrente, simples ou duplo OARN_Junho_2010_43
Factor solar de alguns tipos de vidro OARN_Junho_2010_44
Factor solar VIDRO E PORTECÇÃO OARN_Junho_2010_45
Factores solares de vãos com vidro incolor e protecção solar OARN_Junho_2010_46
GANHOS SOLARES VERÃO OARN_Junho_2010_47
PROTECÇÃO SOLAR FACTOR SOLAR Arq. to José Gigante OARN_Junho_2010_48
EFICÁCIA DE DISPOSITIVOD DE SOMBREAMENTO OARN_Junho_2010_49
EFICÁCIA DE DISPOSITIVOD DE SOMBREAMENTO OARN_Junho_2010_50
GANHOS SOLARES OARN_Junho_2010_51
45º 38,6º OARN_Junho_2010_52
PROTECÇÃO SOLAR PRATICA Arq. to José Gigante OARN_Junho_2010_53
PROTECÇÃO SOLAR QUAL A MELHOR POSIÇÃO DA PROTECÇÃO? OARN_Junho_2010_54
Factor solar mais adequado PROTECÇÃO EXTERIOR OARN_Junho_2010_55
Factor solar mais adequado OARN_Junho_2010_56
Factor solar PROTECÇÃO INTERIOR OARN_Junho_2010_57
Outras Soluções PROTECÇÃO ENTRE VIDROS OARN_Junho_2010_58
MULTIPLICIDADE DE SOLUÇÕES OARN_Junho_2010_59
IV ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA OARN_Junho_2010_60
EDIFICIOS RECENTES OARN_Junho_2010_61
EDIFÍCIOS ANTIGOS OARN_Junho_2010_62
CUSTO GLOBAL CUSTO GLOBAL OARN_Junho_2010_63
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA C g = C 0 + C exp C g Custo Global C 0 Custo Inicial C exp - Custo de Exploração CUSTO GLOBAL OARN_Junho_2010_64
15 ANOS? OARN_Junho_2010_65
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA Custo Inicial (C 0 ) Tipo de Solução U OARN_Junho_2010_66
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA Custo de Exploração (C exp ) Perdas de Energia Q [kwh] Custo da Energia C e [ /kwh] OARN_Junho_2010_67
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA Perdas de Energia Q [kwh] Coeficiente de Transmissão Térmico (U) Localização do Edifício/FA - Graus-Dia (940 3000) PERDAS DE ENERGIA OARN_Junho_2010_68
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA C e,n = C e,i (1 + α ) n C e,i Custo actual da Energia [ /kwh] α - Taxa de variação do custo da energia n - Ano n NOTA: Considerando aquecimento contínuo com sistemas eléctricos de eficiência 100 % CUSTO DA ENERGIA ELÉCTRICA OARN_Junho_2010_69
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 0,45 0,40 0,35 0,30 Consumidor doméstico médio (Baixa Tensão) Fonte DGE Estimativa: α = 4 % 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 CUSTO DA ENERGIA ELÉCTRICA OARN_Junho_2010_70
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA C exp,n = (Q C e,n ) / (1 + α) n Q - Perdas de Energia [kwh] C e,n Custo da Energia no ano n [ /kwh] α - n - Taxa de Capitalização Ano n CUSTO EXPLORAÇÃO NO ANO n OARN_Junho_2010_71
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 30,0 25,0 20,0 15,0 Taxa de Capitalização estimada: α = 3 % 10,0 5,0 0,0 1978 1983 1988 1993 1998 2003 2008 2013 2018 2023 2028 Fonte: Banco de Portugal TAXA DE CAPITALIZAÇÃO OARN_Junho_2010_72
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA C exp = C exp,1 + C exp,2 + + C exp,n Custo CUSTO EXPLORAÇÃO Anos OARN_Junho_2010_73
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA Custo C i Retorno Anos OARN_Junho_2010_74
EXEMPLO OARN_Junho_2010_75
OPTITERM - EXEMPLO OPTITERM Aplicação OARN_Junho_2010_76
OPTITERM - EXEMPLO VIDRO / CAIXILHARIA RETORNO DO INVESTIMENTO OARN_Junho_2010_77
OPTITERM - EXEMPLO 1. U VIDRO 2. 3. CUSTO ENERGIA - VARIAÇÃO 4. GRAUS-DIAS ZONA CLIMÁTICA 5. CUSTO DO DINHEIRO OARN_Junho_2010_78
OPTITERM - EXEMPLO 6. VARIAÇÃO CUSTO DA ENERGIA 7. CUSTO ACTUAL DA ENERGIA 8. CUSTO DO INVESTIMENTO ( m 2 ) 9. U - FINAL (W/m 2.K) 10. PERIODO DE RETORNO OARN_Junho_2010_79
V CONCLUSÕES OARN_Junho_2010_80
Conclusão OARN_Junho_2010_81
Conclusão OARN_Junho_2010_82
Conclusão EFICIENCIA ENERGÉTICA e CONFORTO OARN_Junho_2010_83
Obrigado pela vossa atenção OARN_Junho_2010_84