NBR16655-3-2019-calculo-de-carga-termica-residencial

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ABNT/CB-055ABNT/CB-055
PROJETO ABNT NBR 16655-3PROJETO ABNT NBR 16655-3
AGO 2017AGO 2017
Instalação de sistemas residenciaisInstalação de sistemas residenciais
de ar-condicionado —de ar-condicionado — Split Split  e compacto e compacto
Parte 3: Método de cálculo da carga térmica residencialParte 3: Método de cálculo da carga térmica residencial
APRESENTAÇÃOAPRESENTAÇÃO
1)1) Este Projeto foi elaborado pela Comissão de Estudo de Equipamentos de Expansão DiretaEste Projeto foi elaborado pela Comissão de Estudo de Equipamentos de Expansão Direta
Divididos (CE-055:002.005) do Comitê Brasileiro de Refrigeração, Ar-condicionado, VentilaçãoDivididos (CE-055:002.005) do Comitê Brasileiro de Refrigeração, Ar-condicionado, Ventilação
e Aquecimento (ABNT/CB-055), com número de Te Aquecimento (ABNT/CB-055), com número de Texto-Base 055:002.005-001/3, exto-Base 055:002.005-001/3, nas reuniões de:nas reuniões de:
1199..0022..22001144 1199..0033..22001144 1166..0044..22001144
2211..0055..22001144 1188..0066..22001144 1166..0077..22001144
1100..0088..22001144 1177..0099..22001144 2222..1100..22001144
19.11.201419.11.2014 2255..0022..22001155 2255..0022..22001155
25.03.201525.03.2015 29.04.201529.04.2015 27.05.201527.05.2015
24.06.201524.06.2015 22.07.201522.07.2015 26.08.201526.08.2015
28.10.201528.10.2015 25.11.201525.11.2015 24.02.201624.02.2016
2233..0033..22001166 2255..0055..22001166 2222..0066..22001166
27.07.201627.07.2016 28.09.201628.09.2016 09.06.201709.06.2017
a) a) não não tem tem valor normativo.valor normativo.
2)2)  Aqu Aqueleeles s que que titiververem em conconhechecimeimento nto de de quaqualqulquer er dirdireiteito o de de patpatentente e devdevem em aprapreseesentntar ar estestaa
informação em seus informação em seus comentários, com documentação comprobatória.comentários, com documentação comprobatória.
3)3) Tomaram parte na elaboração deste Projeto:Tomaram parte na elaboração deste Projeto:
Participante RepresentanteParticipante Representante
 ABR ABRAVAVA/A/ABNABNT/T/CB-CB-055055 OsOswalwaldo do de de SiqSiqueiueira ra BueBuenono
 ABN ABNT/T/CB-CB-055055 ClaClara ra LúcLúcia ia HerHernannandes des M. M. BasBastotoss
FFAAMM//MMIITTSSUUBBIISSHHII MMáárrcciio o CCaammaarrggoo
© ABNT 2017© ABNT 2017
TTodos os direitos reservados. odos os direitos reservados. Salvo disposição em contrário, nenhuma Salvo disposição em contrário, nenhuma parte desta publicação pode parte desta publicação pode ser modicadaser modicada
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NÃO TEM VALOR NORMATIVONÃO TEM VALOR NORMATIVO
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PROJETO ABNT NBR 16655-3PROJETO ABNT NBR 16655-3
AGO 2017AGO 2017
FFRRIIGGEELLAARR CCiidda a CCoonnttrreerraa
FFRRIIGGEELLAARR EEdduuaarrddo o RRoossaallees s MMaacchhaaddoo
PPOOLLIIPPEEXX AAnnddrré é DDiicckkeerrtt
TTOONNAARRE E EENNGGEENNHHAARRIIAA JJoossé é RReennaatto o VViiaannnnaa
SSUUPPOORRTTE E UUNNIIVVEERRSSAALL SSéérrggiio o LLuuiiz z dda a SSiillvva a CCoorrtteezz
SSOOSSUUPPOORRTTEE SSéérrggiio o LLuuiiz z PP. . ddoos s SSaannttooss
SSOOSSUUPPOORRTTEE KKaarriin n LLiie e KK. . ddoos s SSaannttooss
JJCCFFAARRIIA A EENNGGEENNHHAARRIIAA JJooãão o CCaarrlloos s FFaarriiaa
5 5 PPLLAASSTTIICC RRooggeer r BBeecckkeer r VVoollttrriixx
HHUULLTTEERR FFeelliippe e SSaanncchheezz
MMAASSSSTTIINN GGuuiinntteer r NNiiccoommééddiioo
TRANETRANE Fernando VillarrubiaFernando Villarrubia
 AS ASTRATRA AleAlexanxandre dre MirMirandandaa
GIGIZZ Gutenberg PereiraGutenberg Pereira
MMPPM M AAR R CCOONNDDIICCIIOONNAADDOO WWaannddeerrlleey y PPeerriinnii
LGLG Mauro Apor Mauro Apor 
JJOONNHHSSOON N CCOONNTTRROOLLSS WWaaggnneer r CCaarrvvaallhhoo
DAIKINDAIKIN Jefferson MoretoJefferson Moreto
HHIITTAACCHHII RRoobbeerrtto o CCooeellhhoo
MMIIDDEEA A CCAARRRRIIEERR GGeerrssoon n RRoobbaaiinnaa
NÃO TEM VALOR NORMATIVONÃO TEM VALOR NORMATIVO
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PROJETO ABNT NBR 16655-3
AGO 2017
Instalação de sistemas residenciais
de ar-condicionado — Split  e compacto
Parte 3: Método de cálculo da carga térmica residencial
Installation of residential air conditioning systems — Split and compact
Part 3: Residential heat load calculation method 
Prefácio
 A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas
Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos
de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são
elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas no tema objeto da
normalização.
Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da ABNT Diretiva 2.
 A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais direitos
de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados à ABNT a
qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996).
Ressalta-se que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. Nestes
casos, os órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas para
exigência dos requisitos desta Norma.
 A ABNT NBR 16655-3 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Refrigeração, Ar-condicionado, Ventilação
e Aquecimento (ABNT/CB-055), pela Comissão de Estudo de Equipamentos de Expansão Direta
Divididos (CE-055:002.005). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº XX,
de XX.XX.XXXX a XX.XX.XXXX.
 A ABNT NBR 16655, sob o título geral “Instalação de sistemas residenciais de ar-condicionado – Split
e compacto”, tem previsão de conter as seguintes partes:
— Parte 1: Projeto e instalação;
— Parte 2: Procedimento para ensaio de estanqueidade, desidratação e carga de uído frigoríco;
— Parte 3: Método de cálculo da carga térmica residencial.
O Escopo em inglês desta Norma Brasileira é o seguinte:
Scope
This Part of ABNT NBR 16655 presents a simplied procedure thermal load calculation of air conditioning
for residential installations, which can be used in a spreadsheet with the following objectives:
a) from the user information, customer, choose the cooling and heating capacity parameters;
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b) advise clients in actions to reduce the need for coolingheating, for example, glass with heat
treatment and reection or absorption of solar radiation;
c) estimate the power point required and check if it is compatible with the available installation.
The simplied procedure allows the thermal load of the estimate of a unique environment in the
case of two or more environments the calculation must be repeated with the characteristics of each
environment.
This is recommeded the use of computer programs available for thermal load calculation, and must
complete the calculation in the case of plants with repetitive environments or environments multiple
and repetitive residences for different families (apartments).
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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Introdução
O aumento da base instalada de equipamentos de ar-condicionado residencial em operação, trouxe
como consequência um aumento na demanda e no consumo de energia elétrica, com risco de sobre -
carga no sistema de geração e de distribuição. O cálculo da carga deve permitir a escolha de equi -
pamentos com a capacidade correta, evitandoo superdimensionamento na escolha do equipamento
com um aumento desnecessário do consumo da energia elétrica.
Somente como informação, se trabalha com uma carga de refrigeração típica de 6 m2/kW de área de
piso por potência de refrigeração em kW (21 m2/tr) sendo que a meta em países mais desenvolvidos é
de 9 m2/kW (32 m2/tr). Uma vez denida a capacidade de refrigeração, podemos estimar a demanda
de alimentação elétrica de 1,25 kW/tr e a demanda elétrica de 0,35 kW para uma demanda de refrigeração
de 1 kW, ou seja, um coeciente de desempenho COP de 2,9 kW de refrigeração por kW elétrico.
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Instalação de sistemas residenciais
de ar-condicionado — Split  e compacto
Parte 3: Método de cálculo da carga térmica residencial
1 Escopo
Esta Parte da ABNT NBR 16655 apresenta um procedimento simplicado de cálculo de carga térmica
de ar-condicionado para instalações residenciais, com os seguintes objetivos:
a) a partir das informações do cliente, calcular os parâmetros de capacidade de refrigeração e aque -
cimento;
b) orientar o cliente nas ações para redução da necessidade de refrigeração/aquecimento, por exem -
plo, vidros com tratamento térmico de reexão e/ou absorção da radiação solar;
c) estimar o ponto de energia elétrica necessário e a sua compatibilidade com o disponível na
instalação.
NOTA É recomendável o uso de programas de computador disponíveis para o cálculo de carga térmica:
sendo obrigatório o cálculo completo no caso de instalações com ambientes repetitivos ou os ambientes
residenciais múltiplos e repetitivos para diferentes famílias (apartamentos).
2 Referências normativas
Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referên -
cias datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as
edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas).
 ABNT NBR 15575-1, Edicações habitacionais – Desempenho – Parte 1: Requisitos gerais
 ABNT NBR 16401-1, Instalações de ar-condicinado – Sistemas centrais e unitários – Parte 1: Projetos
das instalações
 ABNT NBR 16401-2, Instalações de ar-condicionado – Sistemas centrais e unitários – Parte 2:
Parâmetros de conforto térmico
3 Termos e denições
Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e denições.
3.1
diferença de temperatura da carga de resfriamento
(CLTD Cooling load temperature differences)
diferença da temperatura usada no cálculo de transmissão de calor por superfícies opacas, que leva
em consideração a resistência térmica à transmissão do calor, sua inércia térmica, o efeito do sol e a
diferença da temperatura interna e externa
NOTA A diferença é expressa em grau Celsius (°C)
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3.2
fator de carga de resfriamento
(CLF cooling load factor )
fator que corrige os valores de carga térmica em função do efeito de retardamento da incidência
do calor da radiação emitida por equipamentos, iluminação pessoas devido a sua temperatura de
superfície e da radiação solar
NOTA O fator é adimensional.
3.3
fator de ganho de calor por insolação
(SHGF Solar heating gain factor )
potência de insolação especíca que considera a latitude e o período do ano para a incidência máxima
da radiação solar em superfícies transparentes
NOTA O fator é expresso em watts por metro quadrado (W/m2).
3.4
fator de sombreamento
(SC Shade cooling load factors)
fator que corrige a radiação solar transmitida para o ambiente em função de características físicas do
vidro, como espessura, característica ótica de reexão ou absorção e forma construtiva de vidro duplo
ou fachada dupla
4 Requisitos
4.1 Gerais
 A estimativa da carga térmica tem por objetivo avaliar os valores de calor sensível (mudança de
temperatura), e de calor latente (mudança da umidade), de um ambiente e desta forma a partir dos
valores da carga térmica selecionar o equipamento necessário para manter as condições desejadas.
O valor deve ser calculado na condição mais crítica. Recomenda-se não acrescentar fatores de
segurança no cálculo da carga térmica, a seleção do equipamento pode ser feita pelo valor aprox imado
e não necessariamente maior.
4.1.1 Para a estimativa da carga térmica, é necessário:
a) escolher os valores de projeto da temperatura de bulbo seco e a temperatura de bulbo úmido do
ar externo em função da latitude e da altitude do local;
b) escolher as temperaturas de projeto do ambiente condicionado adequadas às pessoas em função
de sua idade, atividade e roupas;
c) averiguar possíveis condições especiais, como recintos adjacentes não condicionados, insolação,
sombreamento externo etc.;
d) escolher os coecientes de transferência de calor das distintas paredes da edicação com base
no seu projeto. Paredes que separam ambientes na mesma temperatura devem ser ignoradas.
Os coecientes de transmissão de calor para inverno (aquecimento) e para verão (resfriamento)
podem ser diferentes;
e) com base nas características construtivas da edicação, no programa de operação do sistema,
nos valores de projeto da velocidade do vento e da diferença de temperatura. Estimar a taxa de
inltração (parcela não controlada), conforme ABNT NBR 15575-1 e/ou de ventilação com ar
externo, conforme 4.4;
NÃO TEM VALOR NORMATIVO2/21
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f) determinar as características adicionais da edicação, como: localização, orientação, sombrea-
mento externo e massa, as quais afetam o ganho de calor por insolação;
g) com base nas características construtivas da edicação e nas condições de projeto determinar as
diferenças de temperatura para a carga de refrigeração, fatores de ganho de calor por insolação
e fatores de carga de refrigeração apropriados;
h) determinar a taxa de transferência de calor para o recinto em função dos coecientes de transfe-
rência de calor, áreas e diferenças de temperatura, previamente calculados;
i) para espaços com geração interna de calor (luzes, equipamentos, pessoas etc.) aplicar os fatores
de carga de refrigeração quando necessário e as programações de uso.
4.1.2 O processo de cálculo da carga térmica a ser empregado é o da carga de resfriamento pela
diferença de temperatura (CLTD) [1], fatores de carga de resfriamento solar (SCL) [1] e fatores de
carga térmica Interna [1] que é o processo que melhor se aplica para o cálculo manual.
4.2 Escolha dos valores de projeto da temperatura de bulbo seco e temperatura de
bulbo úmido, do ar externo
4.2.1 Os valores de temperatura e de umidade do ar externo devem ser escolhidos conforme a
 ABNT NBR 16401-1.
Caso não seja encontrada a cidade ou o local da instalação, pode ser usado um valor por aproximação
ou de referência.
4.2.2  A Tabela 1 apresenta as condições de verão de sete cidades do Brasil e dois valores de
referência.
Tabela 1 – Condições de temperatura e umidade do ar externo para o verão
Cidade
Altitude
m
Temperatura
máxima de
bulbo seco
°C
Temperatura
de bulbo
úmido
coincidente
°C
Umidade
absoluta
kg de vapor
/kg ar seco
Volume
especíco
m3/kg
Entalpia
kJ/kg
Belém 16 33,2 25,9 0,018 2 0,895 79,87
Brasília 1 060 32,2 17,1 0,008 2 0,995 53,32
Porto Alegre 3 34,7 24,6 0,018 6 0,898 82,43
Recife 10 34,0 27,1 0,019 9 0,899 85,20
Rio de Janeiro 3 34,1 25,2 0,016 6 0,894 76,72
São Paulo 802 32,1 20,4 0,011 7 0,970 62,29
Teresina 67 38,2 23,5 0,012 3 0,907 69,95
Referência 1 50 35 25 0,016 0 0,901 76,13
Referência 2 750 35 25 0,017 8 0,982 80,78
NOTA Os valores de referência podem ser usados em caso de dúvida da cidade equivalente em termos de clima.
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4.2.3  A Tabela 2 apresenta as condições de inverno de sete cidades do Brasil e dois valores de
referência.
Tabela 2 – Condições de temperatura e umidade do ar externo para o inverno
Cidade
Altitude
m
Temperatura
mínima de
bulbo seco
°C
Ponto de
orvalho°C
Umidade
absoluta
kg de vapor
/kg ar seco
Volume
especíco
m3/kg
Entalpia
kJ/kg
Belém 16 22,8 20,8 0,015 7 0,861 62,79
Brasília 1 060 10 1,2 0,004 7 0,918 21,84
Porto Alegre 3 3,9 1,1 0,004 1 0,790 14,18
Recife 10 21,8 18,2 0,013 1 0,854 55,23
Rio de Janeiro 3 16,2 11,9 0,008 7 0,832 38,23
São Paulo 802 8,9 3,9 0,005 5 0,887 22,80
Teresina 67 21,9 12,9 0,009 3 0,855 45,75
Referência 1 50 10 5 0,005 4 0,814 23,74
Referência 2 750 5 2 0,004 8 0,869 17,01
NOTA Os valores de referência podem ser usados em caso de dúvida da cidade equivalente em termos de clima.
4.3 Escolha das temperaturas de projeto do ambiente condicionado
 A escolha das temperaturas de projeto do ambiente condicionado deve ser adequada às pessoas em
função de sua idade, atividade e roupas, conforme a ABNT NBR 16401-2.
Se necessário, podem ser adotadas as condições de referência apresentadas nas Tabelas 3 e 4.
Tabela 3 – Condições das temperaturas internas de referência para o verão
Ar interno
Altitude
m
Temperatura
de bulbo
seco
°C
Umidade
relativa
%
Pressão
atmosférica
kPa
Umidade
absoluta
kg/kg
Volume
especíco
m3/kg
Entalpia
kJ/kg
Condição 1 50 24,0 50,0 100,73 0,009 4 0,860 47,92
Condição 2 50 26,0 50,0 100,73 0,010 6 0,867 53,03
Condição 3 500 24,0 50,0 95,46 0,009 9 0,908 49,25
Condição 4 500 26,0 50,0 95,46 0,011 2 0,916 54,54
Condição 5 750 24,0 50,0 92,63 0,010 2 0,936 50,03
Condição 6 750 26,0 50,0 92,63 0,011 5 0,944 55,43
Condição 7 1 000 24,0 50,0 89,87 0,010 5 0,965 50,84
Condição 8 1 000 26,0 50,0 89,87 0,011 9 0,974 56,34
NOTA As condições de temperatura de bulbo seco de 26 °C são consideradas como valores para instalações de menor
custo inicial e operacional (energia elétrica) sem a perda do conforto.
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Tabela 4 – Condições das temperaturas internas de referência para o inverno
Ar interno
Altitude
m
Temperatura
de bulbo seco
°C
Umidade
relativa
%
Pressão
atmosférica
kPa
Umidade
absoluta
kg/kg
Volume
especíco
m3/kg
entalpia
kJ/kg
Condição 1 50 18,0 50,0 100,73 0,006 4 0,838 34,40
Condição 2 50 20,0 50,0 100,73 0,007 3 0,845 38,63
Condição 3 500 18,0 50,0 95,46 0,006 8 0,885 35,31
Condição 4 500 20,0 50,0 95,46 0,007 7 0,893 39,67
Condição 5 750 18,0 50,0 92,63 0,007 0 0,912 35,84
Condição 6 750 20,0 50,0 92,63 0,008 0 0,920 40,27
Condição 7 1 000 18,0 50,0 89,87 0,007 2 0,941 36,39
Condição 8 1 000 20,0 50,0 89,87 0,008 2 0,949 40,90
NOTA As condições de temperatura de bulbo seco de 18 °C são consideradas como valores para instalações de menor
custo inicial e operacional (energia elétrica), sem a perda do conforto.
4.4 Recintos adjacentes
Para recintos adjacentes não condicionados considerar a temperatura de bulbo seco conforme a seguir:
a) no verão, a temperatura de bulbo seco é 3 °C acima da temperatura de bulbo seco do ar externo
no verão;
b) no inverno, a temperatura de bulbo seco é 3 °C acima da temperatura de bulbo seco do ar externo
no inverno.
4.5 Renovação e inltração de ar 
4.5.1 Com base nas características construtivas da edicação, vedação de janelas e portas, nos
valores de projeto da velocidade do vento e da diferença de temperatura, estimar a taxa de inltração
e ou de ventilação com ar externo. Este valor corresponde à parcela não controlada, do ar externo,
conforme ABNT NBR 15575-1.
NOTA Considerar, no mínimo o valor recomendado de 1 L/s.m2 (3,6 m3/h.m2) para cada ambiente residencial.
4.5.2  A carga térmica do ar externo é calculada pelas Equações a seguir:
4.5.2.1  A vazão de ar em volume inltrado ou de renovação deve ser calculada conforme Equação 1.
Qae = Qinf · A (1)
onde
Qae é a vazão de ar externo, expresso em metro cúbico por hora (m3/h);
Qinf  é a vazão de ar externo inltrado ou de renovação expresso em metro cúbico por hora (m3/h)
por metro quadrado de piso (m2 de piso);
 A é a área do piso, expressa em metro quadrado (m2).
NÃO TEM VALOR NORMATIVO 5/21
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4.5.2.2  A vazão em massa de ar inltrado ou de renovação é calculada conforme Equação 2.
mae = (Qae).(1/3 600). ρ (2)
onde
mae é a vazão em massa de ar externo, expressa em quilograma por segundo (kg/s);
Qae é a vazão em volume de ar externo, expressa metro cúbico por hora (m3/h);
1 h/3 600 s é a transformação de metros cúbicos por hora em metros cúbicos por segundo (m3/h
em m3/s);
 ρ é a massa especíca do ar externo, expressa em quilograma por metro cúbico (kg/m3).
4.5.2.3 Para o cálculo da carga de ar externo, deve-se considerar:
a) o calor sensível calculado conforme a Equação 3:
qsae = qt ae – ql ae (3)
onde
qsae é o calor sensível do ar externo, expresso em watts (W);
qt ae é o calor total, expresso em watts (W);
ql ae é o calor latente, expresso em watts (W).
b) o calor total do ar externo é calculado conforme a Equação 4:
qt ae = mae·(hae – hamb) (4)
onde
mae é a vazão em massa de ar externo, expressa em quilograma por segundo (kg/s);
hae é a entalpia do ar externo, expressa em quilo joule por quilograma (kJ/kg);
hamb é a entalpia do ar do ambiente, expressa em quilo joule por quilograma (kJ/kg).
c) o calor latente do ar externo, é calculado conforme a Equação 5.
ql ae = mae·hlv·(W ae – W amb) (5)
onde
mae é a vazão em massa de ar externo, expressa em quilograma por segundo (kg/s);
hlv é o calor latente de vaporização da água 2 501 kJ/kg, expresso em quilo joule por quilograma
(kJ/kg);
W ae é a umidade absoluta do ar externo, expressa em quilograma por quilograma (kg/kg);
W amb é a umidade absoluta do ar do ambiente, expressa em quilograma por quilograma (kg/kg).
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4.6 Coecientes de transmissão de calor por superfícies opacas (paredes, pisos, lajes
e telhados)
 As opções de arranjo dos materiais e de suas espessuras para a construção de paredes, pisos e lajes
e podem ser vericadas nos manuais de cálculo de carga térmica [1].
 As opções de arranjo de materiais usuais para o coeciente de transmissão de calor adotadas são
apresentadas na Tabela 5.
Tabela 5 – Coecientes de transmissão de calor através de superfícies opacas (paredes,
pisos, lajes e telhados)
Elementos de construção – Características físicas
Parede
externa
Laje externa +
espessura ar 
Laje externa +
isolamento
Elemento
construtivo
Espessura
m
Coeciente de
condutibilidade
k
W/(m.°C)
Resistividade
térmica
(m2.°C)/W
Resistividade
térmica
(m2.°C)/W
Resistividade
térmica
(m2.°C)/W
Filme do ar externo não 0 0,044 0,044 0,044
Reboque + pintura 0,025 0,73 0,034 0 0
Bloco de concreto 0,200 1,04 0,192 0 0
Concreto laje
maciça e contrapiso
0,150 1,9 0 0,079 0,079
Drywall Gesso 0,070 0,46 0 0,152 0
Vidro 0,006 0,76 0 0 0
Espaço de ar não 0 0 0,160 0
Isolamento 25 mm
lã de vidro
0,025 0,032 0 0 0,781 25
Reboque + pintura 0,025 0,73 0,034 0,034 0
Filme do ar interno não 0 0,121 0,121 0
Total 0 0 0,426 0,590 0,904
Tabela 6 – Coecientes de transmissão de calor através de piso, parede interna e janelas
Elemento construtivo
Piso/Laje interna Parede interna
Janela externa
simples
Janela externa
cortina
Resistividade
térmica
(m2.°C)/W
Resistividade
térmica
(m2.°C)/W
Resistividade
térmica
(m2.°C)/W
Resistividade
térmica
(m2.°C)/W
Filme do ar externo 0 0 0,044 0,044
Concreto laje maciça e
contrapiso
0,079 0 0 0
Drywall 0 0,152 0 0
Vidro 0 0 0,008 0,016
Espaço de ar (vidro duplo) 0 0 0 0,160
Filme do ar interno 0,242 0,242 0,121 0,121
Total 0,321 0,394 0,173 0,341
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4.6.1 No caso dos elementos construtivos não estarem listados nas Tabelas 5 e 6, deve ser calculado
conforme [1].
4.6.2 Não pode ser considerada a troca de calor entre ambientes com a mesma temperatura.
4.6.3 Os coecientes de transmissão de calor para inverno (aquecimento) e para verão (resfriamento)
podem ser diferentes.
4.7 Cargasde transmissão e de insolação
4.7.1 Para o cálculo do valor de carga térmica por transmissão e por insolação, deve-se considerar
as seguintes condições:
a) latitude;
b) orientação;
c) mês do ano;
d) temperatura de bulbo seco externa e interna;
e) horário;
f) características construtivas do edifício;
g) para condições de projeto, determinar as diferenças de temperatura para a carga de refrigeração
CLTD, fatores de ganho de calor por insolação SHGF  e fatores de carga de refrigeração CLF 
apropriados;
h) determinar as características adicionais do edifício;
— localização;
— orientação (norte, leste, sul e oeste);
— sombreamento externo devido a outras construções ou mesmo árvores, as quais afetam o
ganho de calor por transmissão.
4.7.2  A Tabela 7 apresenta as diferenças de temperatura em função das condições de transmissão
de calor.
Tabela 7 – Diferença de temperatura para a carga de refrigeração CLTD,
corrigida às 16 h (continua)
Condição
Valor de
referência
°C
Cidade
Belém,
PA
°C
Brasília,
DF
°C
Porto Alegre,
RS
°C
Rio de Janeiro,
RJ
°C
São Paulo,
SP
°C
Norte 10 11,1 15,2 11,85 11,2 9,95
Nordeste 15 16,1 20,2 16,85 16,2 14,95
Leste 19 20,1 24,2 20,85 20,2 18,95
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Tabela 7 (conclusão)
Condição
Valor de
referência
°C
Cidade
Belém,
PA
°C
Brasília,
DF
°C
Porto Alegre,
RS
°C
Rio de Janeiro,
RJ
°C
São Paulo,
SP
°C
Sudeste 20 21,1 25,2 21,85 21,2 19,95
Sul 18 19,1 23,2 19,85 19,2 17,95
Sudoeste 18 19,1 23,2 19,85 19,2 17,95
Oeste 15 16,1 20,2 16,85 16,2 14,95
Noroeste 11 12,1 16,2 12,85 12,2 10,95
Horizontal 24 25,1 29,2 25,85 25,2 23,95
Vidro 8 9,1 13,2 9,85 9,2 7,95
NOTA Os valores de diferença de temperatura para a carga estão corrigidos para os valores de temperatura
de bulbo seco interna, de 24 °C e temperatura de bulbo seco externa do local considerado conforme a Tabela 1.
4.7.3 Caso seja necessário corrigir o CLTD (ver 3.1), deve-se utilizar a Equação 6.
CLTDr = CLTD + (25 – TBSp) + (TBSaem – 29) (6)
onde
CLTDr  é a diferença de temperatura da carga de resfriamento, expressa em graus Celsius (°C);
TBSp é a temperatura de bulbo seco de projeto, expressa em graus Celsius (°C);
TBSaem é a temperatura de bulbo seco média do ar externo ao longo do dia, expressa em graus
Celsius (°C).
4.7.4 Para o cálculo da transmissão de calor por superfícies opacas, deve-se utilizar a Equação 7.
qstrans = [ A·(CLTDr )]/R  (7)
onde
 A é a área da superfície, expressa em metros quadrados (m2);
CLTDr  é a diferença de temperatura para a carga de resfriamento, expressa em graus Celsius (°C);
R  é a resistividade térmica da superfície, expressa em metros quadrados, multiplicado por
graus Celsius, dividida por watts (m2.°C)/W.
4.7.5 Para determinar as características adicionais da edicação, os seguintes fatores devem ser
observados, por exemplo:
a) localização;
b) orientação (norte, leste, sul e oeste);
c) sombreamento externo devido a outras construções ou mesmo a existência de árvores, as quais
afetam o ganho de calor por insolação.
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4.7.6  A Tabela 8 apresenta os fatores de ganho de calor em função da insolação.
Tabela 8 – Fator de ganho de calor por insolação SHGF em W/m2
Cidade
Belém, PA Brasília, DF. Porto Alegre, RS. Rio de Janeiro, RJ. São Paulo, SP.
Latitude sul
(º)
1,38 17,87 30,00 22,82 23,62
Mês Janeiro Janeiro Janeiro Janeiro Janeiro
Unidade
W/m2
Norte 363 135 204 142 142
Nordeste 634 363 458 555 555
Leste 615 666 678 672 672
Sudeste 243 582 532 407 407
Sul 120 163 128 145 145
Sudoeste 243 582 532 407 407
Oeste 615 666 678 672 672
Noroeste 634 363 458 555 555
Horizontal 820 876 866 877 877
4.7.7 No caso de vidros em janelas ou claraboias, é necessário que a sua transmissibilidade seja redu -
zida, diminuindo a carga térmica interna. Os fatores de sombreamento são encontrados na Tabela 9.
Tabela 9 – Carga de insolação – Fator de carga de resfriamento às 16 h
Orientação geográca
Fator de carga de resfriamento em função do horário
(adimensional)
Norte 0,75
Nordeste 0,20
Leste 0,17
Sudeste 0,22
Sul 0,35
Sudoeste 0,81
Oeste 0,82
Noroeste 0,73
Horizontal 0,58
4.7.8 Determinar a taxa de transferência de calor para o recinto, em função dos coecientes de
transferência de calor, áreas, diferenças de temperatura e fator de ganho de calor por insolação,
previamente calculados, (ver Tabela 10).
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Tabela 10 – Coecientes de sombreamento (adimensional) para películas protetoras e
sombreamento interno (cortinas)
Vidro
6 mm
Simples Simples + cortina Reetivo + cortina
0,87 0,55 0,30
4.7.9 O ganho de calor solar através do vidro é calculado conforme Equação 8.
qsins = A·SC ·SHGF ·CLF (8)
onde
 A é a área da janela, expressa em metros quadrados (m2);
SC é o fator de sombreamento;
SHGF  é o fator de ganho de calor por insolação, expresso em watts por metro quadrado (W/m 2);
CLF  fator de carga de resfriamento em função do horário.
4.8 Calor interno
4.8.1 Devem ser consideradas as cargas relativas às pessoas, à iluminação e aos equipamentos,
que dissipam calor, ver Tabelas 11, 12 e 13.
Tabela 11 – Carga térmica interna em função de pessoas, iluminação e equipamentos
Atividade
Calor sensível Calor total CLF 
W/pessoa W/pessoa  Adimensional
Pessoas sentadas, trabalho leve 75 150 1
Dançando 120 375 -----
NOTA O calor total de pessoa é igual à soma da parcela de calor sensível e de calor latente.
4.8.2 O cálculo da carga térmica interna de pessoas deve ser feito utilizando as Equações 9 e 10.
qspessoas = nºpessoas·cspessoa·CLF (9)
onde
qspessoas é o calor sensível referente às pessoas, expresso em watts (W);
n°pessoas é a quantidade de pessoas;
cspessoa é o calor sensível por pessoa, em função da atividade, expresso em watts por pessoa
(W/pessoa);
CLF é o fator de carga de resfriamento adimensional.
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ql pessoas = n°pessoas·(ct pessoa – cspessoa) (10)
onde
ql pessoas é o calor latente referente a pessoas, expresso em watts (W);
n°pessoas é a quantidade de pessoas;
ct pessoa é o calor total por pessoa, em função da atividade expressa em watts por pessoa (W/
pessoa);
cspessoa é o calor sensível por pessoa em função da atividade expressa em watts por pessoa
(W/pessoa);
CLF  é o fator de carga de resfriamento adimensional.
Tabela 12 – Carga térmica interna em função de iluminação
Cargas internas Potência por m2
Fator de carga de resfriamento
CLF
Iluminação W/m2  Adimensional
Escritório 12 1
Sala de jantar  23 1
Quartos de dormir 10 1
NOTA Os valores desta Tabela correspondem a uma densidade de potência de iluminação em W/m2. No caso de ser
conhecida a potência instalada, recomenda-se a utilização deste valor. Consideram como fator de carga de resfriamento
CLF  o valor 1.
4.8.3  A estimativa da potência instalada deve ser calculada conforme Equação 11.
Psilum = A·csilum (11)
onde
Psilum é a potência instalada de iluminação, expressa em watts (W);
 A é a área de piso expressa em metros quadrados (m2);
csilum é a potência instalada especíca, expressa em watts por metro quadrado (W/m2).
4.8.4  A carga sensível de iluminação deve ser calculada conforme Equação 12.
qsilum = Psilum·CLF   (12)
onde
qsilum é a carga sensível de iluminação, expressa em watts (W);
P ilum é a potência instalada de iluminação, expressa em watts (W);
CLF é o fator de carga de resfriamento adimensional.
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Tabela 13 – Carga térmica interna em função de equipamentos
Equipamentos W
W/equipamento
W
Fator de carga de
resfriamento
CLF 
 Adimensional
Carga térmica
W
Televisão 40 polegadas 250 250 0,8 200
Computador desktop 135 135 0,8 108
NOTA 1 O fator de carga de resfriamento CLF   pode ser alterado em funçãodo uso do equipamento
considerado.
NOTA 2 No caso de cozinhas conjugadas, há diculdade em função da exaustão de ar da coifa do fogão,
bem como a carga térmica dos equipamentos instalados. Recomenda-se consultar [1].
4.8.5 Para calcular a carga sensível de equipamentos, utilizar a Equação 13.
qsequip = Psequip .CLF   (13)
onde
qsequip é a carga sensível de equipamentos, expressa em watts (W);
P ilum é a potência instalada de equipamentos, expressa em watts (W);
CLF  é o fator de carga de resfriamento adimensional.
5 Somatória das cargas térmicas de refrigeração
Os valores calculados na Seção 4 devem ser utilizados para o cálculo dos valores de cada carga e
somados nas mesmas características do calor sensível, do calor latente e do calor total.
O valor total deve ser usado na seleção do equipamento, neste caso, feito de forma simplicada aten -
dendo a carga total em kW. Não podem ser usados coecientes de segurança ou mesmo a escolha
com folga.
O Anexo A apresenta os exemplos de um cálculo.
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Anexo A
(informativo)
Exemplo do cálculo de carga
A.1 Para este Exemplo, é adotado como referência a cidade de São Paulo/SP, em um ambiente de
sala de estar, conforme Figura A.1.
NOTA O desenho da Figura A.1 está fora de escala.
 Ambiente com
ar-condicionado
 Ambiente com
ar-condicionado
6 m
 Ambiente interno
não condicionado
Face noroeste
com janela
contínua +
parede parede
Face noroeste
com janela
contínua +
Corte A - A
 A  A
2,5 m 1,25 m
1,0 m
0,25 m
10 m
Janela com
vidro sim les
Janela com
vidro sim les
Figura A.1 – Arranjo físico da sala
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A.2 O cálculo da transmissão de calor pelas superfícies externas e internas é apresentado nas
Tabelas A.2 a A.9.
Tabela A.1 – Descrição do ambiente e suas superfícies
Descrição   Característica Comentário
Resistividade
térmica
(m2.ºC)/W
Paredes
externas
Filme externo do ar + reboque
+ tijolo de cimento + reboque
Ver Tabela 5 0,426
Parede
interna
Filme interno do ar + drywall  +
lme interno do ar 
Ver Tabela 6 0,394
Laje superior
e inferior 
Filme interno do ar + concreto
para laje maciça e contrapiso
+ lme interno do ar 
Ver Tabela 6 0,321
Laje
superior e
inferior com
isolamento
Filme interno do ar + concreto
laje maciça e contrapiso +
isolamento de 25 mm de lã de
vidro lme interno do ar 
Ver Tabela 5 0,904
Janela
externa
simples
Filme externo do ar + vidro de
6 mm + lme interno do ar 
Ver Tabela 6 0,173
NOTA As portas não são consideradas.
A.2.1  A temperatura de bulbo seco do ambiente interno não condicionado é igual à temperatura de
bulbo seco do ar externo (32,1 °C) + 3 °C – a temperatura de bulbo seco do ar interno (24 °C), neste
Exemplo 32,1 + 3 – 24 = 11,1 °C, conforme a Tabela A.2.
Tabela A.2 ‒ Áreas de troca de calor e diferença de temperatura na carga de resfriamento
CLTD em função da orientação e do horário
Parede/janela/laje
Dimensão do
comprimento
da sala de estar 
m
Dimensão da largura
da sala de estar 
m
Área
m2
Valores conforme
Tabela 7
°C
Parede noroeste 6 (1,0 + 0,25) = 1,25 7,9 10,95
Janela noroeste – vidro 6 1,25 7,9 7,95
Parede sudeste 6 (1,0 + 0,25) = 1,25 7,9 19,95
Janela sudeste – vidro 6 1,25 7,9 7,95
Parede interna – ambiente
não condicionado
10 2,5 25 32,1 + 3 – 24 =11,1
Laje/teto ambiente não
condicionado
6 10 60 32,1 + 3 – 24 =11,1
NOTA Considera-se que os andares superiores e inferiores são ambientes internos não condicionados.
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A.2.2  A Tabela A.3 apresenta o cálculo considerando dois valores de transmissão de calor pelas
superfícies externas e internas, expressos em watts (W) conforme a seguir:
a) sem isolamento na laje = 6 153 W;
b) com isolamento na laje = 3 477 W.
Este Exemplo demonstra a necessidade de análise dos valores obtidos e vericação da possibilidade
de redução da carga térmica.
Tabela A.3 – Transferência de calor pelas superfícies externas e internas
Parede/janela/laje
Resistividade
térmica
(m2.°C)/W
Área
m2
Diferença de
temperatura
da carga de
resfriamento (CLTD)
ºC
Transmissão de calor
pelas superfícies
externas e internas
W
Parede noroeste 0,426 7,9 10,95 203
Janela noroeste – vidro ---------- 7,9 7,95 363
Parede sudeste 0,426 7,9 19,95 370
Janela sudeste – vidro 0,173 7,9 7,95 363
Parede interna,
ambiente não condicionado
0,394 25 11,1 704
Laje/teto,
ambiente não condicionado
0,321 60 11,1 4 150
Subtotal sem isolamento ---------- -------- ---------- 6 153
Laje/teto com isolamento,
ambiente interno não
condicionado
0,904
60 11,1 1 473
Subtotal com isolamento --------- ------- ------------- 3 477
A.2.3  A transmissão de calor por superfícies transparentes é apresentada na Tabela A.4.
Tabela A.4 – Transmissão de calor por janelas/áreas
Orientação
Dimensão do
comprimento da sala
de estar 
m
Dimensão da largura
da sala de estar 
m
Área
m2
Noroeste 6 1,25 7,5
Sudeste 6 1,25 7,5
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A.2.4  A Tabela A.5 apresenta o cálculo considerando dois valores de transmissão de calor pelas
superfícies transparentes expressos em watts (W), conforme a seguir:
a) sem película e cortina = 3 228 W;
b) com película e cortina = 1 113 W.
Este Exemplo demonstra a necessidade de análise dos valores obtidos e vericação da possibilidade
de redução da carga térmica.
Tabela A.5 – Transmissão de calor por insolação
Orientação
  Área
m2
Fator de ganho
de calor por
insolação
(SHGF )
W/m2
Fator de
carga de
resfriamento
adimensional
Fator de
sombreamento
Transmissão
de calor por
superfície
transparente
W
Noroeste 7,5 555 0,73 0,87 2 644
Sudeste 7,5 407 0,22 0,87 584
Subtotal
sem película
3 228
Noroeste com
película e cortina
7,5 555 0,73 0,3 912
Noroeste com
película e cortina
7,5 407 0,22 0,3 201
Subtotal com
película e cortina
1 113
A.2.5 O valor da carga térmica por inltração e/ou renovação pode ser calculado, porém depende
de dados de vedação de portas e janelas que nem sempre estão disponíveis.
NOTA Considerar no mínimo o valor recomendado de 1 L/s.m2  (3,6 m3/h.m2) para cada ambiente
residencial, neste caso, adotar o dobro (7,2 m3/h).
Tabela A.6 – Dados psicrométricos de São Paulo
São Paulo
Temperatura de
bulbo seco
°C
Umidade
especíca
kg de vapor/
kg de ar seco
Entalpia
kJ/kg
Volume
especíco
m3/kg
 Ar externo verão 32,1 0,011 7 62,29 0,97
 Ar interno 24 0,010 2 50,03 0,936
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Tabela A.7 – Área e vazão adotada
Descrição
Dimensão do
comprimento da sala
de estar 
m
Dimensão da largura
da sala de estar 
m
Área
m2
Renovação
de ar
m3/(h.m2)
 Ambiente da
sala de estar 
6 10 60 7,2
A.2.6 Para o cálculo da carga térmica de inltração/renovação, apresentados na Tabela A.8, consi -
derou-se a carga térmica do ar externo, conforme a seguir:
a) calor latente: 0,12 W;
b) calor sensível: 1 516,6 W;
c) calor total: 1 516,7 W.
Tabela A.8 – Carga térmica de inltração/renovação
------------
Vazão em
volume
m3/h
Vazão em
massa
kg/s
Variação de entalpia
kJ/kg
Carga térmica do ar
externo
W
Calor total do ar
externo
432 0,12371134 12,26 1 516,70
------------ --------- ----------
Variação de umidade
especíca
kg vapor/kg ar seco
--------------
Calor latente
W
432 0,12371134 0,0015 0,1289
Calor sensível
W
---------- --------------- ------------ 1 516,57
A.3 Para carga térmica de pessoas, equipamentos e iluminação, ver A.3.1 e A.3.2.
A.3.1 Pessoas
Considerou-se para o cálculo apresentado na Tabela A.9, a carga térmica de oito pessoas sentadas
em trabalho leve, conforme a seguir:
a) calor latente: 600 W;
b) calor sensível: 600 W;
c) calor total: 1 200 W.
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Tabela A.9 – Carga térmica depessoas
Pessoas
Quantidade Latente
W
Sensível
W
Total
unitário
W
Total
latente
W
Total
sensível
W
Total
W
Sentadas
trabalho leve
8 75 75 150 600 600 1 200
A.3.2 Carga térmica de equipamentos e iluminação
 A Tabela A.10 apresenta os resultados, considerando que na hipótese do cálculo ter sido feito às 16 h
as lâmpadas estivessem apagadas e, portanto, o fator de uso destas seria de 0,0.
Tabela A.10 – Iluminação e equipamentos
Lâmpadas
uorescentes Quantidade
Potência
unitária
Total
instalado em
W
Fator de uso
Calor
sensível
W
Lâmpadas
uorescentes 1 4 40 160 0,0 0,0
Lâmpadas
uorescentes 2 2 40 80 0,0 0,0
Televisão 1 250 250 0,8 200
Computador  1 135 135 0,8 108
Outro
equipamento 0 0,5 0
Subtotal
de equipamentos
elétricos
---------- ----------- ---------- --------- 308
A.4 São apresentados nas Tabelas A.11 e A.12 resumos das cargas térmicas consideradas.
Tabela A.11 – Carga térmica (continua)
Descrição Calor sensível Calor latente Calor total
Transmissão de superfícies
opacas
W
6 153 0,0 6 153
Transmissão por superfícies
transparentes
W
3 228 0,0 3 228
Inltração e renovação
W
1 517 0,13 1 517
Pessoas
W
600 600 1 200
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Tabela A.11 (conclusão)
Descrição Calor sensível Calor latente Calor total
Iluminação
W
0,0 0,0 0,0
Equipamentos
W
308 0,0 308
Total
W
7 015 600,13 7 615
Total
BTU/h
23 942 2 048 25 990
 Área de piso
m2
60 60 60
Relação
W/m2
117 10,00 127
Tabela A.12 – Carga térmica considerando isolamento na laje e reexão no vidro
Descrição Calor sensível Calor latente Calor total
Transmissão por superfícies
opacas
W
3 477 0,0 3477
Transmissão por superfícies
transparentes
W
1 113 0,0 1 113
Inltração e renovação
W
1 517 0,13 1 517
Pessoas
W
600 600 1 200
Iluminação
W
0,0 0,0 0,0
Equipamentos
W
308 0,0 308
Total
W
7 015 600 7 615
Total
BTU/h
36 017 4 096 40 113
 Área de piso
m2
60 60 60
Relação
W/m2
176 20,00 196
NÃO TEM VALOR NORMATIVO20/21
ABNT/CB-055
PROJETO ABNT NBR 16655-3
AGO 2017
Bibliograa
[1]  ASHRAE Handbook – Fundamentals
[2]  ABNT NBR 5410, Instalações elétricas de baixa tensão
[3]  ABNT NBR 7541:2004, Tubo de cobre sem costura para refrigeração e ar-condicionado –
Requisitos
[4] ABNT NBR 13971, Sistemas de refrigeração, condicionamento de ar, ventilação e aquecimento
 – Manutenção programada
[5]  ABNT NBR 16280, Reforma em edicações – Sistema de gestão de reformas – Requisitos
[6]  ABNT NBR 16401-3, Instalações de ar-condicionado – Sistemas centrais e unitários –
Parte 3: Qualidade do ar interior
[7]  ABNT NBR 16069, Segurança em sistemas frigorícos
[8] ABNT NBR 13598, Vasos de pressão para refrigeração
[9]  ASTM G85:2011, Practice for modied salt spray (fog) testing 
[10] [DIN EN 378-2:2012, Refrigerating systems and heat pumps – Safety and environmental
requirements – Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation (includes
 Amendment A2:2012)
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