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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA DESEMPENHO TÉRMICO! CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA GANHOS E PERDAS DE CALOR RADIAÇÃO TEMPERATURA DO AR PESSOAS EQUIPAMENTOS Os ganhos de calor da edificação podem ocorrer pela absorção de radiação, pelo contato dos elementos construtivos com massas de ar com temperaturas diferentes, pela presença de usuários ou equipamentos. RADIAÇÃO INCIDENTE CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA A radiação incidente nas superfícies externas dos edifícios é a soma de toda a radiação, seja ela direta, refletida ou difusa. A quantidade de radiação incidente em cada superfície varia durante o ano. Acima está indicada a quantidade de radiação nos planos para uma latitude 4ºS. Os maiores valores são para planos horizontais. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA H L O N S 21 DE DEZEMBRO 6 0 240 480 720 960 1200 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 OL H S N 21 DE MARÇO/21 DE SETEMBRO 6 0 240 480 720 960 1200 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 OL H N S 21 DE JUNHO 6 0 240 480 720 960 1200 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 N S LO N S LO N S LO W/m2 W/m2 W/m2 Como as fachadas Leste e Oeste são aquelas que recebem a maior quantidade de radiação, a redução da área dessas fachadas, reduz a quantidade de calor ganho por radiação. Sendo assim, dois edifícios de mesma área, terá um ganho menor de calor por radiação, aquele que possuir as menores áreas de fachada Leste e Oeste. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA MAIOR GANHO DE CALOR POR RADIAÇÃO MENOR GANHO DE CALOR POR RADIAÇÃO SOMBREAMENTO CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA A radiação atinge as superfícies, sendo absorvida e transformando-se em calor. Quanto mais superfícies expostas aos raios solares, maior é a influência na temperatura interna do edifício. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA O estudo da redução da área de exposição da radiação solar é essencial para o projeto de arquitetura e para a manutenção das condições de conforto térmico dos usuários. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Beirais, volumes e recortes, podem ajudar a proteger contra a insolação. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Beirais, volumes e recortes, podem ajudar a proteger contra a insolação. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Elementos vazados de proteção como os cobogós, permitem a redução da área que absorve radiação solar, podendo até mesmo, impedir totalmente o raio solar direto. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA MÁRCIO KOGAN, Residência, São Paulo CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA OSCAR NIEMEYER, Edifício Copan, São Paulo CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA OSCAR NIEMEYER, Edifício Copan, São Paulo CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA DAVID LIBESKIND, Edifício Conjunto Nacional, São Paulo CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA OSCAR NIEMEYER, Igreja de São Francisco de Assis, Belo Horizonte CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA LELÉ, Edifício Camargo Corrêa, Brasília CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA HOK + AISENSON, Edifício comercial, Argentina CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA HOK + AISENSON, Edifício comercial, Argentina CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA ENRIQUE BORWNE, Edifício comercial, Chile CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA ENRIQUE BORWNE, Edifício comercial, Chile CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA ENRIQUE BORWNE, Edifício comercial, Chile CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA TZANNES ASSOCIATES, Edifício educacional, Austrália TZANNES ASSOCIATES, Edifício educacional, Austrália CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA OPUS 5 ARCHITECTES, Biblioteca, França OPUS 5 ARCHITECTES, Biblioteca, França CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA SHEPPARD ROBSON, Edifício Siemens, Abu Dhabi CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA SHEPPARD ROBSON, Edifício Siemens, Abu Dhabi CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA RENZO PIANO, Edifício New York Times, Estados Unidos CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA RENZO PIANO, Edifício New York Times, Estados Unidos CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA NORMAN FOSTER, Winspear Opera, Estados Unidos CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA NORMAN FOSTER, Winspear Opera, Estados Unidos CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA A capacidade de uma superfície absorver radiação está ligada à característica chamada Absortância, que indica a quantidade de radiação de ondas longas que deverá ser absorvida se comparada ao total incidente. A capacidade de uma superfície de emitir radiação de ondas longas está ligada à Emissividade. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Absorver radiação Emitir radiação Radiação Solar Ondas curtas Radiação Infravermelho Ondas longas ABSORTÂNCIA EMISSIVIDADE α ε CARACTERÍSTICAS LIGADAS ÀS SUPERFÍCIES O Fator Solar representa a quantidade de radiação ultrapassa o elemento transparente comparada com a quantidade incidente no mesmo elemento. A redução da passagem da radiação reduz o ganho de calor do edifício, mas pode também reduzir a quantidade de iluminação. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Transmitir radiação Transmissão Absorção Emissão interna FATOR SOLAR Fs CARACTERÍSTICA LIGADA À MATERIAIS TRANSPARENTES O controle da entrada ou saída de calor através dos elementos da envoltória depende de dois fatores. A Transmitância Térmica está ligada à capacidade do elemento de transmitir o calor entre uma superfície e outra. A Capacidade Térmica indica a capacidade de armazenar calor no interior do elemento. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Transmitir calor Armazenar calor Isolamento térmico Massa térmica TRANSITÂNCIA TÉRMICA CAPACIDADE TÉRMICA U C CARACTERÍSTICAS LIGADAS AOS MATERIAIS A transmitância térmica depende de alguns fatores para variar o seu valor. Entre eles podemos citar: espessura, condutividade, presença de câmaras de ar e utilização de materiais que emitam pouca radiação. ESPESSURA CONDUTIVIDADE CÂMARAS DE AR EMISSÃO DE RADIAÇÃO Afetam a Transmitância Térmica CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA A transmitância térmica depende de alguns fatores para variar o seu valor. Entre eles podemos citar: espessura, condutividade, presença de câmaras de ar e utilização de materiais que emitam pouca radiação. Os valores máximos são indicados nas normas. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Aumenta o isolamento Q Q Q Q CONCRETO 10CM CONCRETO 5CM + AR 5CM + CONCRETO 5CM CONCRETO 5CM + ALUMÍNIO + AR 5CM + CONCRETO 5CM CONCRETO 5CM + ALUMÍNIO+ AR 5CM + CONCRETO 5CM + EPS 2CM U = 4,40 w/m2K U = 2,58 w/m2K U = 1,76 w/m2K U = 0,88 w/m2K A norma NBR 15575/2013 estabelece valores de transmitâncias térmicas para paredes externas e coberta, variando de acordo com a absortância à radiação solar. A NBR 15220/2005 apenas pela zona. Transmitância térmica U – Zona bioclimática 7 e 8 Paredes Externas a ≤ 0,6 Absortância Nível mínimo Nível intermediário Nível Superior a > 0,6 U ≤ 3,7 U ≤ 2,5 Coberturas a ≤ 0,4 a > 0,4 U ≤ 2,3 FV U ≤ 1,5 FV U ≤ 1,5 FV U ≤ 1,0 FV U ≤ 1,0 FV U ≤ 0,5 FV CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Fonte: NBR 15575/2013 Transmitância térmica U – Zona bioclimática 7 e 8 Paredes Externas Zona 8 Zona 7 U ≤ 3,6 Coberturas U ≤ 2,3 FV U ≤ 2,0 Fonte: NBR 15220/2005 U ≤ 2,0 A Capacidade Térmica representa a quantidade de energia necessária para modificar a temperatura de um determinado elemento. Quanto maior o valor da Capacidade Térmica, mais difícil é aquecer ou resfriar um determinado elemento construtivo. DENSIDADE APARENTE ESPESSURA CALOR ESPECÍFICO Afetam a Capacidade Térmica CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Quanto maior a Capacidade Térmica, mais o elemento acumula calor. A norma NBR 15575/2013 não exige valores para a Zona 8, mas indica valores acima de 130kj/m2k para a Zona 7 com elementos protegidos da radiação solar. CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 1 UGO SANTANA Aumenta a massa térmica (armazenamento de calor) Q CONCRETO 38CM U = 2,58 w/m2K Q GESSO 2CM + CONCRETO 15CM + GESSO 2,5CM U = 2,58 w/m2K Q CONCRETO 5CM + AR 5CM + CONCRETO 5CM U = 2,58 w/m2K C = 912 kJ/m2K C = 398 kJ/m2K C = 240 kJ/m2K
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