NBR 15220 -Desempenho Térmico de Edificações

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Norma ABNT NBR 15220
� Desempenho térmico de edificações� Desempenho térmico de edificações
�Parte 1: Definições
�Parte 2: Método de cálculo
�Parte 3: Zoneamento e diretrizes
Transmissão de Calor
� Diferença de temperatura (Maior � menor)
� Mecanismos
� Condução
Convecção� Convecção
� Radiação
Zoneamento Bioclimático
•Aberturas
•Proteção
•Vedações (paredes e coberturas)
•Condicionamento passivo
Carta de Givoni
1 – conforto
2 – ventilação
3 – resfriamento evaporativo
4 – massa térmica para resfriamento4 – massa térmica para resfriamento
5 – refrigeração
6 – umidificação
7 – massa térmica e aquecimento solar
8 – aquecimento solar
9 – aquecimento artificial
Carta de Givoni adaptada
A – aquecimento artificial
B – aquecimento solar
C – massa térmica aquecimento
D – conforto a baixa umidadeD – conforto a baixa umidade
E – conforto térmico
F – desumidificação (ventilação)
G e H – resfriamento evaporativo
H e I – massa térmica refrigeração
I e J – ventilação cruzada
K – resfriamento artificial
L - umidificação
A - Aquecimento Artificial
B – Aquecimento Solar
C – Massa térmica aquecimento
D – Conforto a baixa umidade
E – Conforto térmico
F - Desumidificação
G e H - Resfriamento 
evaporativo
H e I Massa térmica refrigeração
I e J – Ventilação cruzada
K – Resfriamento artificial
L - Umidificação
Sombreamento
Ventilação de ático
Aberturas para ventilação
� Pequenas 10 % a 15%
� Médias 15% a 25%
� Grandes maior que 40%
Vedações externas
� Paredes leves U <=3 φ<=4,3 FS <=5
� Leves refletoras U <=3,6 φ<=4,3 FS <=4
� Pesadas U <=2,2 φ>=6,5 FS <=3,5
� Cobertura leve isol. U <=2 φ<=3,3 FS <=6,5
� Leve refletora U <=2,3 φ<=3,3 FS <=6,5
� Pesada U <=2 φ>=6,5 FS <=6,5
Zona 1
Aberturas médias
Sombreamento com sol no 
inverno
Parede leveParede leve
Cobertura leve isolada
Inverno: aquecimento solar 
inércia térmica int.
Passivo insuficiente no frio
Aberturas médias
Sombreamento com sol no 
inverno
Parede leve 
Cobertura leve isolada
Zona 2
Cobertura leve isolada
Verão: ventilação cruzada
Inverno: aquecimento solar
inércia térmica
Passivo insuficiente no frio
Zona 3
Aberturas médias
Sombreamento com sol no 
inverno
Parede leve refletora 
Cobertura leve isolada
Verão: ventilação cruzada
Inverno: aquecimento solar 
inércia térmica
Passivo insuficiente no frio
Zona 4
� Zona 4
Aberturas médias
Sombreamento
Parede pesada
Cobertura leve isoladaCobertura leve isolada
Verão: resfriamento 
evaporativo e massa térmica
ventilação seletiva
Inverno: aquecimento solar
inércia térmica interna
Zona 5
Aberturas médias
Sombreamento
Parede leve refletoraParede leve refletora
Cobertura leve isolada
Verão: ventilação cruzada
Inverno: inércia térmica 
interna
Zona 6
Aberturas médias
Sombreamento
Parede pesada
Cobertura leve isoladaCobertura leve isolada
Verão: resfriamento evaporativo 
e massa térmica
ventilação seletiva
Inverno: inércia térmica interna
Zona 7
Aberturas pequenas
Sombreamento
Parede pesada
Cobertura pesada
Verão: resfriamento 
evaporativo e massa 
térmica
ventilação seletiva
Zona 8
Aberturas grandes
Sombreamento
Parede leve refletora
Cobertura leve refletora (ático 
ventilado)
Verão: Ventilação cruzada
Métodos de Cálculo
� Resistência térmica (RT em (m2.K)/W )
� Transmitância térmica (U em W/m2 K)
� Capacidade térmica(CT em J/ m2 .K)
� Atraso térmico (φ em h)� Atraso térmico (φ em h)
� Fator de calor solar (FS em %)
Camadas e seções
� Seção a com 1 camada 
� Seção b com 2 camadas
� Seção c com 1 camada
� Seção d com 2 camada
� Dica: 
� camada é por onde o fluxo atravessa 
transversalmente a parede
� Seção área com resistências em série
Resistência Térmica (R) e 
Transmitância (U)
condução
convecção convecção
RT = Rse + Rt + Rsi inverso U = 1/ RT
Rt de superfície a superfície
RT de ambiente a ambiente
m2.K/W W/m2.K
Rse Rt Rsi
Camadas homogêneas
� Camadas homogêneas R = e / λ (m2. K/ W)
� Câmara de ar Rar (tabela B.1)
� Superficial Rse e Rsi (tabela A.1)
� Componente com camadas homogêneas 
com câmaras de ar
Rt = Rt1 + P. + Rtn + Rar1+ P +Rarn
� para cálculo de furos de tijolos considerar área quadrada
� para cobetura, a altura da câmara é a metade da altura da cumeeira
Comparando resistências em 
camadas homogêneas (tabela 
B2)
� concreto
� tijolo
Componentes com camadas 
homogêneas e não homogêneas
Rse
Rsi
Ra
RbAa
Ab
Rc
Rse Rt Rsi
Ac
R = 
A + A +...+ A
A
R
A
R
A
R
t
a b n
a
a
b
b
n
n
+ + +...
exemplo
2 seções: 
� Aa = 0,0025m2 Ab = 0,095 m2
� λ argamassa = λ reboco = 1,15 W/m.K (tabela B.3)
� λ cerâmica = 0,9 W/m.K (tabela B.3)� λ cerâmica = 0,9 W/m.K (tabela B.3)
� Ra = 0,1130 m2. K/ W
� Rb = 0,1348 m2. K/ W
� Rt = 0,1296 m2. K/ W
� RT = 0,2996 m2. K/ W
� U = 3,34 W/ m2K
Componentes com câmara de 
ar ventilada
classificação
S = área abertura L = comprimento parede A = área cobertura
paredes coberturas
S/L >= 500 S/A < 30 S/A >= 30
pouco ventilada pouco ventilada
muito ventilada muito ventilada
S/L < 500
Componentes com câmara de 
ar ventilada
Verão
ganho de calor
Inverno
perda de calor
igual a não 
ventilada 
(tabela)
pouco ventilada
Desconsiderar câmara e dobrar a Rs
RT = 2 Rsi + Rt
muito ventilada
Capacidade Térmica
+1oC
Calor
• Quantidade de calor necessária para variar a 
temperatura em 1 unidade
• J / (m2. K)
+1oC
Capacidade Térmica
� componentes com camadas homogêneas
ii
n
1i
iiii
n
1i
iT ..ce..c.RC ρ=ρλ= ∑∑
==
� com camadas não homogêneas
� desprezar câmaras de ar (densidade baixa)
C
A A A
A
C
A
C
A
C
T
a b n
a
Ta
b
Tb
n
Tn
=
+ + +
+ + +
...
...
Inércia Térmica
� Regime térmico periódico
Te
Ti
� µ = amortecimento = Ti/Te
Atraso Térmico
� Tempo transcorrido entre variação térmica e 
manifestação na face oposta
Elementos homogêneos� Elementos homogêneos
ou
3,6.λ
ρ.c
1,382.e.=ϕ
Tt .CR0,7284.=ϕ
•Elemento heterogêneo
� n camadas de diferentes materiais 
perpendiculares ao fluxo
21t
.1,382.R BB +=ϕ
Onde 
B1=0,226.Bo/RT Bo= CT-Ctext
B2 é nulo se for negativo
( ) 




 −−=
10
R..205,0
extext2
extt
RR
cB λρ
Fator de calor solar
� É porcentagem de ganho de calor pela cor ou 
ainda, a influência da cor sobre o calor 
transmitido
� FS = 100.U.α.Rse� FS = 100.U.α.Rse
α é absortância à radiação solar (cor)
Rse = 0,04 constante
� FS = 4.U. α
exemplo: se U = 3,34 W/m2K
α branco = 0,3 então FS = 4% 
α preto = 0,9 então FS = 12%