TCC Completo Final

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE E DIMENSIONAMENTO DA CARGA TÉRMICA: ESTUDO DE CASO DE 
UM TEMPLO RELIGIOSO 
 
 
 
 
 
DANIEL CASTRO DA SILVA CALLEGÁRIO 
ICARO MATEUS DA CONCEIÇÃO DOS PASSOS 
MARCELO MATTOS ANDRADE DE SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
2019 
ANÁLISE E DIMENSIONAMENTO DA CARGA TÉRMICA: ESTUDO DE CASO DE 
UM TEMPLO RELIGIOSO 
 
 
 
 
 
DANIEL CASTRO DA SILVA CALLEGÁRIO 
ICARO MATEUS DA CONCEIÇÃO DOS PASSOS 
MARCELO MATTOS ANDRADE DE SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão de curso, apresentado à 
Universidade Estácio de Sá, como requisito parcial, 
para obtenção do grau de bacharel em Engenharia 
Mecânica, sob orientação do Professor Me. Ivan da 
Cunha Santos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
2019 
DEDICATÓRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para nossa família e companheiros de 
faculdade, que estiveram ao nosso lado 
durante todo esse percurso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradecer primeiramente a Deus por nos proporcionar essa etapa importantíssima 
em nossas vidas, sempre nos dando força para seguir em frente. Aos nossos 
familiares e amigos no geral, que sempre estão do nosso lado. Agradecer também a 
todos os professores envolvidos em nossa formação durante esses cinco anos, nos 
passando muitos conhecimentos e experiências de vida nas quais contribuem em 
nossas vidas profissionais, em especial ao professor Me. Ivan Cunha por nos guiar 
nessa difícil jornada de montar o trabalho de conclusão de curso e também por toda 
a condução da disciplina em que ajuda os alunos a realizarem seus trabalhos. A 
Universidade Estácio de Sá, instituição essa que nos proporcionou uma gama de 
conhecimentos até a chegada da formatura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
Este trabalho tem por objetivo fazer um comparativo entre um sistema de 
condicionamento de ar já instalado e que não oferece vazão suficiente, deixando a 
desejar no quesito conforto térmico, com outros dois métodos: detalhado e 
simplificado. Para se dimensionar a carga térmica simplificada, será usado o livro 
Instalações de a condicionado, Creder (2005). Já para o cálculo detalhado, será 
usado a mesma bibliografia juntamente com as normas brasileiras que regem o 
setor de condicionamento de ar, ABNT NBR 16401-1:2008, ABNT NBR 16401-
2:2008 e ABNT NBR 16401-3:2008. Em ambos os casos será oferecido sugestões 
de melhorias, afim de reduzir os custos do projeto sem perder as condições de 
conforto térmico necessário para o ambiente. Após todos os cálculos, os dados 
obtidos serão comparados para definir qual o melhor método a ser usado na 
instalação na igreja. 
 
Palavras Chave: condicionamento de ar, conforto Térmico, carga Térmica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
 
The objective of this work is to compare a system of air conditioning already installed, 
which is not sufficiently safe, leaving a time without thermal comfort, with two 
methods: detailed and simplified. In order to dimension the load in a simplified way, 
the air-conditioning installations will be used, Creder (2005). For the detailed 
calculation, the same bibliography will be used together with the ABNT NBR 16401-
1: 2008, ABNT NBR 16401-2: 2008 and ABNT NBR 16401-3: 2008 standards. In 
both cases, preferences have increased, to reduce the risk of losing the necessary 
comfort conditions to the environment. After all the calculations, the data is compared 
to define what is best and the method used in church installation. 
 
Keywords: air conditioning, thermal comfort, thermal load 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS 
 
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas 
 
NBR: Norma Brasileira 
 
TBS: Temperatura de Bulbo Seco 
 
TBU: Temperatura de Bulbo Úmido 
 
UR: Umidade Relativa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 - Carta Psicométrica .................................................................................... 17 
Figura 2 – Planta baixa da Igreja ............................................................................... 20 
Figura 3 - Coeficientes de Transmissão de Calor Através de Vidros ........................ 41 
Figura 4 - Diferença entre a Carga Térmica Instalada, Método Simplificado sem 
Melhoria, Método Completo sem Melhoria, Método Simplificado com Melhoria e 
Método Completo com Melhoria ................................................................................ 85 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
file:///C:/Users/Marcelo/Desktop/TCC%20Completo.docx%23_Toc10803524
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 – Condições internas para verão ................................................................ 14 
Tabela 2 – Condições internas para inverno ............................................................. 15 
Tabela 3 – Dados da construção ............................................................................... 18 
Tabela 4 – Informações gerais .................................................................................. 21 
Tabela 5 – Fatores A - Condução ............................................................................. 22 
Tabela 6 – Fatores B – Ganho devido ao sol ............................................................ 28 
Tabela 7 – Fator C – Ganho devido às pessoas ....................................................... 30 
Tabela 8 - Fator D - iluminação e aparelhos elétricos ............................................... 31 
Tabela 9 - Fatores F - ventilação ou infiltração ......................................................... 32 
Tabela 10 - Fatores G - Multiplicador da infiltração ou ventilação para várias 
temperaturas de bulbo úmido .................................................................................... 33 
Tabela 11 - Fatores G - Multiplicador da infiltração ou ventilação para várias 
temperaturas de bulbo úmido .................................................................................... 33 
Tabela 12 - Estimativa rápida para carga térmica ..................................................... 34 
Tabela 13 - Estimativa rápida para carga térmica ..................................................... 37 
Tabela 14 - Comparativo ........................................................................................... 38 
Tabela 15 - Informações Gerais ................................................................................ 38 
Tabela 16 - Características dos materiais ................................................................. 39 
Tabela 17 - Acréscimo ao Diferencial de Temperatura ............................................. 45 
Tabela 18 - Acréscimo ao Diferencial de Temperatura faces do projeto ................... 46 
Tabela 19 - Densidade de massa aparente, condutividade térmica e calor específico 
de materiais ............................................................................................................... 46 
Tabela 20 - Taxas típicas de calor liberado por pessoa ............................................ 60 
Tabela 21 - Equipamentos da igreja .......................................................................... 63 
Tabela 22 - Infiltração de ar ....................................................................................... 66 
Tabela 23 - Vazão eficaz mínima de ar exterior para ventilação ............................... 71 
Tabela 24 – Cálculo de carga térmica completa ....................................................... 74 
Tabela 25 – Cálculo de carga térmica completa com melhorias ............................... 83 
Tabela 26 - Comparativo ........................................................................................... 84
SUMÁRIO 
 
1. CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO ............................................................................ 11 
1.1 Considerações Iniciais ..................................................................................... 11 
1.2 Justificativa ...................................................................................................... 12 
1.3 Objetivo Geral .................................................................................................. 12 
1.4 Objetivo Específico .......................................................................................... 12 
1.5 Metodologia ..................................................................................................... 12 
1.6 Limitações do Trabalho .................................................................................... 13 
2. CAPÍTULO II – REFERENCIAL TEÓRICO ......................................................... 13 
2.1 Refrigeração e Conforto Térmico ..................................................................... 13 
2.2 Padrões Para Conforto .................................................................................... 14 
2.3 Carga Térmica ................................................................................................. 16 
2.4 Carta Psicrométrica ......................................................................................... 16 
3. CAPÍTULO III - CÁLCULOS DO PROJETO ....................................................... 17 
3.1 Características da Construção e Bases Consideradas Para Os Cálculos do 
Projeto. .................................................................................................................. 17 
3.2 Carga Térmica Simplificada ............................................................................. 21 
3.2.1 Carga térmica para janelas na sombra ......................................................... 22 
3.2.2 Carga Térmica Devido à Condução pelas Paredes ...................................... 23 
3.2.3 Carga térmica devido a condução pelo teto .................................................. 26 
3.2.4 Carga térmica devido a condução pelo piso ................................................. 27 
3.2.5 Carga térmica para janelas por ganhos devido ao sol .................................. 27 
3.2.6 Carga térmica devido às pessoas ................................................................. 30 
3.2.7 Carga térmica devido à iluminação e aparelhos elétricos ............................. 31 
3.2.8 Carga térmica devido à ventilação ou infiltração........................................... 31 
3.3 Sugestões e melhorias para o método simplificado ......................................... 35 
3.4 Método Completo............................................................................................. 38 
3.4.1 Carga Térmica devido a Insolação ............................................................... 39 
3.4.2 Carga Térmica por condução e convecção .................................................. 45 
3.4.3 Cálculo da carga térmica do telhado ............................................................. 46 
3.4.4 Carga Térmica Devido à Condução pelas Paredes ...................................... 48 
3.4.5 Carga Térmica devido às pessoas................................................................ 60 
3.4.6 Carga Térmica devido a equipamentos de som e vídeo ............................... 63 
3.4.7 Carga Térmica devido a Iluminação ............................................................. 64 
3.4.8 Carga Térmica devido a Infiltração ............................................................... 65 
3.4.9 Carga Térmica por Ventilação ...................................................................... 71 
3.5 Sugestões de Melhorias Para O Cálculo Completo da Carga Térmica ........... 75 
3.5.1 Melhorias Através da Instalação de Toldos .................................................. 76 
3.5.2 Cortina de Ar ................................................................................................. 81 
4. CAPÍTULO IV – COMPARATIVO DOS RESULTADOS ..................................... 84 
4.1 Comparativos dos Resultados ......................................................................... 84 
4.2 Adequação do Sistema Para Atender ao Conforto Térmico ............................ 85 
5. CAPÍTULO V – CONCLUSÃO ............................................................................ 87 
6. CAPÍTULO VI – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................... 88 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
1. CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO 
 
 1.1 Considerações Iniciais 
 
A intenção dos mecanismos básicos de transferência de calor em massa é 
capacitar o ser humano a intervir conscientemente em ambientes fechados, com o 
intuído de melhorar a qualidade do ar interno. (É importante que seja considerado as 
condições ideias, os cálculos de carga térmica e os fatores que influenciam nessas 
cargas). 
 Este projeto tem por objetivo realizar um estudo comparativo de um sistema 
de climatização instalado em uma igreja localizada no município de Seropédica, com 
capacidade para 350 pessoas (incluindo pastor, equipe de louvor e membros), 
através de cálculos realizados de acordo com as normas que regem o conforto 
térmico. O alvo desse trabalho é montar um projeto para que ao final do mesmo, a 
igreja possa ter um sistema de climatização que irá atender a demanda necessária e 
estará de acordo com as normas regulamentadoras. O projeto beneficiará a igreja 
como um todo, e a nós, pois estaremos colocando em prática tudo aquilo que 
aprendemos em sala de aula, assim, tendo uma experiência real de umas das 
atividades de um engenheiro mecânico. 
O projeto pode ser feito de dois métodos diferentes, o primeiro de forma 
simplificada e a segundo de forma detalhada. Cada método conterá um passo a 
passo com os cálculos, contendo todos os dados necessários para a realização dos 
cálculos de carga térmica, juntamente com todos os dados obtidos do local de 
instalação do sistema de refrigeração. Para a obtenção dos resultados o mais 
próximo da realidade, faz-se necessário um estudo detalhado das bibliografias que 
regem os sistemas de ar condicionado e refrigeração. Após esse estudo, podemos 
começar a realizar os cálculos, dimensionando a carga térmica do ambiente. 
Após a realização dos cálculos, é possível obter valores de carga térmica bem 
próxima à realidade, assim, chegando a uma conclusão de qual será a diferença dos 
dois métodos propostos. 
 
 
 
 
12 
 
 1.2 Justificativa 
 
Visando um ambiente agradável e confortável para quem o frequenta, 
ambientes como igrejas, lojas, casas buscam cada vez mais pela alternativa da 
instalação de sistemas de condicionamento de ar e com isso garantirem um conforto 
térmico para as pessoas. Levando-se em conta que este projeto está sendo feito 
para uma igreja no estado Rio de Janeiro onde as temperaturas são elevadas, este 
projeto vem de encontro com a necessidade acima citada. 
 
 1.3 Objetivo Geral 
 
Projetar um sistema básico de refrigeração pelo método simplificado e pelo 
método completo para uma igreja que já tem um sistema de ar instalado, visando 
melhorar o conforto térmico dos membros que ali frequentam. Ao final do projeto, 
será comparado os dois métodos com o sistema instalado na igreja, buscando 
sempre a melhor eficiência visando economizar e ao mesmo tempo oferecer um 
conforto térmico para as pessoas. 
 
 1.4 Objetivo Específico 
 
Como objetivos específicos deste trabalho têm-se: 
 Obtenção dados do sistema instalado na igreja; 
 Pesquisa e análise os dados físicos necessários para o projeto; 
 Pesquisa e análise as normas que regem o conforto térmico; 
 Estudo comparativo entre o sistema instalado e os cálculos realizados; 
 Apresentar sugestões para que
o sistema possa atingir o conforto 
térmico. 
 
 1.5 Metodologia 
 
Este trabalho é baseado em um projeto de climatização para uma igreja, e 
conterá um memorial descritivo, contendo todas informações necessárias para se 
calcular as cargas térmicas do ambiente de dois modos diferentes (simplificado e 
13 
 
completo). Será descrito todos os dados coletados, pois os mesmos serão utilizados 
nos cálculos ao longo do projeto. Com isso, dados sobre a construção (tipo de tijolo, 
reboco, pintura das paredes), tipo de atividade realizada pelas pessoas na igreja, 
quantidade máxima de pessoas na igreja durante os cultos (sentada ou em pé) e 
etc, será levado em conta. Com essas informações, fez-se os devidos cálculos, de 
acordo com as normas, justificando assim cada escolha realizada. O intuito é 
especificar um condicionador de ar com a finalidade do conforto térmico humano e 
que não gere gastos desnecessários, como por exemplo, usar equipamentos que 
realmente atendam às exigências sem gastar dinheiro e energia em excesso. 
Após as revisões e com todo o conhecimento adquirido, faz-se um cálculo 
simplificado e um detalhado, do dimensionamento da carga térmica na igreja. Para 
isso, nos baseamos nas normas NBR 16401, 6401 - que trata de instalações 
centrais de ar-condicionado para conforto, NBR 5410 – que fala sobre Instalações 
elétricas de baixa tensão, NBR 15220 – que fala sobre desempenho térmico de 
edificações-Parte 2, notas de aula da disciplina Refrigeração e climatização, livros e 
entre outras fontes de normatização e referência, nomeando assim de memorial 
descritivo do projeto de climatização do templo. 
 
 1.6 Limitações do Trabalho 
 
Este trabalho procurou abordar conceitos de ganhos e perdas de carga 
térmica por dois métodos diferentes, para se dimensionar o ar condicionado e 
compará-los com o que já está instalado na igreja. Não visando dimensionar dutos, 
apenas indicar quantidade de equipamentos e medidas para redução de entrada de 
carga térmica no recinto. 
 
 
2. CAPÍTULO II – REFERENCIAL TEÓRICO 
 
 2.1 Refrigeração e Conforto Térmico 
 
De acordo com Creder (2004) “Refrigeração é o termo usado quando o 
sistema é mantido a uma temperatura mais baixa que a vizinhança. Como a 
14 
 
tendência do calor é penetrar no recinto, por diferença de temperatura, 
correspondente quantidade de calor deve ser retirada do sistema para manter a sua 
temperatura.” 
Ainda conforme Creder (2004), o equipamento de refrigeração adequado 
deverá retirar do local, o calor que entra no recinto, o calor gerado pelo recinto e 
mais o calor devido às perdas no processo. 
Conforme expressado por Anésia Barros Frota e Sueli Ramos Schiffer (2001) 
“Arquitetura deve servir ao homem e ao seu conforto, o que abrange o seu conforto 
térmico. O homem tem melhores condições de vida e de saúde quando seu 
organismo pode funcionar sem ser submetido a fadiga ou estresse, inclusive 
térmico. A Arquitetura, como uma de suas funções, deve oferecer condições 
térmicas compatíveis ao conforto térmico humano no interior dos edifícios, sejam 
quais forem as condições climáticas externas.” 
Segundo Anésia Barros Frota e Sueli Ramos Schiffer (2001), algumas 
variáveis climáticas influenciam no conforto térmico: temperatura, umidade e 
velocidade do ar e radiação solar incidente. Esses fatores tem uma estreita relação 
com regime de chuvas, vegetação, permeabilidade do solo, águas superficiais e 
subterrâneas, topografia, entre outras características locais que podem ser alteradas 
pela presença humana. 
 
2.2 Padrões Para Conforto 
 
Segundo Creder (2004), os padrões de conforto podem variar de acordo com 
o tipo de atividade (repouso ou atividade moderada). As tabelas 1 e 2 mostram 
dados de temperatura e umidade relativa que são ideais para o conforto térmico 
durante o verão e o inverno. 
Na tabela 1 observa-se as condições internas para temperatura no verão. 
Tabela 1 – Condições internas para verão 
Finalidade Local 
Recomendável Máxima 
(A) TBS (°C) (B) UR (%) (A) TBS (°C) (B) UR (%) 
Conforto 
Residências 
Hotéis 
Escritórios 
Escolas 
23 a 25 40 a 60 26,5 65 
15 
 
Lojas de 
curto 
tempo de 
ocupação 
Bancos 
Barbearias 
Cabeleireiros 
Lojas 
Magazines 
Supermercados 
24 a 26 40 a 60 27 65 
Ambientes 
com 
grandes 
cargas de 
calor 
latente 
e/ou 
sensível 
Teatros 
Auditórios 
Templos 
Cinemas 
Bares 
Lanchonetes 
Restaurantes 
Bibliotecas 
Estúdios de TV 
24 a 26 40 a 65 27 65 
Locais de 
reuniões 
com 
moviment
o 
Boates 
Salões de 
baile 
24 a 26 40 a 65 27 65 
Ambientes 
de Arte 
Depósitos de 
livros, 
manuscritos, 
obras raras 
21 a 23(c) 40 a 50(c) 
Museus e 
galerias de arte 
21 a 23(c) 40 a 55(c) 
Acesso 
Halls de 
elevadores 
 28 70 
(A) TBS = Temperatura de bilbo seco (°C). 
(B) UR = umidade relativa (%). 
(C)* = Condições constantes para o ano inteiro. 
Fonte: Adaptada de ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) 
da norma NBR 6401, Instalações centrais de ar-condicionado para conforto - 
Parâmetros básicos de projeto, 1980. 
 
A tabela 2 mostra as condições de temperaturas internas para o inverno 
Tabela 2 – Condições internas para inverno 
TBS (°C) UR (%) 
20 - 22 35 - 67 
Fonte: Adaptada de ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) 
da norma NBR 6401, Instalações centrais de ar-condicionado para conforto - 
Parâmetros básicos de projeto, 1980. 
16 
 
2.3 Carga Térmica 
 
Segundo Creder (2004), a carga térmica é definida pela quantidade de calor 
latente e sensível que deve ser retirado de um ambiente, para que ele atenda as 
condições de conforto pretendidas. Habitualmente, esta é dada em BTU/h, kcal/h ou 
TR. 
Ainda de acordo com Creder (2004), a carga térmica total de um ambiente, é 
dada pela soma de carga térmica por condução e/ou convecção, insolação, 
pessoas, dutos, equipamentos, iluminação, ventilação e infiltração. 
 
2.4 Carta Psicrométrica 
 
De acordo com Stocker e Jones (1985), “psicrometria é o estudo das misturas 
de ar e vapor de água. Em ar condicionado o ar não é seco, mas sim uma mistura 
de ar e vapor de água, resultando daí a importância da psicrometria. Em alguns 
processos a água é removida do ar, enquanto em outros é adicionada.” 
Ainda segundo Stocker e Jones (1985), A carta psicrométrica é fundamental 
para esclarecimento dos pontos básicos das características da mistura ar e vapor 
d’água e o desenvolvimento da capacidade de obter as propriedades do ar úmido 
sob condições distintas daquelas para as quais a carta foi desenvolvida, como por 
exemplo, para uma condição diferente da pressão barométrica. 
Para o projeto, será utilizada uma carta psicométrica para pressão 
barométrica padrão de 101,325 kPa, estando ao nível do mar e em unidades do 
Sistema Internacional de Unidade (SI). 
Creder (2004) traz que a carta psicrométrica é composta das seguintes 
partes: 
 Uma linha para parâmetros de bulbo seco (TBS) – esta linha é dada 
em °C, que é a temperatura do ar medida com um termômetro; 
 Uma linha de umidade Absoluta (UA) – esta é dada em kg de umidade 
(vapor d’água) por kg de ar seco (massa de ar); 
 Uma Linha de Temperatura de Bulbo úmido (TBU) – esta é dada em 
°C, que é a temperatura do ar medida com um termômetro comum 
envolto em um algodão úmido; 
17 
 
 Uma Linha do volume específico – esta é dada em m3 de mistura por 
kg de ar seco; 
 Linhas de escala de entalpia – esta é da em kJ/kg de ar seco; 
 Linha de umidade relativa (UR) – esta é dada em porcentagem (%), 
sendo a razão entre a quantidade de umidade do ar e a quantidade 
máxima que ele pode conter na mesma temperatura. 
 
Figura 1 - Carta Psicométrica 
Fonte: Refrigeração e ar condicionado / W. F. Stocker e
J. W. Jones 
 
3. CAPÍTULO III - CÁLCULOS DO PROJETO 
 
 3.1 Características da Construção e Bases Consideradas Para Os Cálculos do 
Projeto. 
Atualmente a igreja possui cinco aparelhos de ar condicionado de 60.000 
BTU/h e um de 22.000 BTU/h, totalizando 322.000 BTU/h. Pelo fato desse sistema 
18 
 
instalado, por muitas vezes deixar a desejar, dando a impressão de que o mesmo 
estaria dimensionado de forma incorreta., resolveu-se fazer os cálculos para fins de 
comparação. 
Normalmente, 350 pessoas frequentam a igreja em um dia de culto. A igreja é 
construída em tijolos de alvenaria deitado, com 20 cm de espessura e acabamento 
(emboço) com 2,0 cm, tanto na parte interna como na externa. Sua pintura externa e 
interna é de cor clara. A igreja também possui 6 janelas medindo 200 x 200 cm, 
sendo duas na orientação nordeste, uma na leste, uma na leste, duas na sudeste, 
uma na sul e uma na norte e 4 janelas menores, 3 na orientação nordeste, 2 
medindo 43 x 191cm e uma medindo 44 x 300 cm respectivamente e uma na 
orientação sul medindo 44 x 185, além de 3 portas de vidro, sendo que duas portas 
ficam abertas o tempo todo, uma medindo 200 x 246 cm na face nordeste e outra 
medindo 246 x 211 na face noroeste e uma porta na orientação sudeste medindo 
200 x 250 cm que fica fechada. 
 
A tabela 3 traz as os dados da construção da igreja. 
 
Tabela 3 – Dados da construção 
Item 
Dimensão 
(m) 
Material 
Esp. 
(cm) 
Acab. 
Ext. 
Esp. 
(cm) 
Acab. 
Int. 
Esp. 
(cm) 
cor 
Salão 213,35 m2 Alvenaria 20 Emboço 2 Emboço 2 média 
Parede 
Nordeste 
40 m2 Alvenaria 20 Emboço 2 Emboço 2 média 
Janela 
Nordeste 
10,96 m2 Vidro 0,6 N/A _ N/A _ N/A 
Porta de 
entrada 
(Nordeste) 
4,92 m2 Vidro 0,6 N/A _ N/A _ média 
Parede 
Sudeste 
96,6 m2 Alvenaria 20 Emboço 2 Emboço 2 média 
Janela 
Sudeste 
16,81 m2 Vidro 0,6 N/A _ N/A _ N/A 
Porta de 
entrada 
(Sudeste) 
5,0 m2 Vidro 0,6 N/A _ N/A _ média 
Parede 
Sudoeste 
72,6 m2 Alvenaria 20 Emboço 2 Emboço 2 média 
Parede 
Noroeste 
15,06 m2 Alvenaria 20 Emboço 2 Emboço 2 média 
19 
 
Janela 
Noroeste 
9,84 m2 Vidro 0,6 N/A _ N/A _ N/A 
Porta de 
entrada 
(Noroeste) 
5,19 m2 Vidro 0,6 N/A _ N/A _ média 
 
Na figura 2, é possível observar a planta baixa da igreja com suas respectivas 
medidas. 
20 
 
 
Figura 2 – Planta baixa da Igreja 
 
21 
 
Para os cálculos, foram utilizados o método simplificado e o método 
detalhado. No primeiro, como o nome já diz, faz um cálculo para estimar a carga 
térmica de conforto em instalações de condicionadores de ar, que não possuem 
condições específicas de temperatura e umidade, acarretando assim em um cálculo 
sem muita precisão e contraindicado para grandes ambientes. No segundo, foi 
considerado a carga térmica por condução e convecção, por insolação, devido as 
pessoas, devido aos equipamentos, devido a iluminação, devido a infiltração e 
devido a ventilação. 
 
 3.2 Carga Térmica Simplificada 
 
A tabela 4 traz as temperaturas de bulbo seco (BS) e bulbo úmido (BU), 
necessárias para fazer o cálculo simplificado. 
 
Tabela 4 – Informações gerais 
Temperatura de Bulbo seco (Exterior) 35 °C 
Temperatura de bulbo úmido (Exterior) 27 °C 
Fonte: Adaptada de CREDER, H. Instalações de Ar Condicionado. 6ª edição. Rio 
de Janeiro, RJ: LTC, 2004 
 
De acordo com Creder (2004), com base em publicações americanas, 
consegue-se fazer uma avaliação rápida de carga térmica. Os fatores multiplicativos 
foram obtidos por ensaios e permitem uma avaliação com precisão aceitável em 
instalações menos exigentes. 
Como os estudos realizados em laboratório são americanos, tem-se que 
converter m2 em pés quadrados. 
De acordo com Creder (2004), um metro quadrado equivale a 10.76 pés 
quadrados; 1 m = 3,28 ft. 
 
A tabela 5 mostra alguns fatores para calcular janelas na sobra, paredes, piso 
e teto. 
 
 
 
 
22 
 
Tabela 5 – Fatores A - Condução 
Temperatura BS externa 90°F (32°C) 95°F (35°C) 
Janelas na sombra 12 17 
Paredes - alvenaria pesada 3 5 
Paredes - alvenaria média 4 5 
Paredes 2 3 
Paredes - revestimento médio 4 5 
Divisórias - revestimento simples 7 10 
Divisórias - revestimento duplo 4 5 
Divisória de vidro 14 17 
Tijolo de vidro 5 8 
Piso 3 4 
Teto sob recinto não-ventilado 12 13 
Teto sob recinto ventilado 9 11 
Teto sob telhado 14 16 
Teto sob piso ocupado 3 5 
Obs.: Se o teto tiver isolamento de 1", multiplicar por 0,4; se de 2", multiplicar por 
0,3; Se de 4", multiplicar por 0,2. 
Fonte: Adaptada de CREDER, H. Instalações de Ar Condicionado. 6ª edição. Rio 
de Janeiro, RJ: LTC, 2004 
 
3.2.1 Carga térmica para janelas na sombra 
 
Para calcular a carga térmica para janelas na sombra, deve-se: 
 Determinar a área total das janelas na sombra em polegadas 
quadradas. 
 Multiplicar a área pelo fator correspondente. 
 
Para determinar a área total da janela na sombra, utiliza-se a equação (1) 
abaixo: 
 (1) 
 
 
 
 
 
23 
 
Para determinar a carga térmica da janela na sombra, utiliza-se a equação (2) 
abaixo: 
 (2) 
 
 
 
 
 
3.2.2 Carga Térmica Devido à Condução pelas Paredes 
 
Para calcular a condução devido as paredes é necessário: 
 Determinar a área das paredes expostas externamente e internamente, 
multiplicando a largura pela altura (pé direito). As portas devem ser 
consideradas como parte da parede, e as janelas não. 
 Multiplicar a área pelo fator correspondente. 
 
Área das paredes: 
 
Face (NE) 
 
Área total da Face NE através da equação => 
 
 
Área total das Janelas da Face NE através da equação => 
 
 
Para calcular a área somente da parede NE utiliza-se a equação (3): 
 
 (3) 
 
 
24 
 
 
 
 
Face (SE) 
 
Área total da Face SE => 
 
Área total das Janelas da Face SE => 
 
Para calcular a área somente da parede SE utiliza-se a equação (4): 
 
 (4) 
 
 
 
 
 
Face (SO) 
 
Área total da Face SO => 
 
Para calcular a área somente da parede SO utiliza-se a equação (5): 
 
 (5) 
 
 
 
 
 
25 
 
Face (NO) 
 
Área total da Face NO => 
 
Área total das Janelas da Face NO => 
 
 
Para calcular a área somente da parede NO utiliza-se a equação (6): 
 
 (6) 
 
 
 
 
 
Para calcular a área total das paredes, utiliza-se a seguinte equação (7): 
 (7) 
 
 
 
 
 
Utilizando a equação (8), temos: 
 
 
 
 
 
 
26 
 
 
Utilizar a equação (9) para calcular a carga térmica total pelas paredes: 
 
 (9) 
 
 
 
 
 
3.2.3 Carga térmica devido a condução pelo teto 
 
Para calcular a carga térmica por condução pelo teto, deve-se: 
 Determinar a área do teto. 
 Selecionar o tipo de construção, que mais se aproxime do seu caso. 
 Multiplicar a área pelo fator correspondente. 
 
Utilizando a equação (10), temos: 
 (10) 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (11) para calcular a carga térmica total pelo teto: 
 
 (11) 
 
 
 
 
27 
 
3.2.4 Carga térmica devido a condução pelo piso 
 
Para calcular a carga térmica por condução pelo teto, deve-se: 
 Determinar a área do piso. 
 Multiplicar esse valor pelo fator correspondente. 
 Piso diretamente sobre o solo não deve ser considerado. 
 
Utilizando a equação (12), temos: 
 (12) 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (13) para calcular a carga térmica total pelo piso: 
 
 (13) 
 
 
 
 
 
3.2.5 Carga térmica para janelas por ganhos devido ao sol 
 
A tabela 6 mostra alguns fatores para calcular a carga térmica devido a 
incidência solar. 
 
 
 
 
 
28 
 
Tabela 6 – Fatores B – Ganho devido ao sol 
Janela voltada para: SE E NE N NO O SO 
Vidro simples e duplo sem proteção 110 180 160 105 160 180 110 
Veneziana com toldo 30 50 45 30 45 50 30 
Cortina colorida ou veneziana 
interna 
65 110 95 60 95 110 65 
Tijolo de vidro sem proteção 44 72 64 42 64 72 44 
Fonte: Adaptada de CREDER, H. Instalações de Ar Condicionado. 6ª edição. Rio 
de Janeiro, RJ: LTC, 2004 
 
Para calcular a carga térmica,
deve-se: 
 Determinar a área das janelas em cada orientação. 
 Multiplicar a área pelo fator correspondente. 
Face (NE) 
Utilizando a equação (14), tem-se: 
 
 (14) 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (15) para calcular a carga térmica total: 
 
 (15) 
 
 
 
 
 
29 
 
Face (L) 
Utilizando a equação (16), tem-se: 
 
 (16) 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (17) para calcular a carga térmica total: 
 
 (17) 
 
 
 
 
Face (SE) 
Utilizando a equação (18), tem-se: 
 
 (18) 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (19) para calcular a carga térmica total: 
 
 (19) 
 
30 
 
 
 
 
 
3.2.6 Carga térmica devido às pessoas 
 
A tabela 7 mostra os fatores para calcular a carga térmica devido as pessoas. 
 
Tabela 7 – Fator C – Ganho devido às pessoas 
Pessoas sentadas 400 BTU/h 
Pessoas em movimento 660 BTU/h 
Fonte: Adaptada de CREDER, H. Instalações de Ar Condicionado. 6ª edição. Rio 
de Janeiro, RJ: LTC, 2004 
 
Para calcular a carga térmica, deve-se: 
 Determinar o número de pessoas que normalmente ocupam o 
ambiente e separar as que ficam sentadas ou em movimentos lentos e 
das que estão trabalhando ou dançando. 
 Multiplicar esse valor pelo fator correspondente. 
Utilizar a equação (20), para pessoas trabalhando ou dançando a pessoas 
sentadas ou em movimentos lentos, tem-se: 
 
 (20) 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (21), a pessoas sentadas ou em movimentos lentos, tem-
se: 
 
 (21) 
31 
 
 
 
 
 
 
3.2.7 Carga térmica devido à iluminação e aparelhos elétricos 
 
A tabela 8 mostra o fator para calcular a carga térmica devido iluminação e 
aparelhos elétricos. 
Tabela 8 - Fator D - iluminação e aparelhos elétricos 
Luz e equipamentos elétricos 3,4 
Fonte: Adaptada de CREDER, H. Instalações de Ar Condicionado. 6ª edição. Rio 
de Janeiro, RJ: LTC, 2004 
 
Para calcular a carga térmica, deve-se: 
 Determinar o valor total da potência (watts) das lâmpadas e dos 
aparelhos elétricos em uso no ambiente. 
 Multiplicar esse valor pelo fator correspondente. 
 
Utilizar a equação (22) para calcular a carga térmica total: 
 
 (22) 
 
 
 
 
 
3.2.8 Carga térmica devido à ventilação ou infiltração 
 
A tabela 9 mostra alguns fatores para calcular a carga térmica devido a 
ventilação ou infiltração. 
 
32 
 
Tabela 9 - Fatores F - ventilação ou infiltração 
Ventilação 
Nº de ocupantes x 7,5 CFM (sem fumo) 
Nº de ocupantes X 15 CFM (fumo leve) 
Nº de ocupantes X 40 CFM (fumo pesado) 
Infiltração 
 
 
Obs.: Dimensões em pés: 
I = 1 (uma parede externa) 
I = 1,5 ( duas paredes externas) 
I = 2 (três ou mais paredes externas) 
Fonte: Adaptada de CREDER, H. Instalações de Ar Condicionado. 6ª edição. Rio 
de Janeiro, RJ: LTC, 2004 
 
Para calcular a carga térmica, devem-se calcular as exigências de ventilação 
e infiltração e usar o maior CFM (Cubic Feet Minute): 
Para ventilação, deve-se: 
 Multiplicar o número de pessoas pelo tipo de fumo (leve, médio ou 
pesado). 
Para infiltração, deve-se: 
 Multiplicar o comprimento do salão, pela largura, pela sua altura (todos 
esses dados em ft (pés), pela constante de infiltração e dividir por 60 
que é a constante de tempo em minutos. 
 
Utilizar a equação (23) para calcular a carga térmica total por ventilação: 
 
 (23) 
 
 
 
 
 
 
33 
 
Utilizar a equação (24) para calcular a carga térmica total por infiltração: 
 
 (24) 
 
 
 
 
 
Considerar o CFM por ventilação para os cálculos, pois foi o maior valor. 
 
As tabelas 10 e 11 trazem os fatores multiplicadores em ºF e ºC, para o 
cálculo da carga térmica total por ventilação ou infiltração. 
 
Tabela 10 - Fatores G - Multiplicador da infiltração ou ventilação para várias 
temperaturas de bulbo úmido 
Temp. BU em (ºF) 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 
Fator 3 5 8 11 14 17 20 23 27 30 33 37 41 45 49 
Fonte: Adaptada de CREDER, H. Instalações de Ar Condicionado. 6ª edição. Rio 
de Janeiro, RJ: LTC, 2004 
 
Tabela 11 - Fatores G - Multiplicador da infiltração ou ventilação para várias 
temperaturas de bulbo úmido 
Temp. BU 
em (ºC) 
21,7 22,2 22,8 23,3 23,9 24,5 25 25,6 26,1 26,1 26,7 
Fator 14 17 20 23 27 30 33 37 41 45 49 
Fonte: Adaptado do slide dado em sala de aula. Aula refrigeração e climatização 
 
Sendo assim, tem-se a equação (25): 
 
 (25) 
 
 
 
34 
 
 
 
A tabela 12 mostra o resultado obtido através do cálculo simplificado. Na 
primeira coluna, temos as fontes de ganho de calor; na segunda, a área em metros 
quadrados e em pés quadrados; na terceira coluna, os fatores de acordo e na quarta 
coluna, temos as cargas térmicas parciais em BTU/h. 
 
Tabela 12 - Estimativa rápida para carga térmica 
A. Ganho por condução 
ÁREA 
Fator A BTU/h 
m2 Pés Quadrados 
1. Janelas na sombra 9,81 105,5556 17 1.794,4452 
2. Paredes e Divisórias 231,47 2490,6172 5 1.2453,086 
3. Piso 213,35 2295,646 4 9.182,584 
4. Teto 213,35 2295,646 16 36.730,336 
5. Total do Item A 60.160,4512 
B. Ganho devido ao Sol Fator B 
6. Janela Nordeste 10,96 117,9296 160 18.868,736 
7. Janela Leste 8 86,08 180 15.494,4 
8. Janela Sudeste 8,42 90,5992 110 9.965,912 
9. Janela sul 4 43,04 0 0 
10. Total do item B 44.329,048 
C. Ganho devido às 
pessoas 
Nº de pessoas Fator C 
11. Pessoas sentadas ou 
em movimento lento 
10 400 4.000 
12. Pessoas Trabalhando 
ou dançando 
340 660 224.400 
13. Total do item C 228.400 
D. Ganho devido à luz e 
a aparelhos elétricos 
 Fator D 
14. Total de watts 9769,6 3,4 33.216,64 
F. Ventilação ou 
infiltração 
 Fator F 
14. Total do item F 5250 49 257.250 
Carga térmica total em BTU/h 623.356,139 
Carga térmica total em tonelada de refrigeração (TR) 51,946 
 
35 
 
3.3 Sugestões e melhorias para o método simplificado 
 
Visando melhorias como redução de custos, mas sem perder a eficiência do 
conforto térmico no ambiente, algumas sugestões podem surgir ao decorrer do 
projeto. Para este, vamos supor que a igreja possui veneziana com toldo em todas 
as janelas com incidência de sol. 
Face (NE) 
Utilizando a equação (26) tem-se: 
 
 (26) 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (27) para calcular a carga térmica total: 
 
 (27) 
 
 
 
 
 
Face (L) 
Utilizando a equação (28) tem-se: 
 
 (28) 
 
 
36 
 
 
 
 
Utilizar a equação (29) para calcular a carga térmica total: 
 
 (29) 
 
 
 
 
 
Face (SE) 
Utilizando a equação (30) tem-se: 
 
 (30) 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (31) para calcular a carga térmica total: 
 
 (31) 
 
 
 
 
 
37 
 
A tabela 13 mostra os valores da carga térmica para a igreja se forem 
instalados venezianas com toldos em todas as janelas com incidência de sol. 
 
Tabela 13 - Estimativa rápida para carga térmica 
A. Ganho por condução 
ÁREA 
Fator A BTU/h 
m2 Pés Quadrados 
1. Janelas na sombra 4 43,04 17 731,68 
2. Paredes e Divisórias 231,47 2490,6172 5 12.453,086 
3. Piso 213,35 2295,646 4 9.182,584 
4. Teto 213,35 2295,646 16 36.730,336 
5. Total do Item A 59.097,686 
B. Ganho devido ao Sol Fator B 
6. Janela Nordeste 10,96 117,9296 45 5.306,832 
7. Janela Leste 8 86,08 50 4.304 
8. Janela Sudeste 8,42 90,5992 30 2.717,976 
9. Janela sul 4 43,04 0 0 
10. Total do item B 12.328,808 
C. Ganho devido às 
pessoas 
Nº de pessoas Fator C 
11. Pessoas sentadas ou 
em movimento lento 
10 400 4.000 
12. Pessoas Trabalhando 
ou dançando 
340 660 224.400 
13. Total do item C 228.400 
D. Ganho devido à luz e 
a aparelhos elétricos 
 Fator D 
14. Total de watts 9769,6 3,4 33.216,64 
F. Ventilação ou 
infiltração 
 Fator F 
14. Total do item F 5250 49 257.250 
Carga térmica total em BTU/h 591.355,899 
Carga térmica total em tonelada de refrigeração (TR) 49,280 
 
Comparativo do método simplificado com e sem melhorias para a redução do 
custo sem perder a eficiência no conforto térmico. 
 
 
38 
 
A tabela 14 mostra o comparativo do cálculo
normal e com as melhorias. 
 
Tabela 14 - Comparativo 
 
Cálculo 
normal 
Visando 
melhorias 
Redução Porcentagem 
Carga térmica total em 
BTU/h 
623.356,139 591.355,899 32.000,24 5,13% 
Carga térmica total em 
tonelada de refrigeração 
(TR) 
51,946 49,280 2,666 5,13% 
 
De acordo com os cálculos, tem-se uma redução de 32.000,24 BTU/h que 
equivale a 2,666 TR, o que equivale a 5,13%. 
 
3.4 Método Completo 
 
Na Tabela 15 são apresentados os parâmetros estipulados para a igreja e 
que são essenciais para o desenvolvimento dos cálculos do projeto pelo método 
completo. 
 
Na tabela 16 são apresentadas as informações referentes aos materiais 
encontrados igreja. 
 
Tabela 15 - Informações Gerais 
Local Seropédica/RJ 
Latitude 22° 44' 
Temperatura de Bulbo seco (Exterior) 42 °C 
Temperatura de bulbo úmido (Exterior) 29,4 °C 
Umidade Relativa (Exterior) 40 % 
Umidade Específica (Exterior) 0,0208 kg de vapor/kg de ar seco 
Velocidade Média do Vento (Exterior) 12 km/h 
Temperatura de Bulbo seco (Interior) 24 °C 
Temperatura de Bulbo úmido (Interior) 17,8 °C 
Umidade Relativa (Interior) 0,0102 kg de vapor/kg de ar seco 
Umidade Específica (Interior) 55% 
Velocidade Média do Vento (Exterior) 5 km/h 
Coeficiente de Película para ar a 5 km/h 7,96 kcal/h.m2.°C 
Coeficiente de Película para ar a 12 km/h 19,5 kcal/h.m2.°C 
 
39 
 
Tabela 16 - Características dos materiais 
Material 
Espessura 
(cm) 
Condutividade Térmica 
(kcal/h.m.°C) 
tijolo comum uma vez 20 cm 1,11 
Emboço 2 cm 2,35 
Vidro 0,6 cm 1 
Forro de isopor (poliestireno expandido 
moldado) 
2 0,04 
Telha de Ferro fundido 0,2 55 
Fonte: Adaptada de CREDER, H. Instalações de Ar Condicionado. 6ª edição. Rio de 
Janeiro, RJ: LTC, 2004 ,Adaptada da NBR 15220 - Desempenho térmico de 
edificações Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade 
térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de 
edificações. 
 
3.4.1 Carga Térmica devido a Insolação 
 
“A mais poderosa energia que a superfície da Terra recebe do universo é a 
energia solar, que já está sendo aproveitada pelo homem como fonte térmica. Essa 
energia é, quase sempre, a responsável pela maior parcela da carga térmica nos 
cálculos do ar condicionado, em geral como radiação e convecção.” (Creder 2004) 
Segundo (Creder 2004), fica claro que este percentual é também uma função 
da rugosidade da superfície. Assim, a temperatura dos tetos e paredes depende dos 
seguintes fatores: 
 
 Coordenadas geográficas do local (latitude); 
 Inclinação dos raios do Sol (depende da época do ano e da hora 
consideradas); 
 Tipo da construção; 
 Cor e rugosidade da superfície; 
 Refletância da superfície. 
 
De acordo com Creder (2004), para calcular a carga térmica por insolação 
através de superfícies transparente, é utilizada a equação (32): 
 
, onde: 
 
40 
 
Q = carga térmica 
A = área da janela de vidro 
U = coeficiente de transmissão de calor solar através de vidro 
 
 
Na figura 4 são encontrados os valores os valores dos coeficientes de 
transmissão de calor através do vidro em kcal/h.m2 de vidro: 
 
 
41 
 
 
 Figura 3 - Coeficientes de Transmissão de Calor Através de Vidros 
42 
 
Observa-se que nas faces Norte, Noroeste e Oeste não há incidência de sol, 
pois é uma área fechada, a parte Sudoeste não possui janelas, então únicas partes 
com incidência de insolação são as faces Nordeste, Leste, Sudeste e Sul. 
 
Carga Térmica de Insolação na face Noroeste (NE) 
 
O período em que há a maior incidência de insolação na face Noroeste é 
entre os dias 21 de maio e 23 de julho às 9 horas da manhã. 
 
Pela equação (33): 
, onde: 
 
Q = carga térmica 
A = área da janela de vidro 
U = coeficiente de transmissão de calor solar através de vidro 
 
Área da Face (NE), onde possui 3 janelas de vidro => 
 
 
Então pela equação (34): 
 
 (34) 
 
 
 
 
 
Insolação na face Leste (L) 
 
O período em que há a maior incidência de insolação na face Leste é entre os 
dias 20 de fevereiro à 23 de outubro às 8 horas da manhã. 
 
43 
 
Pela equação (35): 
 
 (35), onde: 
 
Q = carga térmica 
A = área da janela de vidro 
U = coeficiente de transmissão de calor solar através de vidro 
 
Área da Face (L), onde possui 2 janelas de vidro => 
 
Então pela equação (36): 
 
 (36) 
 
 
 
 
 
Insolação na face Sudeste (SE) 
 
O período em que há a maior incidência de insolação na face Sudeste é entre 
os dias 22 de dezembro às 7 horas da manhã. 
 
Pela equação (37): 
 
, onde: 
 
Q = carga térmica 
A = área da janela de vidro 
U = coeficiente de transmissão de calor solar através de vidro 
 
44 
 
Área da Face (SE), onde possui 1 janela de vidro => 
 
 
 
Então pela equação (38): 
 
 (38) 
 
 
 
 
 
Insolação na face Sul (S) 
 
O período em que há a maior incidência de insolação na face Sul é entre os 
dias 22 de dezembro às 17 horas da manhã. 
 
Pela equação (39): 
 
, onde: 
 
Q = carga térmica 
A = área da janela de vidro 
U = coeficiente de transmissão de calor solar através de vidro 
 
Área da Face (S), onde possui 1 janela de vidro e uma porta de vidro => 
 
 
Então pela equação (40): 
 
 (40) 
45 
 
 
 
 
 
3.4.2 Carga Térmica por condução e convecção 
 
Para Creder (2004), as paredes, lajes e telhados transmitem a energia solar 
para o interior dos recintos por condução e convecção, segundo a equação (41): 
 
 (41) 
 
Onde, 
 
Q = Fluxo de Calor em kcal/h; 
A = Área em m2; 
U = Coeficiente global de transmissão de calor em kcal/h.m2.ºC; 
te = Temperatura externa; 
ti = Temperatura interna; 
 = Acréscimo ao diferencial de temperatura. 
 
A tabela 17 mostra o acréscimo ao diferencial de temperatura em °F e em °C. 
 
Tabela 17 - Acréscimo ao Diferencial de Temperatura 
Superfície 
Cor Escura Cor Média Cor Clara 
°F °C °F °C °F °C 
Telhado 45 25 30 16,6 15 8,3 
Parede E ou O 30 16,6 20 11,1 10 5,5 
Parede N 15 8,3 10 5,5 5 2,7 
Pardede S 0 0 0 0 0 0 
 
Fonte: Adaptada de CREDER, H. Instalações de Ar Condicionado. 6ª edição. Rio 
de Janeiro, RJ: LTC, 2004. 
 
46 
 
Como as paredes da igreja estão voltadas para as faces Nordeste, Sudeste, 
Sudoeste e Noroeste, faz-se necessário calcular uma média, já que os valores são 
intermediários entre os pontos principais. Ex. Para achar o ponto NE, somam-se os 
valores dos pontos N e E depois divide por 2. 
A tabela 18 mostra o acréscimo ao diferencial de temperatura para as faces 
do projeto. 
 
Tabela 18 - Acréscimo ao Diferencial de Temperatura faces do projeto 
Superfície 
Cor Escura Cor Média Cor Clara 
°F °C °F °C °F °C 
Parede NE 22,5 20,75 15 8,3 7,5 4,1 
Parede SE 15 8,3 10 5,55 5 2,75 
Pardede SO 15 8,3 10 5,55 5 2,75 
Pardede NO 22,5 8,3 15 8,3 7,5 4,1 
 
3.4.3 Cálculo da carga térmica do telhado 
 
Foi observado que o teto da igreja foi construído com telha de ferro fundido e 
forro de isopor (poliestireno expandido moldado). 
A tabela 19 mostra a condutividade térmica dos materiais utilizados no 
telhado. 
 
Tabela 19 - Densidade de massa aparente, condutividade térmica e calor 
específico de materiais 
Material (kg/m3) (w/(m.k) (kJ/(kg.K) 
Isolantes Térmicos 
Lã de rocha 20-200 0,045 0,75 
Lã de vidro 10-100 0,045 0,7 
Poliestireno expandido moldado 15-35 0,04 1,42 
Poliestireno estrudado 25-40 0,035 1,42 
Espuma rígida de poliuretano 30-40 0,03 1,67 
 
 
 
Metais 
Aço, Ferro fundido 7800 55 0,46 
Alumínio 2700 230 0,88 
Cobre 8900 380 0,38 
Zinco 7100 112 0,38 
47 
 
Fonte: Adaptada da NBR 15220 - Desempenho térmico de edificações Parte 2: 
Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso 
térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. 
 
Pela equação (42): 
 
 
 
Onde, 
 
Q = Fluxo de Calor em Kcal/h; 
A = Área em m2; 
U = Coeficiente global de transmissão de calor em kcal/h.m2.ºC;
te = Temperatura externa; 
ti = Temperatura interna; 
 = Acrescimo ao diferencial de temperatura. 
 
Sabendo que a igreja possui uma área de 213,35 m2, esta mesma área será 
utilizada para fazer o cálculo do teto. 
Para achar o valor de U, usa-se a seguinte equação (43): 
 
 (43) 
 
Onde, 
 
R = Resistência ao fluxo de calor; 
he = Coeficiente de Película externo; 
Ltelha = espessura da telha; 
Ktelha = coeficiente de condutividade térmica da telha; 
Lforo = espessura do foro; 
Kforo = Coeficiente de condutividade térmica do foro; 
hi = Coeficiente de Película interno. 
 
48 
 
 
 
 
 
Sabe-se que, , então: 
 
 (44) 
 
Para o cálculo da carga térmica tem-se (42): 
 
 (42) 
 
 
 
3.4.4 Carga Térmica Devido à Condução pelas Paredes 
 
Condução pela parede Face Nordeste (NE) 
 
Para calcular a carga térmica por condução, utiliza-se a equação (45): 
 
 (45) 
 
Onde, 
 
Q = Fluxo de Calor em kcal/h; 
A = Área em m2; 
U = Coeficiente global de transmissão de calor em kcal/h.m2.ºC; 
te = Temperatura externa; 
ti = Temperatura interna; 
49 
 
 = Acréscimo ao diferencial de temperatura. 
 
Área total da Face NE => 
 
Área total das Janelas da Face NE => 
 
 
Área total das Portas da Face NE => 
 
 
 
 
 
Para achar o valor de U usa-se a seguinte equação (46): 
 
 (46) 
 
Onde, 
 
R = Resistência ao fluxo de calor; 
he = Coeficiente de Película; 
Ltijolo = espessura do tijolo; 
Cemboço = coeficiente de condutância do reboco; 
Ktijolo = Coeficiente de condutividade térmica do tijolo; 
hi = Coeficiente de Película. 
 
 
 
 
50 
 
 
Sabe-se que, , então: 
 
 (47) 
 
Para o cálculo da carga térmica tem-se (45): 
 
 (45) 
 
 
 
Condução através vidro face Nordeste (NE) 
 
Para o cálculo da condução através do vidro consideraremos somente as 
janelas, pois a porta fica aberta durante o culto. 
Desta forma tem-se que (48): 
 
 (48) 
Onde, 
 
Q = Fluxo de Calor em kcal/h; 
A = Área em m2; 
U = Coeficiente global de transmissão de calor em kcal/h.m2.ºC; 
 = Diferença de temperatura; 
 
Para achar o valor de U usa-se a seguinte equação (50): 
 
 (49) 
 
 
51 
 
Onde, 
 
R = Resistência ao fluxo de calor; 
he = Coeficiente de Película; 
Lvidro = espessura do tijolo; 
Kvidro = Coeficiente de condutividade térmica do vidro; 
hi = Coeficiente de Película. 
 
 
 
 
 
Sabe-se que, (50), então: 
 
 (50) 
 
Para o cálculo da condução carga térmica pelo vidro tem-se (48): 
 
 (48) 
 
 
 
Condução pela parede Face Sudeste (SE) 
 
Para calcular a carga térmica por condução, utiliza-se a equação (51): 
 
 (51) 
 
Onde, 
 
52 
 
Q = Fluxo de Calor em kcal/h; 
A = Área em m2; 
U = Coeficiente global de transmissão de calor em kcal/h.m2.ºC; 
te = Temperatura externa; 
ti = Temperatura interna; 
 = Acréscimo ao diferencial de temperatura. 
 
Área total da Face SE => 
 
Área total das Janelas da Face SE => 
 
 
Área total das Portas da Face SE => 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para achar o valor de U usa-se a seguinte equação (52): 
 
 (52) 
 
Onde, 
 
R = Resistência ao fluxo de calor; 
he = Coeficiente de Película; 
53 
 
Ltijolo = espessura do tijolo; 
Cemboço = coeficiente de condutância do reboco; 
Ktijolo = Coeficiente de condutividade térmica do tijolo; 
hi = Coeficiente de Película. 
 
 
 
 
 
 
Tem-se que, , então: 
 
 (53) 
 
Para o cálculo da carga térmica tem-se: 
 
 (51) 
 
 
 
Condução através vidro face Sudeste (SE) 
 
Para o cálculo da condução através do vidro consideraremos somente as 
janelas, pois a porta fica aberta durante o culto. 
 
Desta forma tem-se a equação (55): 
 
 (54) 
 
 
54 
 
Onde, 
 
Q = Fluxo de Calor em kcal/h; 
A = Área em m2; 
U = Coeficiente global de transmissão de calor em kcal/h.m2.ºC; 
 = Diferença de temperatura; 
 
Para achar o valor de U usa-se a seguinte equação (55): 
 
 (55) 
 
Onde, 
 
R = Resistência ao fluxo de calor; 
he = Coeficiente de Película; 
Lvidro = espessura do tijolo; 
Kvidro = Coeficiente de condutividade térmica do vidro; 
hi = Coeficiente de Película. 
 
 
 
 
 
Tem-se que, , então: 
 
 (56) 
 
Para o cálculo da condução carga térmica pelo vidro (54): 
 
55 
 
 (54) 
 
 
 
Condução pela parede Face Sudoeste (SO) 
 
Para calcular a carga térmica por condução, utiliza-se a equação (57): 
 
 (57) 
 
Onde, 
 
Q = Fluxo de Calor em kcal/h; 
A = Área em m2; 
U = Coeficiente global de transmissão de calor em kcal/h.m2.ºC; 
te = Temperatura externa; 
ti = Temperatura interna; 
 = Acréscimo ao diferencial de temperatura. 
 
Área total da Face SO => 
 
 
 
 
 
 
 
Para achar o valor de U usa-se a seguinte equação (58): 
 
 (58) 
56 
 
 
Onde, 
 
R = Resistência ao fluxo de calor; 
he = Coeficiente de Película; 
Ltijolo = espessura do tijolo; 
Cemboço = coeficiente de condutância do reboco; 
Ktijolo = Coeficiente de condutividade térmica do tijolo; 
hi = Coeficiente de Película. 
 
 
 
 
 
Tem-se que, , então: 
 
 (59) 
 
Para o cálculo da carga térmica tem-se: 
 
 (57) 
 
 
 
Condução pela parede Face Noroeste (NO) 
 
Para calcular a carga térmica por condução, utiliza-se a equação (60): 
 
 (60) 
 
57 
 
Onde, 
 
Q = Fluxo de Calor em kcal/h; 
A = Área em m2; 
U = Coeficiente global de transmissão de calor em kcal/h.m2.ºC; 
te = Temperatura externa; 
ti = Temperatura interna; 
 = Acréscimo ao diferencial de temperatura. 
 
Área total da Face NO => 
 
Área total das Janelas da Face NO => 
 
 
Área total das Portas da Face NO => 
 
 
 
 
 
 
 
Para achar o valor de U usa-se a seguinte equação (61): 
 
 (61) 
 
 
Onde, 
 
R = Resistência ao fluxo de calor; 
58 
 
he = Coeficiente de Película; 
Ltijolo = espessura do tijolo; 
Cemboço = coeficiente de condutância do reboco; 
Ktijolo = Coeficiente de condutividade térmica do tijolo; 
hi = Coeficiente de Película. 
 
 
 
 
 
Temos que, , então: 
 
 (62) 
 
 
Para o cálculo da carga térmica temos: 
 
 (60) 
 
 
 
Condução através vidro face Noroeste (NO) 
 
Para o cálculo da condução através do vidro consideram-se somente as 
janelas, pois a porta fica aberta durante o culto. 
 
Desta forma temos a equação (64): 
 
 (63) 
 
59 
 
Onde, 
 
Q = Fluxo de Calor em Kcal/h; 
A = Área em m2; 
U = Coeficiente global de transmissão de calor em Kcal/h.m2.ºC; 
 = Diferença de temperatura; 
Para achar o valor de U usa-se a seguinte equação (64): 
 
 (64) 
 
Onde, 
 
R = Resistência ao fluxo de calor; 
he = Coeficiente de Película; 
Lvidro = espessura do tijolo; 
Kvidro = Coeficiente de condutividade térmica do vidro; 
hi = Coeficiente de Película. 
 
 
 
 
 
Temos que, (66), então: 
 
 (65) 
 
Para o cálculo da condução carga térmica pelo vidro temos: 
 
 (63) 
60 
 
 
 
 
3.4.5 Carga Térmica devido às pessoas 
 
De acordo com Creder (2004), todo ser humano emite calor sensível e calor 
latente, que variam conforme o estado do indivíduo: em repouso ou em atividade. 
Observa-se que quanto maior é a temperatura externa, maior é a quantidade de 
calor latente emitida, e quanto menor esta temperatura, maior é o calor sensível. 
De acordo com a ABNT NBR 16401-1, para parâmetros de cálculo utilizar, 
nível de atividade – dançando moderadamente, para considerar o momento do 
louvor, que é o período de maior agitação das pessoas, pois todos ficam em pé 
batendo palma e alguns dançam, tem-se: 
 
A tabela 20 mostra as taxas típicas de calor liberado por pessoas. 
 
Tabela 20 - Taxas típicas de calor liberado por pessoa 
Nível de 
atividade 
Local 
Calor Total (W) 
Calor 
sensíve
l (W) 
Calor 
latente 
(W) 
% Radiante do 
calor sensível 
Homem 
adulto 
Ajustad
o M/F 
Baixa 
velocida
de do ar 
Alta 
velocida
de do ar 
Sentado no 
teatro 
Teatro 
matinê 
115 95 65 30 
Sentado no 
teatro, noite 
Teatro noite 115 105 70
35 60 27 
Sentado 
trabalho 
leve 
Escritórios, 
hotéis, 
apartament
os 
130 115 70 45 
Atividades 
moderada 
em trabalho 
de escritório 
Escritórios, 
hotéis, 
apartament
os 
140 130 75 55 
Parado em 
pé, trabalho 
moderado, 
caminhando 
Loja de 
varejo ou de 
departamen
tos 
160 130 75 55 58 38 
61 
 
Caminhand
o, parado 
em pé 
Farmácia, 
agência 
bancária 
160 145 75 70 
Trabalho 
sedentário 
Restaurante 145 160 80 80 
Trabalho 
leve em 
bancada 
Fábrica 235 220 80 140 
 
 
Dançando 
moderadam
ente 
Salão de 
baile 
265 250 90 160 49 35 
Caminhand
o 4,8 km/h; 
trabalhando 
leve em 
máquina 
operatriz 
Fábrica 295 295 110 185 
Jogando 
boliche 
Boliche 440 425 170 255 
Trabalho 
pesado 
Fábrica 440 425 170 255 54 19 
Trabalho 
pesado em 
máquina 
operatriz; 
carregando 
carga 
Fábrica 470 470 185 285 
Praticando 
esportes 
Ginásio, 
academia 
585 525 210 315 
Nota 1 - Valores baseados em temperatura de bulbo seco ambiente de 24 °C. Para 
uma Temperatura de bulbo seco ambiente de 27 °C, o calor total permanece o 
mesmo, porém o calor sensível deve ser reduzido em aproximadamente 20% e o 
calor latente aumentando correspondentemente. Para uma temperatura de bulbo 
seco ambiente de 21 °C, também o calor total permanece o mesmo, porém o calor 
sensível deve ser aumentado em aproximadamente 20%, e o calor latente reduzido 
correspondente. 
Nota 2 - Valores arredondados em 5 W. 
a O valor do calor ajustado é baseado numa porcentagem normal de homens, 
mulheres e crianças para cada uma das aplicações listadas, postulando-se que o 
calor liberado por uma mulher adulta é aproximadamente 85 % daquele liberado por 
um homem adulto, e o calor liberado por uma criança é de aproximadamente 75 % 
daquele liberado por um homem adulto. 
b O ganho de calor ajustado inclui 18 W para um prato de comida individual (9 W de 
calor sensível e 9 W latente). 
c Considerando uma pessoa por cancha realmente jogando boliche, todas as demais 
sentadas (117 W), paradas em pé ou caminhando lentamente (231 W). 
Fonte: Adaptada de ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) 
NBR 16401-1, Instalação de ar-condicionado, 2008. 
 
62 
 
Para calcular a carga térmica devido aos membros da igreja, utilizam-se as 
seguintes equações (66) e (67): 
 
 (66) 
 (67) 
 
Portanto: 
 
 (66) 
 
 (67) 
 
Para se transformar W em kcal/h, temos que multiplicar o valor total de W por 
0,86, sendo assim temos (68) e (69): 
 
 (68) 
 
 (69) 
 
De acordo com a ABNT NBR 16401-1, para a equipe de louvor e o pastor, 
considerar como trabalho leve em bancada para a atividade que exercem no palco, 
temos as equações (70) e (71): 
 
 (70) 
 
 (71) 
 
Portanto: 
 
 (70) 
63 
 
 (71) 
 
Para transformar W em kcal/, temos que multiplicar o valor total de W por 
0,86, sendo assim temos (72) e (73): 
 
 (72) 
 
 (73) 
 
3.4.6 Carga Térmica devido a equipamentos de som e vídeo 
 
De acordo com Creder (2004), para obter a carga térmica em kcal/h, usa-se a 
relação 1 kW-h = 860 kcal/h, logo podemos fazer uma relação onde 1 W = 0,86 
kcal/h. 
A tabela 21 mostra os equipamentos existentes na igreja. 
 
Tabela 21 - Equipamentos da igreja 
Equipamento Quantidade 
Valor unitário 
em (W) 
Valor 
Total em 
(W) 
Valor total em 
(kcal/h) 
Televisão 3 100 300 258 
mesa de som 1 120 120 103,2 
Caixa Amplificadora 6 500 3000 2580 
Caixa de retorno 2 200 400 344 
Caixa de som 1 100 100 86 
Processador Digital 
DriveRack (DBX) 
1 20 20 17,2 
Equalizador 
Ultragraph 
2 35 70 60,2 
Régua alimentadora 1 3750 3750 3225 
Total 6673,6 kcal/h 
64 
 
3.4.7 Carga Térmica devido a Iluminação 
 
Área do templo – 213,35 m2. 
 
Após a análise do local, verificou-se que há 86 Lâmpadas de Led de 36 W na 
igreja. 
Para achar a carga térmica devido à iluminação, fazem-se dois cálculos 
diferentes: um somente da potência das lâmpadas e outro se baseando na NBR 
5410 que trata sobre instalações elétricas de baixa tensão. 
Para o cálculo da potência total das lâmpadas na igreja, utiliza-se o número 
total de lâmpadas e multiplica-se pelo número de Watts. Então utilizar a equação 
(74): 
 
 (74) 
 
Transformando W em kcal/h, temos a equação (75): 
 
(75) (Cálculo segundo a 
potência). 
 
De acordo com a norma ABNT NBR 5410: “em cômodo ou dependências com 
área superior a 6 m², deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os 
primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros. ” 
 
 
 
Para transformar de “W” para “kcal/h”, temos a equação (76): 
 
 (76) (calculo segundo a NBR 
5410) 
 
65 
 
Para a base dos cálculos, o valor escolhido foi: 
, por ser o mais crítico entre os casos. 
 
3.4.8 Carga Térmica devido a Infiltração 
 
De acordo com Creder (2004), “o movimento do ar exterior ao recinto 
possibilita a sua penetração através das frestas nas portas, janelas ou outras 
aberturas. Tal penetração adiciona carga térmica sensível e latente. Embora essa 
carga não possa ser calculada com precisão, há dois métodos que permitem a sua 
estimativa: o método da troca de ar e o método das frestas.” 
Pelo método das Fretas, segundo Creder (2005), a penetração do ar exterior 
no interior do recinto depende da velocidade do vento. A tabela 21 traz dados de 
estudos feitos em laboratório para infiltração de ar pelas frestas. Para achar a 
quantidade de calor que penetra no recinto, deve-se multiplicar o comprimento linear 
da fresta pelo dado correspondente da tabela. 
De acordo com a NBR 6401, uma porta mal ajustada tem vazão de 13 m3/h 
por metro de fresta e uma janela comum tem vazão de 3 m3/h por metro de fresta. 
 
A Tabela 22 mostra a infiltração de ar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
66 
 
Tabela 22 - Infiltração de ar 
Pelas Janelas 
Tipo de abertura Observação m3/h por metro de fresta 
Janelas 
 - comum 3,0 
 - basculante 3,0 
 - guilhotina com caixilho de 
madeira 
Mal ajustada 
 
6,5 
 
Bem 
ajustada 
 
2,0 
 - guilhotina com caixilho 
metálico 
Sem 
Vedação 
 
4,5 
 
Com 
vedação 
1,8 
Portas Mal ajustada 13,0 
 
 
 
 
 
Bem 
ajustada 
6,5 
Pelas Portas 
Local 
m3/h por pessoa 
Porta 
giratória 
(1,80m) 
Porta de vai-e-vem (0,90m) 
Bancos 11 14 
Barbearias 7 9 
Drogarias e Farmácias 10 12 
Escritórios de corretagem 9 9 
Escritórios privados - 4 
Escritórios em geral - 7 
Lojas em geral 12 14 
Restaurantes 3 4 
Lanchonetes 7 9 
Pelas portas abertas 
Porta até 90 cm - 1350 m3/h 
Porta de 90 cm até 180 cm - 2000 m3/h 
Fonte: Adaptada de ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS 
(ABNT) NBR 6401 - Instalações centrais de
ar-condicionado para conforto - 
Parâmetros básicos de projeto 
 
Conforme Creder (2004), a seguinte equação (77) é usada para calcular o 
calor sensível: 
67 
 
 (77) 
 
Onde, 
 
qs = carga térmica de calor sensível; 
Q = vazão do ar; 
Te = temperatura externa em °C; 
Ti = temperatura interna em °C. 
 
Ainda de acordo com Creder (2004), para calcular o calor latente utiliza-se a 
seguinte equação (88): 
 (78) 
 
Onde, 
 
qL = carga de calor latente por ventilação; 
L = calor liberado pela condensação do vapor d’água; 
UEext = umidade específica do ar exterior em kg/kg; 
UEint = umidade específica do ar interior em kg/kg; 
 = peso específico do ar; 
Q = Vazão do ar. 
 
De acordo com os dados levantados, a igreja possui 2 portas mal ajustadas 
que ficam o tempo todo fechadas, uma medindo 1,85 m x 1,95 m e outra medindo 
2,48 m x 2,82 m (esta, tendo infiltração somente em 5,3 m ), totalizando 12,9 m de 
fresta e 7 janelas com tipo de abertura comum medindo 2,00 m x 2,00 m, totalizando 
56m de fresta. 
 
Sendo assim, são utilizadas as seguintes equações (79) e (80) para calcular a 
infiltração pelas frestas nas portas e janelas. 
 
 
 
68 
 
Cálculo do calor sensível por frestas pelas Portas (79): 
 
 (79) 
 
 
 
 
 
Cálculo do calor latente por frestas pelas Portas (80): 
 
 (80) 
 
 
 
 
 
Cálculo do calor sensível por frestas pelas janelas (81): 
 
 (81) 
 
 
 
 
 
Cálculo do calor latente por frestas pelas janelas (82): 
 
 (82) 
 
 
 
69 
 
 
 
Para calcular a infiltração em portas abertas, temos na NBR 6401, que para 
portas abertas de 90 cm até 180 cm tem-se uma infiltração de 2000 m3/h, lembrando 
que as portas padrão tem uma altura de 2,20 m. Como as portas da igreja têm 
medidas superiores aos estabelecidos na norma, será realizado o cálculo de 
infiltração a partir da proporcionalidade das áreas. 
 
- Para fins de cálculo a medida da porta sendo 1,80 m x 2,20 m, totalizando 
3,96 m2. 
 
- Porta 1 medindo 2,00 m x 2,50 m, totalizando 5,0 m2: 
 
Para fazer a proporcionalidade da porta 1, utiliza-se uma regra de três simples 
por proporção simples e direta. 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (83) tem-se o calor sensível pelas portas abertas: 
 
 (83) 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (84) tem-se o calor sensível pelas portas abertas: 
 
 (84) 
70 
 
 
 
 
 
 
- Porta 2 medindo 2,46 m x 2,14 m, totalizando 5,26 m2: 
 
Para fazer a proporcionalidade da porta 1, utiliza-se uma regra de três simples 
por proporção simples e direta. 
 
 
 
 
 
Colocando na equação (85) tem-se o calor sensível pelas portas abertas: 
 
 (85) 
 
 
 
 
 
 
Utilizar a equação (86) tem-se o calor sensível pelas portas abertas: 
 (86) 
 
 
 
 
 
71 
 
3.4.9 Carga Térmica por Ventilação 
 
Segundo a NBR 16401-3:2008, é importante estipular a vazão mínima de ar 
exterior de qualidade aceitável a ser suprida pelo sistema para promover a 
renovação do ar interior e manter a concentração dos poluentes no ar em nível 
aceitável. As vazões estipuladas são dimensionadas considerando os poluentes 
biológicos, físicos e químicos esperados nas condições normais de utilização e de 
ocupação dos locais. 
Ainda de acordo com Creder (2004), além do ar que recompleta as perdas, há 
o ar necessário às pessoas. Além disso, Creder (2004) também diz que o ar exterior 
introduz calor sensível e latente ao ser misturado com o ar de retorno antes de 
passar pelo evaporador. 
A NBR 16401-3:2008 fala que para se ter a vazão eficaz de ar exterior Vef, 
temos que considerar a soma de duas partes, avaliadas separadamente: a vazão 
relacionada às pessoas (admitindo pessoas adaptadas ao recinto) e a vazão 
relacionada à área ocupada. 
A tabela 23 mostra a vazão eficaz mínima de ar exterior para ventilação. 
 
Tabela 23 - Vazão eficaz mínima de ar exterior para ventilação 
Local 
D 
pessoa
s/100m
2 
Nível 1 Nível 2 Nível 3 Exaust
ão 
mecâni
ca 
L/s*m2 
Fp 
L/s*pess. 
Fa 
L/s*m2 
Fp 
L/s*pess. 
Fa 
L/s*m2 
Fp 
L/s*pess. 
Fa 
L/s*m2 
Comércio Varejista 
Aeroporto 
- saguão 
15 3,8 0,3 5,3 0,4 5,7 0,5 - 
Aeroporto 
- sala de 
embarque 
100 3,8 0,3 5,3 0,4 5,7 0,5 - 
Biblioteca 10 2,5 0,6 3,5 0,8 3,8 0,9 - 
Museu, 
galeria de 
arte 
40 3,8 0,3 5,3 0,4 5,7 0,5 - 
72 
 
Local de 
culto 
120 2,5 0,3 3,5 0,4 3,8 0,5 - 
Legislativ
o - 
plenário 
50 2,5 0,3 3,5 0,4 3,8 0,5 - 
Teatro, 
cinema, 
auditório - 
lobby 
150 2,5 0,3 3,5 0,4 3,8 0,5 - 
Teatro, 
cinema, 
auditório e 
platéia 
150 2,5 0,3 3,5 0,4 3,8 0,5 - 
Teatro, 
cinema, 
auditório - 
palco 
70 5 0,3 6,3 0,4 7,5 0,5 - 
Tribunal - 
sala de 
audiência
s 
70 2,5 0,3 3,5 0,4 3,8 0,5 - 
Fonte: Adaptada de ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). 
NBR 16401-1, Instalação de ar-condicionado, 2008. 
 
Sendo assim, para calcular a vazão eficaz para o recinto, utiliza-se a equação 
(87): 
 (87) 
 
Onde, 
 
Vef = vazão eficaz de ar exterior; 
Pz = número máximo de pessoas na zona de ventilação; 
Fp = vazão por pessoa; 
Az = área útil ocupada pelas pessoas; 
Fa = vazão por área útil ocupada. 
 
 (87) 
 
 
73 
 
 
 
 
Para calcular o calor sensível utiliza-se a seguinte equação (88): 
 
 (88) 
 
Onde, 
 
qs = carga de calor sensível por ventilação; 
Q = é a vazão em m3/h que neste caso será substituída pela vazão eficaz de 
ar exterior (vef); 
Te = temperatura externa em °C; 
Ti = Temperatura interna em °C. 
 
 (88) 
 
 
 
 
 
Para calcular o calor latente utiliza-se a seguinte equação (89): 
 
 (89) 
 
 
Onde, 
 
qL = carga de calor latente por ventilação; 
L = calor liberado pela condensação do vapor d’água; 
UEext = umidade específica do ar exterior em kg/kg; 
74 
 
UEint = umidade específica do ar interior em kg/kg; 
 = peso específico do ar; 
Vef = Vazão eficaz de ar exterior. 
 
 (89) 
 
 
 
 
 
A Tabela 24 mostra o resultado obtido através do cálculo Completo. Na 
primeira coluna, tem-se as fontes de ganho de calor; na segunda coluna, os ganhos 
através do calor sensível; na terceira coluna, os ganhos através do calor latente, na 
quarta coluna, as somas dos ganhos de calor sensível e latente em kcal/h, na quinta 
coluna, as somas dos ganhos de calor sensível e latente em BTU/h e sexta coluna, 
as somas dos ganhos de calor sensível e latente em TR. Por questões de segurança 
para atender eventuais perdas de calor no ambiente é acrescentado mais 10% nos 
cálculos. 
 
Tabela 24 – Cálculo da carga térmica completa 
Carga térmica 
devido: 
Q sensível 
(kcal/h) 
Q latente 
(kcal/h) 
S + L 
(kcal/h) 
S + L 
(BTU/h) 
S + L 
(TR) 
Insolação da face 
NE 
5.141,46 5.141,46 20.401,31 1,700 
Insolação da face L 3.904,00 3.904,00 15.491,07 1,291 
Insolação da face 
SE 
3.544,82 3.544,82 14.065,85 1,172 
Insolação da face S 392,00 392,00 1.555,46 0,130 
Condução no teto 
(telha galvanizada 
+ foro isopor) 
102.092,71 102.092,71 405.103,87 33,759 
Condução na face 
NE (parede) 
3.007,85 3.007,85 11.935,15 0,995 
Condução na face 
NE (janelas e 
portas) 
1.078,56 1.078,56 4.279,73 0,357 
75 
 
Condução na face 
SE (parede) 
6.373,50 6.373,50 25.290,05 2,108 
Condução na face 
SE (porta de vidro) 
2.009,51 2.009,51 7.973,74 0,664 
Condução na face 
SO (parede) 
6.073,97 6.073,97 24.101,51 2,008 
Condução na face 
NO (parede) 
5.659,11 5.659,11 22.455,35 1,871 
Condução na face 
NO (janelas e 
portas) 
966,38 966,38 3.834,60 0,320 
Pessoas 26.316,00 46.784,00 73.100,00 290.060,80 24,172 
Pastor e equipe de 
louvor 
688,00 1.204,00 1.892,00 7.507,46 0,626 
Equipamentos de 
som e video 
6.673,60 6.673,60 26.480,84 2,207 
Iluminação 2.717,60 2.717,60 10.783,44 0,899 
Somatório Parcial 224.627,07 891.320,21 74,277 
Infiltração por 
frestas de 
portas/janelas 
1.752,36 2.489,47 4.241,83 16.831,58 1,403 
Infiltração portas 
abertas 
27.049,05 38.427,06 65.476,11 259.809,20
21,651 
Renovação 24.623,90 34.981,77 59.605,67 236.515,30 19,710 
Total de carga 
térmica p/ coluna 
 129.323,61 513.156,08 42,763 
Total de carga 
geral (BTU/h) 
1.404.476,30 
Acréscimo de 10% 1.544.923,93 
Total de carga 
geral (TR) 
128,74 
 
3.5 Sugestões de Melhorias Para o Cálculo Completo da Carga Térmica 
 
Visando melhorias como redução de custos, mas sem perder a eficiência do 
conforto térmico no ambiente, algumas sugestões podem surgir ao decorrer do 
projeto, como a colocação de películas protetoras de vidros, diminuição da altura 
das paredes, cortinas, toldos, persianas e etc. Para este projeto, vamos supor que a 
igreja possui toldos instalados em suas janelas e portas com incidência de sol, além 
de cortinas de ar instaladas nas portas abertas. Procuramos não mexer na estrutura 
física da igreja, como rebaixamento de teto, pois isso muda a acústica do som 
dentro do templo e também não iremos propor o fechamento das duas portas que 
76 
 
ficam abertas, por isso faz-se necessário a instalação das cortinas de ar, pois foi um 
pedido do pastor. 
Para Creder (2004), existem valores do fator solar obtido por ensaios para 
esta parcela em kcal/h por m2 de área de vidro, ou W/m2, supondo-se a janela sem 
proteção; caso seja protegida por toldos ou persianas, deve-se multiplicar os valores 
obtidos, pelos seguintes coeficientes de redução: 
 
- toldos ou persianas externas: 0,15 - 0,20; 
- persianas internas e reflexoras: 0,50 - 0,66; 
- cortinas internas brancas (opacas): 0,25 - 0,61. 
Estes dados acima são para janelas com esquadrias de madeira; para 
esquadrias metálicas multiplicar por 1,15. 
 
3.5.1 Melhorias Através da Instalação de Toldos 
 
Para calcular a insolação nas janelas de vidro com toldos para proteção das 
mesmas, utiliza-se a seguinte equação (90): 
 
 (90) 
 
Onde, 
q = carga térmica com medidas para redução 
qins = carga térmica por insolação 
fptoldo= fator de proteção do toldo 
 
De acordo com Creder (2004) para esquadrias metálicas, deve-se multiplicar 
por 1,15, logo temos para toldos tem-se a equação (91): 
 
 (91) 
 
 
 
77 
 
 
 
Face (NE) 
 
O período em que há a maior incidência de insolação na face Noroeste é 
entre os dias 21 de maio e 23 de julho às 9 horas da manhã. 
 
Pela equação (92): 
(92), onde: 
 
Q = carga térmica 
A = área da janela de vidro 
U = coeficiente de transmissão de calor solar através de vidro 
 
Área da Face (NE), onde possui 3 janelas de vidro => 
 
 
Pela equação (93): 
 
 (93) 
 
 
 
 
 
Pela equação (94), tem-se a carga térmica com o fator de proteção: 
 
 (94) 
 
 
 
78 
 
 
 
Face (L) 
 
O período em que há a maior incidência de insolação na face Leste é entre os 
dias 20 de fevereiro à 23 de outubro às 8 horas da manhã. 
 
Pela equação (95): 
(95), onde: 
Q = carga térmica 
A = área da janela de vidro 
U = coeficiente de transmissão de calor solar através de vidro 
 
Área da Face (L), onde possui 2 janelas de vidro => 
 
Pela equação (96): 
 
 (96) 
 
 
 
 
 
Pela equação (97), tem-se a carga térmica com o fator de proteção: 
 
 (98) 
 
 
 
 
79 
 
Face (SE) 
 
O período em que há a maior incidência de insolação na face Sudeste é entre 
os dias 22 de dezembro às 7 horas da manhã. 
 
Pela equação (99): 
 
(99), onde: 
 
Q = carga térmica 
A = área da janela de vidro 
U = coeficiente de transmissão de calor solar através de vidro 
 
Área da Face (SE), onde possui 1 janela de vidro => 
 
 
Pela equação (100): 
 
 (100) 
 
 
 
 
 
Pela equação (101), tem-se a carga térmica com o fator de proteção: 
 
 (101) 
 
 
 
 
80 
 
Face (S) 
 
O período em que há a maior incidência de insolação na face Sul é entre os 
dias 22 de dezembro às 17 horas da manhã. 
 
Pela equação (102): 
 
 (102), 
 
Onde: 
Q = carga térmica 
A = área da janela de vidro 
U = coeficiente de transmissão de calor solar através de vidro 
 
Área da Face (S), onde possui 1 janela de vidro e uma porta de vidro => 
 
 
Pela equação (103): 
 
 (103) 
 
 
 
 
 
Pela equação (104), tem-se a carga térmica com o fator de proteção: 
 
 (104) 
 
 
 
81 
 
 
 
3.5.2 Cortina de Ar 
 
As cortinas de ar, são muito indicadas para manter ambientes confortáveis e 
climatizados mesmo com um intenso fluxo de pessoas, ou também quando não 
existe a possibilidade de isolá-los, como portas abertas. 
 
As vantagens da cortina de ar são: 
 
 Prolongar a vida útil dos equipamentos de ar condicionado (quente ou frio); 
 Funcionar como isolante térmico quando as portas estão abertas fazendo com 
que o ar frio não saia de dentro do ambiente climatizado e o ar quente não 
entre; 
 Evitar que entre poeira, insetos, fumaça e odores no ambiente; 
 Instalação fácil e rápida; 
 É versátil e pode ser aplicada em diversos tipos de estabelecimentos e 
residências; 
 Funcionamento silencioso (baixo ruído); 
 Relação custo benefício excelente, com preços acessíveis. 
 
De acordo com a fabricante de cortinas de ar Elgin, ao ligar uma cortina de ar 
no ambiente, a economia de energia elétrica pode chegar a 46%. 
 
- Utilizaremos para fins de cálculo a medida da porta padrão sendo 1,80 m x 
2,20 m, totalizando 3,96 m2. 
 
- Porta 1 medindo 2,00 m x 2,50 m, totalizando 5,0 m2: Iremos propor o 
fechamento desta porta em 10 cm, totalizando 4,8m2 e a instalação de duas cortinas 
de ar da marca Elgin, modelo CAD 3012-2, medindo 1,2 m cada um com vazão de 
2134 m3/h. 
Para fazer a proporcionalidade da porta 1, utiliza-se uma regra de três simples 
por proporção simples e direta. 
82 
 
 
 
 
 
 
Como a vazão das cortinas de ar somados são de 4.268 m3/h e a vazão que 
temos pela porta 1 aberta é de 2.424,24 m3/h, não teremos perdas por infiltração 
nesta porta aberta. 
 
- Porta 2 medindo 2,46 m x 2,14 m, totalizando 5,26 m2: Iremos propor o 
fechamento desta porta em 6 cm, totalizando 5,14 m2 e a instalação de duas cortinas 
de ar da marca Elgin, modelo CAD 3012-2, medindo 1,2 m cada um com vazão de 
2134 m3/h. 
 
Para fazer a proporcionalidade da porta 1, utiliza-se uma regra de três simples 
por proporção simples e direta. 
 
 
 
 
 
Assim como na porta 1, a porta 2 possui uma vazão menor do que as vazões 
das cortinas de ar somadas, 4268 m3/h contra 2.595,96 m3/h, logo, não teremos 
perdas por infiltração nesta porta aberta. 
 
A tabela 25 mostra os valores da carga térmica para a igreja se forem postos 
toldos em todas as janelas e portas com incidência de sol e cortinas de ar nas portas 
que ficam o tempo todo abertas. 
 
 
83 
 
Tabela 25 – Cálculo de carga térmica completa com melhorias 
Carga térmica devido: 
Q sensível 
(kcal/h) 
Q latente 
(kcal/h) 
S + L 
(kcal/h) 
S + L 
(BTU/h) 
S + L 
(TR) 
Insolação da face NE 1.182,30 1.182,30 4.691,37 0,391 
Insolação da face L 897,92 897,92 3.562,95 0,297 
Insolação da face SE 815,31 815,31 3.235,15 0,270 
Insolação da face S 90,16 90,16 357,75 0,030 
Condução no teto (telha 
galvanizada + foro 
isopor) 
102.092,71 102.092,71 405.103,87 33,759 
Condução na face NE 
(parede) 
3.007,85 3.007,85 11.935,15 0,995 
Condução na face NE 
(janelas e portas) 
1.078,56 1.078,56 4.279,73 0,357 
Condução na face SE 
(parede) 
6.373,50 6.373,50 25.290,05 2,108 
Condução na face SE 
(porta de vidro) 
2.009,51 2.009,51 7.973,74 0,664 
Condução na face SO 
(parede) 
6.073,97 6.073,97 24.101,51 2,008 
Condução na face NO 
(parede) 
5.659,11 5.659,11 22.455,35 1,871 
Condução na face NO 
(janelas e portas) 
966,38 966,38 3.834,60 0,320 
Pessoas 26.316,00 46.784,00 73.100,00 290.060,80 24,172 
Pastor e equipe de 
louvor 
688,00 1.204,00 1.892,00 7.507,46 0,626 
Equipamentos de som e 
video 
6.673,60 6.673,60 26.480,84 2,207 
Iluminação 2.717,60 2.717,60 10.783,44 0,899 
Somatório Parcial 214.630,48 851.653,74 70,971 
Infiltração por