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Tecnologia das Construções II PROF. ME. RENAN BORELLI GALVÃO Sistemas construtivos de isolamento térmico 2 3 Contextualização Conforto térmico Conforto acústico Conforto lumínico NBR 15.575/2013 – Edificações Habitacionais – Desempenho 4 Conforto térmico Bem-estar dentro da edificação Sistema complementar – ar condicionado Problema: gasto de energia 5 Consumo de energia 2009 → Relatório da Procel já sinalizava uma grande participação do condicionamento de ar no consumo de energia nas residências – 20% de todo o gasto com aparelhos; No setor comercial esse valor é ainda maior: 48%. 6 NBR 15.575 – Edificações habitacionais - Desempenho Requisitos gerais; Sistemas estruturais; Pisos; Vedações verticais internas e externas; Coberturas e sistemas hidrossanitários. Item 11 parte 1: Desempenho térmico das construções 7 Como o desempenho de uma edificação é medido? Simulações computacionais; Medições em protótipos ou em construções existentes. O que se busca? Temperaturas internas iguais ou melhores que o ambiente externo no verão e temperaturas de pelo menos 3°C a mais do que o ambiente externo no inverno. 8 Avaliação em fase de projeto Fase de projeto → deve-se avaliar a unidade habitacional isolada como um todo; Caso de conjuntos habitacionais → uma unidade representativa com maior número de paredes expostas; Edifícios → unidade do último andar; Todos os recintos devem ser simulados, bem como suas trocas térmicas com o ambiente, outros recintos e outras edificações. 9 Interação O que o projetista pode fazer para melhorar o desempenho da edificação? 10 O papel do arquiteto Conhecimento de materiais, sistemas e técnicas capazes de atender essas demandas, com menor gasto de energia; Planejar, de acordo com a posição do sol, os cômodos da residência dentro do terreno; Aproveitar ao máximo a ventilação cruzada; Projetar aberturas (janelas) que contribuam para a iluminação natural. 11 Radiação solar Composta por ondas curtas, que são facilmente absorvidas por alguns materiais; Em seguida, são refletidas com um comprimento de onda maior, o que, consequentemente, dificulta sua passagem de volta para o ambiente externo através das superfícies; Definição dos materiais – importante para o conforto do usuário, a fim de se evitar esse efeito estufa no interior dos ambientes. 12 Transferência de calor nas edificações Fonte: Projeteee (2020) Condução, convecção e radiação. Maior temperatura Menor temperatura 13 Transferência de calor nas edificações Fonte: adaptado de Akutsu (2003 apud PERALTA, 2006) 14 Transferência de calor nas edificações Condução pode acontecer na transferência do calor da face externa da telha para sua face interna, aproveitando o gradiente que se estabelece no material; Convecção se processa na medida em que o ar quente se expande, troca calor com a superfície da telha, esfria e diminui de volume. Esse movimento de volume faz com que o ar circule e transporte o calor para diferentes espaços; Radiação pode ser percebida tanto no calor que chega do sol, como naquele que se transporta da face interna da telha e aquece o ambiente interno sem o contato com outro corpo. 15 Conforto térmico Levantar as piores situações climáticas e humanas; Dependendo da região, pode ser de muito frio ou muito quente, ou ainda ambas as situações em diferentes épocas do ano; Quantas pessoas irão utilizar aquela edificação? É comercial ou residencial? No ambiente terá um ou vários computadores? Aspectos construtivos e arquitetônicos. 16 Parâmetros físicos dos materiais empregados nas construções Fonte: ABNT (2003) 17 Interação Comparando o gesso ao concreto, qual deles apresenta maior isolamento térmico? 18 Certificações Certificação americana LEED (Leadership in Energy and Environmental Design); Trata-se de uma série de requisitos de sustentabilidade a serem cumpridos pelas edificações a fim de se obter a certificação; LEED considera conforto ambiental, aspectos socioeconômicos e ecológicos na avaliação do empreendimento para sua classificação. 19 Certificações Através de simulação computacional – edificações novas devem apresentar 10% de redução de consumo energético, já as em reforma, 5%; Estudos demonstraram uma redução de 28 a 39% no consumo de energia das construções com essa certificação. 20 Dúvidas? Intervalo 20 min. 21 22 Formas de melhorar o conforto térmico: Ventilação natural Fonte: Souza e Rodrigues (2012) 23 Formas de melhorar o conforto térmico: Planejamento da forma da edificação Fonte: https://www.todamateria.com.br/arquitetura-contemporanea/ 24 Formas de melhorar o conforto térmico: Escolha do revestimento Fonte: Moura (2009) Fonte: Vieira (2014) 25 Formas de melhorar o conforto térmico: Adição de materiais com melhores características Em drywall, steel e wood framing utilizam-se entre os perfis de fechamento materiais isolantes térmicos e acústicos, como lã de rocha, lã de vidro, fibra de plástico, poliestireno expandido ou poliuretano expandido. 26 Formas de melhorar o conforto térmico: Cuidados na escolha do telhado Cor das telhas; Telhas térmicas, tipo sanduíche. Fonte: Pizzinatto (2015 apud ANDRADE, 2016, p. 55). 27 Formas de melhorar o conforto térmico: Brises São dispositivos que se projetam para além das janelas na fachada, reduzem a incidência dos raios solares e sua geometria é função do ângulo entre os raios e a superfície externa. Fonte: iStock. 28 Formas de melhorar o conforto térmico Forros de gesso acartonado abaixo da laje que separa a cobertura (ou telhado) do último pavimento; Blocos cerâmicos de maior espessura nas alvenarias externas; Janelas com vidros fotoativos, diminuindo a absorção térmica; Telhados verdes; Correto cálculo da demanda por ar condicionado. 29 Interação O que fazer para melhorar o desempenho térmico em casos de reforma? 30 Situação-Problema 01 Seu escritório foi contratado para elaborar um projeto de um edifício comercial de alto padrão em um local de clima predominantemente quente. O edifício se destinara a abrigar salas comerciais para empresas que desejam implantar seus escritórios, salas de reunião, call centers, etc. Quais sistemas estão disponíveis no mercado? Quais as desvantagens da fachada de vidro? Quanto a escolha de materiais, quais são suas preocupações como projetista? 31 Opções para a fachada da edificação Fachada aerada; Fonte: Abirochas (2009) 32 Opções para a fachada da edificação Brises; Fonte : Arco projeto design. Fonte : iStock. 33 Opções para a cobertura Laje impermeabilizada; Grande incidência solar; Prever juntas de dilatação; Prever sistema de conforto térmico, com lajes rebaixadas de gesso, utilização de lã de vidro ou de rocha, ou ainda com enchimento com PU, EPS, entre outros. 34 Situação-Problema 02 - Parâmetros físicos dos materiais empregados na construção civil Os diferentes materiais apresentam comportamento característico frente ao calor em função de parâmetros físicos. A Tabela do próximo slide contém os valores de densidade de massa aparente, condutividade térmica e calor específico de alguns materiais empregados na Construção Civil. 35 Como se interpreta essa tabela? Qual material é mais indicado para o conforto térmico, quando comparado aos demais? Fonte: ABNT (2003) 36 Zoneamento Bioclimático Brasileiro 37 Zoneamento Bioclimático Brasileiro Zona 1 – as recomendações construtivas são o uso de aberturas com dimensões médias, sombreamento nas aberturas de forma a permitir o sol do inverno. As paredes e coberturas com materiais de inércia térmica leve, utilizar isolamento térmico nas coberturas. As estratégias bioclimáticas são o uso de aquecimento solar, com materiais degrande inercia térmica nas vedações internas. A norma adverte que apenas o condicionamento passivo não será suficiente nos períodos mais frios do ano. Zona 2 – recebe as mesmas recomendações construtivas da zona 1, incluindo a necessidade de ventilação cruzada no verão. Como ocorre na Zona 1, a norma adverte que apenas o condicionamento passivo não será suficiente nos períodos mais frios do ano. Zona 3 – recebe as mesmas recomendações construtivas da zona 2, incluindo o uso de paredes externas leves e refletoras a radiação solar. 38 Zoneamento Bioclimático Brasileiro Zona 4 – recomendações construtivas são o uso de aberturas médias, sombreamento nas aberturas durante todo o ano, paredes pesadas e coberturas leve com isolamento térmico. As estratégias bioclimáticas são o resfriamento evaporativo, a inércia térmica para o resfriamento, a ventilação seletiva no verão, o aquecimento solar e grande inércia térmica nas vedações internas para o período de frio. Zona 5 – recomendações construtivas são para janelas de tamanho médio com sombreamento, paredes leves e refletoras e coberturas leves isoladas termicamente. Como estratégias bioclimáticas recomenda-se o uso de ventilação cruzada no verão e de vedações internas pesadas, com grande inércia térmica no inverno. Zona 6 – recomendações construtivas são o uso de aberturas médias sombreadas, paredes pesadas, coberturas leves com isolamento térmico. As estratégias bioclimáticas são de resfriamento evaporativo e ventilação seletiva no verão, e vedações internas pesadas no inverno. 39 Zoneamento Bioclimático Brasileiro Zona 7 – recomendações construtivas são para aberturas pequenas e sombreadas o ano todo, o uso de paredes e de coberturas pesadas. As estratégias bioclimáticas são de resfriamento evaporativo e ventilação seletiva no verão. Zona 8 – recomendações construtivas são para aberturas grandes e totalmente sombreadas, o uso de paredes e coberturas leves e refletoras. A estratégia bioclimática recomendada é o uso de ventilação cruzada o ano todo. A norma adverte que apenas o condicionamento passivo não será suficiente durante as horas mais quentes. 40 Dúvidas? 41 Recapitulando... Conforto térmico Conforto acústico Conforto lumínico NBR 15.575/2013 – Edificações Habitacionais – Desempenho 42 Recapitulando... Conforto térmico, acústico e luminoso Só é atingido a partir do respeito às normas, controle na qualidade dos materiais e controle de execução
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