Pontes térmicas em estruturas de concreto

A importância de considerar as pontes térmicas e seus impactos no cálculo de transmitância térmica é um assunto que tem sido discutido em regiões de clima com estação fria no Brasil. A presença de pontos vulneráveis no envelope do edifício pode ter consequências no desempenho térmico, além das implicações nas paredes e coberturas do edifício, como por exemplo a formação de fungos filamentosos. Várias normas e regulamentos tratam da temática. Esse estudo tem por objetivo discutir, por intermédio de simulação computacional, a necessidade das normas Brasileiras de desempenho considerarem a possibilidade de formação de fungos filamentosos nas edificações com baixo e elevado isolamento térmico. Na análise examina-se as condições termo-higrométricas próximas a estrutura de concreto armado do modelo da edificação onde ocorrem as pontes térmicas, e as superfícies dos fechamentos vertical, de alvenaria, para todas as fachadas. Os resultados mostram que existe uma elevada probabilidade de crescimento dos fungos filamentosos nas pontes térmicas quando o edifício é mais isolado, ou seja, apresenta baixa transmitância térmica

MODELAGEM DE PONTES TÉRMICAS NA ZONA BIOCLIMÁTICA 2: CINCO DIFERENTES ABORDAGENS

Thermal bridges are vulnerable points present in the envelope of buildings and influence the thermoenergetic performance and still bring consequences to the opaque surface such as the favoring in the formation of filamentous fungi. The impacts of thermal bridges and their consideration in calculations of thermal transmittance have been discussed in different parts of the world and in regions of cold climates in Brazil. This work aims to evaluate the impact of thermal bridges of reinforced concrete structure in a residential building in the bioclimatic zone 2, considering five approaches for modeling of thermal bridges in the EnergyPlus computational simulation software. The results show that the type of approach used for modeling in computational simulation influences the energy consumption values of the building. The different models tested showed variations in building energy consumption when comparing the strategies that considered the calculations of thermal bridges with the approach that disregarded this calculation, especially in high insulated buildings, where it was possible to identify differences of up to 13%. The conclusions observed show that the level of insulation of the envelope is one of the factors that interferes in the differences in building consumption between the approaches evaluated for thermal bridges. Keywords: Linear Thermal Bridges, Computer Simulation, Energy PerformanceAs pontes térmicas são pontos vulneráveis presentes no envelope das edificações e influenciam no desempenho termoenergético e ainda trazem consequências ao fechamento opaco, como o favorecimento na formação de fungos filamentosos. Os impactos das pontes térmicas e a sua consideração nos cálculos de transmitância térmica têm sido discutidos em diversos lugares do mundo e em regiões de climas frios no Brasil. Este trabalho tem como objetivo avaliar o impacto de pontes térmicas de estrutura de concreto armado em uma edificação residencial na zona bioclimática 2, considerando cinco abordagens para modelagem de pontes térmicas no software de simulação computacional EnergyPlus. Os resultados mostram que o tipo de abordagem utilizada para modelagem na simulação computacional influencia nos valores de consumo energético da edificação. As diferentes modelagens testadas apresentaram variações no consumo energético quando comparadas às estratégias que consideraram os cálculos das pontes térmicas com a abordagem que desconsiderou este cálculo, sobretudo nos edifícios com maiores níveis de isolamento térmico, onde foi possível identificar diferenças de até 13% no consumo de energia. As conclusões observadas no trabalho mostram que o nível de isolamento do envelope é um dos fatores que interfere nas diferenças de consumo entre as abordagens avaliadas para as pontes térmicas. Palavras-chave: Pontes térmicas lineares, Simulação Computacional, Desempenho energético.

Conceito Passivhaus aplicado ao clima brasileiro

Devido ao aumento excessivo do consumo de energia elétrica, onde os edifícios são responsáveis por 48,5% do consumo no Brasil, tem-se valorizado alternativas mais eficientes na concepção e execução dos projetos arquitetônicos. Passivhaus é uma certificação criada na Alemanha, cujo principal objetivo é reduzir o consumo de energia primária das edificações, sendo o limite 120kWh/m².ano. Edificações no padrão Passivhaus devem seguir cinco princípios de projeto: elevado isolamento térmico do envelope, minimização das pontes térmicas, estanqueidade do ar, esquadrias de elevada qualidade e sistema de ventilação mecânica com recuperação de calor (período frio) e ventilador entálpico (período de verão).O artigo trata da apresentação de um projeto desenvolvido de uma edificação residencial que atende aos padrões da Passivhaus, propondo alternativas compositivas e tecnológicas observando a definição de equipamentos e sistemas para a implantação no contexto do sul do Brasil, observando também o seu desempenho termoenergético. O balanço energético da edificação é calculado ulitlizando a ferramenta PHPP (Passive House Planning Package), desenvolvida pelo Passivhaus Institut na Alemanha, que verifica o atendimento do nível de consumo de energia primária, como também outros indicadores, como consumo de aquecimento e horas de superaquecimento. Como resultado destaca-se o atendimento do projeto aos requisitos pré-estabelecidos pelo Regulamento Alemão

Desempenho termoenergético e luminoso de uma edificação de escritório com a utilização de vidros eletrocrômicos

Este trabalho tem como objetivo analisar o desempenho termoenergético e luminoso de uma edificação com atividades características de escritórios com vidros eletrocrômicos através de estudo comparativo, considerando vidros comuns de 3mm e 6mm. Para a simulação computacional foi utilizado o programa EnergyPlus. Foram realizadas simulações com o vidro comum Clear 3mm e de 6mm e o vidro eletrocrômico Sage Glass 9mm com a finalidade de analisar a iluminação, o consumo de energia, e o nível de conforto térmico provenientes da climatização artificial e da ventilação natural, respectivamente. As simulações foram realizadas em duas zonas bioclimáticas, na zona bioclimática 2 (ZB 2) e na zona bioclimática 8 (ZB 8), onde utilizou-se os arquivos climáticos da cidade de Camaquã e da cidade de Manaus, respectivamente. Com os resultados obtidos foi possível observar que a edificação com vidros eletrocrômicos apresentou melhor nível de conforto térmico nas horas ocupadas, e que o consumo de energia para resfriamento diminui conforme o aumento da coloração principalmente na ZB 8, por se tratar de uma região com clima quente. Notou-se que na ZB 2 em alguns meses do ano o vidro eletrocrômico permanecia totalmente descolorido, já que a temperatura de setpoint era sempre maior que a temperatura externa. Também foi possível observar que é fundamental analisar a orientação solar para o melhor posicionamento das aberturas na edificação. Palavras-chave: vidros eletrocrômicos, iluminação, conforto térmico, eficiência energética

Study of the Impact of Thermal Bridges on Residential Buildings in the Bioclimatic Zone 2.

The impact of thermal bridges and it’s consideration in calculations of thermal transmittance is a subject that has been discussed in several countries in the world and in regions of cold climate in Brazil. The presence of vulnerable points in the envelope of the building may influence the thermal energy performance, and may also have consequences for the envelopment of the building, such as favoring conditions for the formation of filamentous fungi. Globally, several countries already have standars or regulations on the subject, in Brazil, none of the regulations deals with this topic. This work aims to evaluate the impact of thermal bridges of reinforced concrete structure on the thermal energy performance of a residential building in bioclimatic zone 2. The modeling of the thermal bridges in the EnergyPlus simulation software was configured considering five approaches. Approach 1 treats the modeling of the building as it occurs in a real building, separating the thermal bridges and adopting different materials and thermal transmittance for thermal bridge in the structure and for the rest of the vertical closures; the approach 2 considers a simplified modeling, through an equivalent wall, where the horizontal closures are composed of a single plane with no differentiation of materials and thermal transmittance between structure and wall, as buildings are usually modeled for computational simulation. Approach 3 considers a simplified modeling, but with the weighting between the structural areas and vertical closures to configure thermal transmittance and thermal capacity. Approach 4 considers an equivalent wall modeling, but with the thermal transmittance of the horizontal closure increased considering the ISO 10.211 with the help of THERM 7.4 software, considering the thermal capacity of the ceramic. And the approach 5 uses the same thermal transmittance values adopted for approach 4, but with the thermal capacities of the concrete and ceramic wall weighted. The results show that the type of model influences the values of energy consumption in the building. The different models can reach a consumption difference of up to 13% when compared to the approach that disregards the thermal bridges with those that consider thermal bridge calculation. The level of envelope insulation also interferes with differences in consumption observing the 5 approaches.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO impacto das pontes térmicas e a sua consideração nos cálculos de transmitância térmica é um assunto que vem sido discutido em vários países do mundo e em regiões de clima frio do Brasil. A presença de pontos vulneráveis no envelope da edificação pode influenciar no desempenho termoenergético, e ainda, podem trazer consequências a envoltória da edificação, como o favorecimento de condições para formação de fungos filamentosos. Na esfera mundial, vários países já possuem normativas ou regulamentos sobre o assunto, no Brasil, nenhuma das normativas trata desse tema. Este trabalho tem como objetivo avaliar o impacto de pontes térmicas de estrutura de concreto armado no desempenho termoenergético de uma edificação residencial na zona bioclimática 2. A modelagem das pontes térmicas no programa de simulação EnergyPlus foi configurada considerando cinco abordagens. A abordagem 1 trata a modelagem do edifício como ocorre em um edifício real, separando as pontes térmicas e adotando materiais e transmitâncias térmicas diferentes para ponte térmica na estrutura e para o restante dos fechamentos verticais; a abordagem 2 considera uma modelagem simplificada, por meio de uma parede equivalente, onde os fechamentos horizontais são compostos por um único plano sem diferenciação de materiais e transmitância térmica da parede, como normalmente são modelados os edifícios para simulação computacional, a abordagem 3 considera uma modelagem simplificada, porém com a ponderação entre as áreas de estrutura e fechamentos verticais para configurar a transmitância térmica e capacidade térmica, a abordagem 4 considera uma modelagem por parede equivalente, porém com a transmitância térmica do fechamento horizontal incrementada considerando a ISO 10.211 com a ajuda do software THERM 7.4 considerando a capacidade térmica da cerâmica. A abordagem 5 utiliza os mesmos valores de transmitância adotados para a abordagem 4, porém com as capacidades térmicas do concreto e parede cerâmica ponderadas. Os resultados mostram que o tipo de modelagem influencia nos valores de consumo energético na edificação, as diferentes modelagens podem chegar a uma diferença de consumo de até 13% quando comparada a abordagem que desconsidera as pontes térmicas com as que consideram cálculo de pontes térmicas. O nível de isolamento do envelope também interfere nas diferenças de consumo entre as 5 abordagens

Estudo da paridade econômica e do e do desempenho energético de fachadas solares fotovoltaicas no extremo sul do Brasil

Muitos países já projetam edificações eficientes e com necessidades baixas de consumo, principalmente através da energia solar fotovoltaica (FV). Entretanto, essa ainda é considerada uma fonte de alto investimento, principalmente no Brasil. Porém, considerando que os revestimentos podem representar entre 6% e 20% do custo da edificação e, partindo do princípio que estes podem ser substituídos por módulos FV, é importante que esse custo evitado seja computado no custo final desta tecnologia. O objetivo deste trabalho é analisar a paridade econômica e o desempenho energético de uma fachada solar fotovoltaica (FSFV) de um edifício comercial, comparada com outra revestida com materiais usuais da construção civil. A simulação do desempenho energético do edifício foi feita através do software EnergyPlus, e o cálculo da geração de energia da FSFV foi realizado com a utilização de dados de disponibilidade de radiação solar com base no programa Radiasol. Os resultados das simulações indicaram que uma FSFV comparada com fachadas usuais auxilia pouco na redução de consumo da edificação. Porém, contribui com o suprimento de 56,38% desse consumo. A análise financeira parte da comparação entre sistemas usuais da construção civil com o sistema solar fotovoltaico (SFV), tendo um retorno de investimento, na melhor das hipóteses, de 4 anos.

Estudo da paridade econômica e do e do desempenho energético de fachadas solares fotovoltaicas no extremo sul do Brasil

Muitos países já projetam edificações eficientes e com necessidades baixas de consumo, principalmente através da energia solar fotovoltaica (FV). Entretanto, essa ainda é considerada uma fonte de alto investimento, principalmente no Brasil. Porém, considerando que os revestimentos podem representar entre 6% e 20% do custo da edificação e, partindo do princípio que estes podem ser substituídos por módulos FV, é importante que esse custo evitado seja computado no custo final desta tecnologia. O objetivo deste trabalho é analisar a paridade econômica e o desempenho energético de uma fachada solar fotovoltaica (FSFV) de um edifício comercial, comparada com outra revestida com materiais usuais da construção civil. A simulação do desempenho energético do edifício foi feita através do software EnergyPlus, e o cálculo da geração de energia da FSFV foi realizado com a utilização de dados de disponibilidade de radiação solar com base no programa Radiasol. Os resultados das simulações indicaram que uma FSFV comparada com fachadas usuais auxilia pouco na redução de consumo da edificação. Porém, contribui com o suprimento de 56,38% desse consumo. A análise financeira parte da comparação entre sistemas usuais da construção civil com o sistema solar fotovoltaico (SFV), tendo um retorno de investimento, na melhor das hipóteses, de 4 anos.