2. Metodologia
3.3. Comparação entre o RCCTE e REH
3.3.1 Comparação das metodologias de determinação das necessidades de climatização
A metodologia de cálculos das necessidades de energia útil de aquecimento e arrefecimento do REH manteve-se, em grande parte, idêntica comparativamente à metodologia do RCCTE, apesar da organização e nomenclatura dos termos ser distinta. Apresentam-se, de seguida, as diferenças encontradas nas metodologias dos dois regulamentos.
3.3.1.1 Alterações na metodologia da estimativa das necessidades de energia útil para aquecimento de espaço
Relativamente às necessidades de energia útil de aquecimento, a primeira diferença nas equações de cálculo diz respeito à transferência de calor através de elementos em contacto com o solo. Na Tabela 3.1 estão ilustradas as duas fórmulas de cálculo desse parâmetro, de acordo com o regulamento.
Figura 3.6 - Alteração das zonas climáticas de verãoinverno (IteCons, 2013 e Camelo et
Tabela 3.1 – Diferença na expressão de cálculo da transferência de calor através de elementos em contacto com o solo (adaptado de Coutinho, 2014)
Em que Lpe são as perdas unitárias de calor de elementos em contacto com o solo; Ubfi representa o coeficiente de transmissão térmica do pavimento enterrado; Ubwj é o coeficiente de transmissão térmica da parede em contacto com o solo; Ai é a área do pavimento em contacto com o solo; Pj, Bj correspondem ao desenvolvimento total da parede em contacto com o solo; Zj é a profundidade média enterrada da parede em contacto com o solo e 𝜓j é o coeficiente de transmissão térmica linear da ponte térmica linear.
Segundo o RCCTE, as transferências de calor através de elementos em contato com o solo são calculadas utilizando o coeficiente de transmissão térmica linear e o desenvolvimento da parede, enquanto no REH o cálculo deve ser efetuado com o coeficiente de transmissão térmica do pavimento enterrado e da parede em contacto com o solo, a área desse pavimento, a profundidade média da parede que está em contato com o solo, o seu desenvolvimento e o respetivo coeficiente de transmissão térmica. No que respeita à transferência de calor através da ventilação, a fórmula de cálculo é idêntica, como pode ser observado na Tabela 3.2.
Tabela 3.2 – Forma de cálculo da transferência de calor por ventilação (adaptado de Coutinho, 2014)
Onde Rph corresponde à taxa nominal horaria de renovações do ar interior; Rph,i é a taxa nominal horária de renovações do ar interior na estação de aquecimento; Ap representa a área interior útil de pavimento; Pd é o pé direito médio da fração e Hve,i corresponde ao coeficiente global de transferência de calor por ventilação na estação de aquecimento.
No entanto, no RCCTE, o parâmetro Rph assume um valor mínimo único (0,6), para ambas as estações, ou seja, tem de ser garantida a renovação de, pelo menos, 60% do ar interior de uma habitação por hora. No REH, na estação de aquecimento, o valor mínimo de renovação do ar
RCCTE REH 𝑄𝑝𝑒 = 0.024 ×𝐿𝑝𝑒 × 𝐺𝐷 𝐻𝑒𝑐𝑠 = ∑ [𝑈𝑏𝑓𝑖 ×𝐴𝑖] + ∑ [𝑧𝑗 ×𝑃𝑗 ×𝑈𝑏𝑤𝑗] 𝑗 𝑖 𝐿𝑝𝑒 = ∑ 𝜓𝑗×𝐵𝑗 𝑗 RCCTE REH 𝑄𝑣 = 0,024 × (0,34 ×𝑅𝑝ℎ× 𝐴𝑝× 𝑃𝑑)×𝐺𝐷 𝑄𝑣𝑒, 𝑖 = 0,024 × 𝐺𝐷 ×𝐻𝑣𝑒, 𝑖 𝐻𝑣𝑒, 𝑖 = 0,34 × 𝑅𝑝ℎ, 𝑖 ×𝐴𝑝 × 𝑃𝑑
situa-se nos 40%, o que poderá permitir uma melhor manutenção da temperatura interior (Coutinho, 2014). Nos ganhos térmicos úteis verifica-se uma diferença no cálculo dos ganhos térmicos associados à radiação solar incidente na envolvente exterior (Tabela 3.3).
Tabela 3.3 - Diferença no cálculo dos ganhos térmicos solares (adaptado de Coutinho, 2014)
Onde Gsul é o valor médio mensal de energia solar média incidente numa superfície vertical orientada a sul; Asnj, As,inj corresponde à área efetiva coletora de radiação solar do envidraçado;
Fs, Fs,inj é o fator de obstrução do vão envidraçado; Fg é a fração envidraçada do vão
envidraçado e g⊥, gi corresponde ao fator solar de inverno; M é a duração média da estação
convencional de aquecimento; Xj é o Fator de orientação para as diferentes exposições; A, Aw corresponde à área total do vão envidraçado, incluindo o vidro e caixilho e Fw representa o fator de correção devido à variação das propriedades do vidro com o ângulo de incidência.
No REH não é considerado o fator de correção Fw, pois este fator apenas está presente quando não se considera existirem dispositivos de proteção solar anexos ao envidraçado. Outra diferença na determinação destes ganhos solares reside na diferente forma como é calculado o fator solar (Tabela 3.4 e Tabela 3.5).
Tabela 3.4 – Cálculo do fator solar no RCCTE (adaptado de Coutinho, 2014)
O RCCTE estipulava a presença de uma cortina interior transparente de cor clara, enquanto o REH considera que existe dispositivo de proteção solar totalmente aberto, de forma a ocorrer um maior aproveitamento dos ganhos solares pelos envidraçados. Ao assumir que existia uma cortina interior transparente, o fator solar total do conjunto é agravado, isto é, assume valores inferiores que proporcionam ganhos solares mais reduzidos. No REH, ao considerar-se o
RCCTE REH 𝑄𝑠 = 𝐺𝑠𝑢𝑙 × ∑ (𝑋𝑗 × ∑ 𝐴𝑠𝑛𝑗) 𝑖 × 𝑀 𝑄𝑠 = 𝐺𝑠𝑢𝑙 × ∑ (𝑋𝑗 × ∑ 𝐹𝑠, 𝑖𝑛𝑗 × 𝐴𝑠𝑛𝑗 𝑛 ) 𝑖 × 𝑀 𝐴𝑠 = 𝐴 × 𝐹𝑠 × 𝐹𝑔 ×𝐹𝑤 × 𝑔 ⊥ 𝐴𝑠, 𝑖 = 𝐴𝑤 × 𝐹𝑔 ×𝑔𝑖 RCCTE
Consideração Vidro simples Vidros duplos
Cortina interior
transparente de cor clara
dispositivo solar aberto, na estação de aquecimento, a energia solar não é refletida ou dissipada, possibilitando a maximização dos ganhos solares.
Tabela 3.5 - Forma de cálculo do fator solar no REH (adaptado de Coutinho, 2014)
3.3.1.2 Alterações na metodologia da estimativa das necessidades de energia útil para arrefecimento de espaço
A primeira alteração verificada no cálculo das necessidades úteis de arrefecimento diz respeito aos ganhos térmico solares. No RCCTE, o fator de correção Fw é sempre utilizado para o cálculo da área dos vãos envidraçados, posteriormente utilizada na fórmula de determinação dos ganhos solares. No caso do REH, particularmente para vãos envidraçados de espaços não úteis, este fator apenas é tido em consideração no cálculo da área se existirem dispositivos de proteção fixos. No REH, é estabelecida uma metodologia para determinar os ganhos térmicos dos vãos envidraçados interiores. Este é um processo metodológico novo, pois o RCCTE não prevê nenhuma metodologia para o cálculo destes ganhos em particular. Outra diferença reside na forma como é calculado o fator solar. As duas metodologias encontram-se ilustradas na Tabela 3.6.
Tabela 3.6 - Comparação das expressões de cálculo do fator solar no RCCTE e REH (adaptado de Coutinho, 2014)
Onde Fmv corresponde à fração de tempo em que os dispositivos de proteção solar se encontram 100% ativos; gt é o fator solar do envidraçado com os dispositivos de proteção solar 100% ativos e gTp é o fator solar do envidraçado com todos os dispositivos de proteção solar permanentes existentes.
No RCCTE, era assumido que as proteções solares se encontravam ativadas a 70%, logo o fator solar total correspondia a 30% do fator solar do vão envidraçado e os restantes 70% correspondiam ao fator solar do vão envidraçado com a proteção. Por sua vez, no REH considera-se que os dispositivos de proteção solar móveis se encontram ativados na sua totalidade, por uma fração de tempo que depende do octante no qual o vão está orientado. Esta
REH Com
dispositivo Sem dispositivo Consideração
𝑔𝑖 = 𝑔𝑇𝑝 𝑔𝑖 = 𝐹𝑤, 𝑖 ×𝑔 ⊥, 𝑣𝑖 Dispositivos de proteção solar totalmente abertos RCCTE REH 𝑔 ⊥ = 0.30% 𝑔 ⊥ (𝑣𝑖𝑑𝑟𝑜) + 70% 𝑔 ⊥ (𝑣𝑖𝑑𝑟𝑜 + 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒çã𝑜) 𝑔𝑣 = 𝐹𝑚𝑣 ×𝑔𝑡 + (1 − 𝐹𝑚𝑣)×𝑔𝑡𝑝
metodologia destina-se a minimizar a incidência de radiação solar, que na estação de arrefecimento é evitada, contrariamente ao que sucede na estação de aquecimento.