CONCLUSÕES As melhorias no design, concepção e construção de fachadas desempenham um papel

importante na promoção da eficiência energética dos edifícios. Diante da vida útil dos edifícios no Brasil (a partir de 50 anos), das mudanças climáticas previstas, da variabilidade do clima nas diferentes estações do ano ou da grande amplitude térmica diária que acomete parte dos municípios brasileiros, construções estáticas, inertes a característica variável do ambiente no qual estão inseridas se tornarão ineficientes na promoção de condição de conforto ambiental. Devem ser buscadas maneiras de adaptar os edifícios às variáveis condições de entorno a qual estão submetidos. Assim, as fachadas adaptáveis ao clima, por sua capacidade de alteração em resposta às condições de contorno dinâmicas do meio, podem melhorar o desempenho térmico de edifícios.

A adaptação das fachadas pode se dar de diferentes formas e variados níveis de complexidade. No ano de 2010, uma publicação mostrou 100 exemplos de CABS. Sistemas de fachadas com painéis/persianas compostas por diafragmas que, assim como o olho humano ou máquinas fotográficas, se abrem ou fecham em reação as diferentes taxas de incidência de luz durante o dia são mostrados. Sistemas de sombreamento externos, providos ou não de painéis fotovoltaicos, sistemas de variação de massa e isolamento térmico dos fechamentos e sistemas de vidros fotossensíveis, dentre outros, são exemplos de CABS [97]. Muitos dos sistemas apresentados exigem alto grau de mecanização, porém é importante o fato de que quanto maior a complexidade do sistema, maiores seus custos de produção e operação e, consequentemente, maior a dificuldade de difusão/massificação da ideia. A possibilidade de adaptação das fachadas pela utilização de soluções pouco mecanizadas torna o sistema viável para diferentes tipos de edificações. Sistemas de adaptação mensal ou a cada estação contribuem para a simplificação se sua operação e produção.

O desenvolvimento de sistemas de fachadas adaptáveis está inserido no complexo processo projetual em busca de edifícios de melhor desempenho ambiental. Diante desse cenário de complexidade, as abordagens de combinação de programação computacional e métodos de simulação paramétrica para edificações passaram a ter maior recorrência na literatura, sendo de grande importância na previsão do desempenho de novos edifícios. Tais métodos permitem a análise simultânea da influência de diferentes parâmetros, resultando em soluções aprimoradas, de acordo com os critérios pre-estabelecidos. Tendo em vista a diversidade das variáveis capazes de influenciar o desempenho térmico de um edifício, a programação computacional e análise paramétrica se mostram importantes nos estudos sobre fachadas sazonalmente adaptáveis. A proposição de sistemas adaptáveis exige inúmeros estudos e milhares de simulações de desempenho, sendo a busca pelas melhores soluções viabilizada pelos programas de automatização das simulações computacionais.

Muitos estudos sobre a adaptação de fachadas de acordo com as condições climáticas externas variáveis são realizados, mas abordagens que relacionem o tema ao clima subtropical úmido não são encontradas ou amplamente difundidas. Assim, foi vislumbrada a oportunidade de realização de tal pesquisa. São inúmeras as possibilidades de estudos acerca do tema, sendo então necessário um recorte. Assim, ficou definida a realização do estudo em edificações residenciais sob clima subtropical úmido e a possibilidade de adaptação da envoltória nos três diferentes níveis apresentados. Os resultados obtidos com esta abordagem proporcionam informação objetiva sobre a redução das horas de desconforto térmico pelo uso de fachadas sazonalmente adaptáveis. O estudo realizado não objetivou proposição de um projeto arquitetônico ou o desenvolvimento de uma solução tecnológica.

Diante da importância da adaptação de fachadas na busca por edifícios termo- energeticamente eficientes. O trabalho apresentado objetivou a avaliar o potencial do impacto térmico de fachadas sazonalmente adaptáveis aplicadas a edificações residenciais brasileiras localizadas na Zona Bioclimática 3, destacando a cidade de Porto Alegre – RS. Cada capítulo que compõe o trabalho apresenta uma fase cumprida em direção ao alcance do objetivo almejado.

O Capítulo 4 apresentou a contextualização motivadora para a realização do trabalho. A Revisão Sistemática da Literatura sobre o tema “fachadas sazonalmente adaptáveis” se deu no início da pesquisa e mostrou a tendência de incremento no número

de publicações sobre a temática investigada. Essa fase do trabalho foi de extrema importância para a identificação da lacuna de pesquisa sobre o tema em território nacional. Por meio da busca minuciosa de publicações relacionadas à temática investigada, importantes trabalhos foram identificados e embasaram a pesquisa apresentada.

No Capítulo 5 foi explicitado o método adotado para a obtenção do modelo tridimensional base a ser utilizado. Foram apresentados também detalhes sobre parâmetros adotados, além das primeiras experiências de simulações computacionais realizadas por meio de rotinas de automatização e otimização escritas no software MatLab. Nessa fase, fator de grande relevância foi o alcance da interação entre os softwares de modelagem tridimensional, simulação computacional e automatização e otimização. Tal interação viabilizou a simulação de desempenho do modelo com milhares de configurações de fachadas e diferentes condições de ventilação.

Visando avaliar o potencial de melhoria do desempenho térmico de edifícios residenciais em clima subtropical úmido, com alta carga térmica, pela adoção de fachadas sazonalmente adaptáveis, foram feitas as simulações de desempenho apresentadas no Capítulo 6. Nessa etapa da pesquisa o desempenho do modelo foi simulado considerando a possibilidade de adaptação da fachada sob diferentes taxas de renovação de ar. Dentre os resultados alcançados, verificou-se que a taxa de renovação de ar exerceu influência relevante no desempenho das fachadas sazonalmente adaptáveis. Assim, foi identificada a importância da consideração da ventilação natural para o estudo proposto. O desenvolvimento desse capítulo foi de grande importância para o refinamento do modelo a ser simulado nas etapas seguintes do trabalho.

No Capítulo 7 foi apresentado o potencial de desempenho termo-energético de edifícios residenciais pelo uso de fachadas sazonalmente adaptáveis. O capítulo foi dividido em duas fases. O subcapítulo 7a apresentou a influência da adaptação das janelas na melhoria do desempenho térmico de edifícios residenciais em clima subtropical úmido. Foram relatados os resultados sobre o desempenho do modelo quando houve possibilidade de adaptação sazonal do PAF e set-point de fechamento da persiana, sob diferentes condições de ventilação. Foram simulados casos com janelas dotadas de vidro simples e duplo. Nessa fase, o desempenho das fachadas sazonalmente adaptáveis foi comparado ao desempenho de casos aprimorados de fachadas estáticas. Os resultados obtidos nesse capítulo mostraram que a adaptação sazonal de elementos da janela contribuiu para a

melhoria das condições térmicas ambientais. As conclusões apresentadas nessa fase foram:

 quando utilizado o vidro simples, o uso de adaptação sazonal do PAF e do set-

point de fechamento da persiana gerou ganhos nas horas de conforto térmico no

ambiente em relação a fachada estática, com mesma condição de ventilação;

 para a condição de ventilação diurna, os modelos simulados com fachadas sazonalmente adaptáveis dotadas de vidros simples foram os que apresentaram as melhores condições térmicas internas;

 se utilizado o vidro duplo em fachadas estáticas, o potencial de redução das horas de desconforto térmico pelo uso de fachadas sazonalmente adaptáveis ocorreu em menores proporções;

 a fachada adaptável com vidro duplo, comparada aos demais casos, apresentou ganhos nas horas de conforto térmico apenas quando combinada com a ventilação noturna;

 as fachadas sazonalmente adaptáveis devem apresentar eficiência ainda maior quando seu desempenho for comparado àquele de modelo de construção amplamente difundida no Brasil (ambientes providos de janelas com dimensões aproximadas a 1,20 m x 1,00 m e 50% de área de ventilação).

No subcapítulo 7b foram explicitados os ganhos obtidos em horas de conforto térmico a partir de diferentes níveis de adaptação de fachada. As comparações se deram em relação ao tipo de edificação amplamente difundida no Brasil. Os resultados apresentados foram baseados em amplas simulações de desempenho do modelo. O desempenho térmico do modelo com diferentes cenários de adaptação, como a variação simples de PAF até a adaptação complexa de múltiplas variáveis, compôs o capítulo. Os resultados apresentados nessa fase embasaram as seguintes conclusões:

 melhorias significativas nas taxas de desconforto térmico pelo calor foram obtidas pelo uso de ventilação noturna em fachadas estáticas orientadas para leste, oeste, norte e sul;

 o uso do vidro simples aliado ao parâmetro de adaptação mensal do PAF e set-

point de fechamento da persiana, com ventilação diurna, reduziram as horas de

desconforto térmico no modelo em taxas entre 40% e 46% em relação a fachada estática base com ventilação diurna. Em relação à fachada estática base com

ventilação noturna as reduções nas taxas de desconforto térmico foram de 9% a leste e 18% a sul. A adaptação da janela combinada com a ventilação noturna reduziu as horas de desconforto no interior do modelo em taxas entre 50% e 66% quando comparado ao desempenho das fachadas estáticas usualmente adotadas no Brasil aliadas ao uso ventilação diurna. Quando comparados os casos adaptáveis e estáticos com ventilação noturna, a adaptação resultou em ganhos de horas de conforto térmico entre 29% e 42%;

 a utilização do vidro duplo aliado ao parâmetro de adaptação mensal do PAF e

set-point de fechamento da persiana se mostrou eficaz quando aplicado com a

ventilação noturna;

 parâmetros das fachadas sazonalmente adaptáveis de melhor desempenho mostraram a necessidade de janelas maiores durante o inverno. Durante o verão, o envelope opaco deve ser refletivo;

 o potencial de melhoria do desempenho térmico pelo uso de fachadas sazonalmente adaptáveis em edifícios residenciais em climas subtropicais úmidos foi comprovado. A adaptação global da fachada, aliada a ventilação diurna, gerou reduções de 94%, 95%, 96% e 97% das horas de desconforto em relação à fachada estática base com ventilação diurna, para as orientações leste, oeste, norte e sul. Em relação à fachada estática base com ventilação noturna, as reduções nas horas de desconforto térmico foram de 90% a leste e oeste, 93% a norte e 96% a sul. Já a adaptação global da fachada aliada à ventilação noturna apresentou taxas de redução das horas de desconforto térmico superiores a 97%, quando comparados os seus desempenhos àqueles das fachadas estáticas base com ventilação diurna e noturna;

 a redução das horas de desconforto térmico pelo uso de fachadas sazonalmente adaptáveis resulta na redução do consumo de energia pelo uso equipamentos AVAC. Assim, as fachadas sazonalmente adaptáveis poderiam ser introduzidas como elementos de pontuação na política de etiquetagem de edifícios no Brasil. Os resultados apresentados neste trabalho mostraram o potencial de redução das horas de desconforto térmico pelo uso de fachadas sazonalmente adaptáveis em edificações residenciais sob clima subtropical úmido. Embora nessa fase da pesquisa não fosse almejada a proposição de soluções de adaptabilidade, os resultados apontaram as tintas fotocrômicas

e sistemas de adição e subtração de painéis, conforme a necessidade sazonal, como possíveis candidatos a composição das fachadas adaptáveis. Apesar das várias simulações computacionais realizadas, podem ser citadas as seguintes incertezas no trabalho: o arquivo climático, os padrões de uso e condições de ventilação consideradas, sendo estes dados dinâmicos e estocásticos. Estudos futuros devem complementar a abordagem apresentada. São diversos os enfoques possíveis do tema. Sugere-se a realização de pesquisas que considerem outros climas e introduzam elementos de sombreamento externo ao sistema de fachada sazonalmente adaptável.

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