Ganhos de calor totais

De acordo com o disposto na norma ISO 13790 (2008) e no projeto “TABULA”, os ganhos de calor totais são obtidos pela equação (11).

(11)

Onde:

- Ganhos de calor internos durante a estação de aquecimento (kWh/a);

- Ganhos solares durante a estação de aquecimento (kWh/m2a).

Cada componente da equação (11) é descrita por uma outra equação. Assim, os ganhos de calor internos são definidos segundo a equação (12).

(12)

Onde:

-Ganhos de calor internos durante a estação de aquecimento (kWh/a);

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-Saída térmica média de fontes de calor internas. O projeto “TABULA” assume um valor

padrão de 3 W/m2 enquanto que o REH (2013) admite 4 W/m2. Desta forma o utilizador

deve optar pelo valor pretendido, no primeiro separador (W/m2);

dhs-Duração da estação de aquecimento explicita na equação (8) (d/a);

-Área do edifício (m2).

Relativamente aos ganhos solares, o projeto adotado como base simplificou em grande parte todos os parâmetros de entrada necessários para obter o valor correspondente aos ganhos solares adotando valores padrão. Neste sentido, os valores simplificados aplicáveis a cada parcela foram retirados e introduziram-se dados e características que permitissem um cálculo com menor percentagem de erro, com base na ISO 13790 (2008) bem como no REH (2013) tal como se poderá verificar à frente.

Desta forma a equação que traduz os ganhos de calor solar é a que se encontra presente no projeto “TABULA” uma vez que se trata de uma equação simplificada em relação à ISO 13790 (2008) e ao REH (2013) mas engloba todos os pressupostos presentes nos dois documentos referidos. Assim, a equação (13) é:

(13)

Onde:

-Ganhos solares durante a estação de aquecimento (kWh/m2a);

-Fator de obstrução do vão envidraçado na estação de aquecimento;

-Fração envidraçada do vão envidraçado; -Fator de seletividade angular;

-Fator solar de inverno;

-Área de todos os envidraçados com orientação j (m2);

-Energia solar média global durante a estação de aquecimento, em superfícies com

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No caso dos ganhos solares, cada parcela envolvida na equação (13) desdobra-se, em alguns casos, em equações secundárias necessárias para atingir o resultado pretendido. De seguida apresenta-se cada uma das parcelas:

 - Fator de obstrução do vão envidraçado na estação de aquecimento. No projeto

“TABULA”, por simplificação o mesmo assume o valor simplificado de 0,6 e 0,8 para

envidraçados horizontais e verticais respetivamente. No entanto, o Fsh assume elevada

importância no cálculo dos ganhos solares e por isso decidiu-se implementar o algoritmo que permitisse determinar este valor, na situação inicial e após a reabilitação caso seja necessário. Logo, a equação (14) a aplicar será a da ISO 13790 (2008).

(14)

Onde, segundo o REH (2013),:

“ -Fator de obstrução do vão envidraçado na estação de aquecimento;

-Fator de sombreamento do horizonte por obstruções exteriores ao edifício ou por outros elementos do edifício;

-Fator de sombreamento por elementos horizontais sobrejacentes aos envidraçados compreendendo palas e varandas;

-Fator de sombreamento por elementos verticais adjacentes ao envidraçado, compreendendo palas verticais, outros corpos ou partes de um edifício.”

O corresponde a um “ângulo entre o plano horizontal e a reta que passa pelo centro de

gravidade e pelo ponto mais alto da maior obstrução existente entre dois planos verticais que fazem 60º para cada um dos lados da normal ao envidraçado”, de acordo com REH (2013) e apresentado na Figura 4.

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O ângulo em questão deve ser calculado para cada envidraçado em particular. Uma vez detetada a não existência do ângulo, admite-se por defeito o valor de 45º para ambientes urbanos ou 20º para edifícios isolados situados fora das zonas urbanas. Assim na metodologia desenvolvida elaborou-se uma listagem (Anexo II) com os valores dos ângulos existentes no REH (2013) para todas as orientações. Esta base de dados é aplicável tanto na situação inicial como após a reabilitação.

O e o tal como referido acima são fatores de sombreamento por elementos horizontais e

verticais adjacentes ao envidraçado. Desta forma, colocou-se sob a forma de base de dados

uma tabela com os ângulos correspondentes a bem como a (Anexo II). De notar que no

caso de , é possível a existência de palas à esquerda e à direita pelo que no programa

efetuado a base de dados já contempla a possível multiplicação.

O valor de é obtido através da multiplicação dos fatores enunciados anteriormente, e por

isso na metodologia existe uma Tabela que permite ao utilizador optar pelo respetivo ângulo para cada um dos parâmetros na solução inicial e após a reabilitação. De referenciar ainda que caso não se verifique qualquer alteração após a reabilitação, no separador referente à reabilitação deve-se optar pelos mesmos ângulos visto que não se verificaram alterações.

 - Fração envidraçada do vão envidraçado. O projeto “TABULA” e a norma ISO

13790 (2008) assumem o valor padrão de 0,3. No entanto o REH (2013) assume vários valores, tal como é possível observar na Tabela 9.

Tabela 9. Classificação da fração envidraçada para o aquecimento (REH, 2013)

Caixilharia

Sem quadricula Com quadricula

Aluminio ou aço 0,70 0,60

Madeira ou PVC 0,65 0,57

Fachada-cortina de alumínio ou aço 0,90 -

Assim no programa desenvolvido colocaram-se os valores da ISO 13790 (2008) bem como os do REH (2013). Desta forma o utilizador pode escolher o valor adequado à sua situação no separador da situação inicial e após reabilitação.

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 - Fator de seletividade angular assume o valor de 0,9. Quer o projeto “TABULA”,

a ISO 13790 (2008) e o REH (2013) adotam este valor como fixo. No entanto é possível ao utilizador optar por outro valor mas apenas no “layout” do programa funcionando na mesma os cálculos.

 - Fator solar de inverno. Uma vez que nem no projeto “TABULA” nem na norma

ISO 13790 (2008) é referido especificamente como se calcula o fator solar, optou-se por adotar o método do REH (2013) que se rege pela norma EN 410, norma esta que é referenciada para consulta na ISO 13790 (2008). Assim para a estação de aquecimento, a metodologia considera que os dispositivos de proteção solar móveis estão totalmente abertos. Logo, e, adotando de forma simplificada que os dispositivos de proteção solar permanentes existentes se encontram ausentes, introduziu-se uma base de dados na ferramenta com todos os tipos de vidros simples e duplos existentes no REH (2013) (ver o Anexo III). Desta forma o utilizador pode optar no separador da situação inicial e após reabilitação qual o tipo de vidro existente no seu edifício e o programa assume diretamente qual o valor correspondente. Uma vez que se trata de uma versão simplificada, é possível, na folha de saída alterar o valor sem que com isso afete os restantes parâmetros introduzidos.

 - Área de todos os envidraçados com orientação j. Corresponde à área de

cada envidraçado segundo a sua orientação. Na metodologia este parâmetro deve ser inserido, pelo utilizador, no primeiro separador bem como no separador da situação inicial. Caso algum envidraçado sofra alguma alteração em termos de área após a reabilitação esta deve ser indicada no respetivo separador.

 - Energia solar média global durante a estação de aquecimento, em superfícies

com orientação j. Por forma a obter o tornou-se imprescindível recorrer ao

programa informático PVGIS que se trata de uma página Web proveniente da Comissão Europeia (Figuras 5 e 6). A página em questão permite retirar várias informações, nomeadamente a radiação solar para uma determinada cidade de um país por mês que, neste caso era o objetivo em causa. Assim para cada cidade portuguesa retirou-se o valor mensal da radiação solar segundo as orientações horizontal, este, sul,

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oeste, norte, nordeste, noroeste, sudeste e sudoeste. Posteriormente os dados foram

introduzidos num separador oculto já existente denominado por

“Tab.aux.climate.heating” onde se introduziram as cidades portuguesas e, por fim fez- se o somatório da energia solar média global para cada cidade segundo cada orientação. Por fim criou-se uma tabela na página inicial, que permite ao utilizador escolher a cidade onde se encontra o seu edifício aparecendo imediatamente nos elementos envidraçados (no separador da solução inicial e após reabilitação) qual a radiação solar anual segundo a orientação escolhida.

Figura 5. Entrada de dados na página Web PVGIS

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