Selecção das estratégias de reabilitação

6.3.1. Estação de Aquecimento 6.3.2. Estação de Arrefecimento 6.3.3. Síntese

6.4. Análise comparativa entre a melhor estratégia de reabilitação e a solução original do caso de estudo – conforto térmico e desempenho energético 6.4.1. Estação de Aquecimento

6.4.1.1. Análise da temperatura interior

6.4.1.2. Análise do conforto térmico interior segundo a EN 15251 6.4.2. Estação de Arrefecimento

6.4.2.1. Análise da temperatura interior

6.4.2.2. Análise do conforto térmico interior segundo a EN 15251 6.4.3. Análise comparativa entre todas as estratégias

6. ESTRATÉGIAS

DE

REABILITAÇÃO

TÉRMICA

E

ENERGÉTICA –ANÁLISE DO SEU DESEMPENHO

Neste capítulo são expostos e discutidos os resultados da análise das estratégias de reabilitação térmica e energética a aplicar ao caso de estudo, de modo a melhorar o seu comportamento térmico e energético, garantindo um nível de conforto superior e um menor consumo energético. Desta forma, tem-se em primeiro lugar, a definição das estratégias, seguida da análise que pretende mostrar a influência da variação dos parâmetros nos valores de temperatura interior. Posteriormente apresenta-se a análise comparativa entre a melhor estratégia e o comportamento da solução original do caso de estudo e uma estimativa do seu custo. Por fim, é feita a análise comparativa entre todas as estratégias simuladas, apresentando os respectivos valores do desconforto térmico e necessidades energéticas.

6.1.

Considerações Gerais

Assim como no capítulo anterior, o desenvolvimento do estudo de sensibilidade centra-se na temperatura do ar interior, sendo apresentados os resultados da temperatura interior, desconforto térmico segundo a Norma Europeia EN 15251 (CEN, 2007) e necessidades energéticas para a obtenção dos níveis de conforto estabelecidos pela norma, para a categoria III de conforto (edifícios existentes).

Para avaliar a influência da variação dos parâmetros seleccionados são apenas apresentados os resultados para uma zona térmica representativa, a zona térmica ZT11. Na análise comparativa entre a melhor estratégia e a solução original do caso de estudo são avaliadas as zonas térmicas ZT11 e ZT16, no 1º andar e no sótão, respectivamente.

6.2. Selecção das estratégias de reabilitação

As estratégias de reabilitação consistiram em medidas passivas tendo sido considerados os seguintes três parâmetros influenciadores do conforto térmico e consumo energético:

i) Colocação de isolamento térmico na envolvente exterior opaca;

ii) Aplicação de um segundo envidraçado, através da redução do coeficiente de transmissão térmica (Uw) e do factor solar (g_⊥);

iii) Redução da taxa de ventilação.

A colocação do isolamento térmico tem como finalidade melhorar a resistência térmica da envolvente opaca, minimizando as perdas térmicas (no caso da estação de aquecimento), e os ganhos térmicos nefastos (no caso da estação de arrefecimento). Quando colocado pelo interior elimina a capacidade de inércia térmica conferida pelo adobe e reduz a área útil, no entanto, quando colocado pelo exterior pode descaracterizar arquitectonicamente o edifício, originando outros desafios de compatibilização em pontos singulares, como é o caso dos vãos, cornijas, entre outros. É de salientar que a colocação do isolamento térmico na envolvente exterior opaca apenas se coloca nas paredes exteriores e no pavimento que separa a zona habitável da não habitável (o r/c do 1º andar), pois o edifício original já apresentava isolamento térmico de 5 cm de espessura, na cobertura inclinada.

Optou-se pela colocação de um segundo envidraçado, constituindo assim uma janela dupla, para evitar a substituição dos caixilhos originais, descaracterizando arquitectonicamente o edifício. Esta acção tem o objectivo de melhorar as propriedades térmicas do envidraçado existente e contribuir para a estanquidade do ar.

Com a redução da taxa de ventilação pretende-se minimizar as perdas térmicas na estação de arrefecimento. Visto que o comportamento da solução original do caso de estudo na estação de arrefecimento é semelhante ao da estação de aquecimento, esta redução também deverá ser benéfica na estação de arrefecimento. Assim, estudou-se a variação da taxa de ventilação entre o valor da solução original do caso de estudo e o mínimo admissível definido no regulamento nacional (DL n.º118/2013), para as zonas habitáveis. Para a parte do desvão manteve-se a taxa de 5 renovações por hora.

Deste modo, realizaram-se 54 diferentes estratégias que resultaram da combinação destes parâmetros. Na Tabela 23 apresentam-se as variações dos parâmetros considerados no estudo.

Tabela 23 - Parâmetros considerados no estudo de sensibilidade.

Factores Variações

Isolamento térmico na envolvente vertical exterior opaca e no pavimento do 1º andar

Pelo exterior (com 3cm, 5cm ou 8cm) Pelo interior (com 3cm, 5cm ou 8cm) Coeficiente de transmissão térmica e factor solar

do vidro Uw=3.3 W/m2 ºC e g⊥=0.6 Uw=2.6 W/m2 ºC e g⊥=0.48 Uw=1.7 W/m2 ºC e g⊥=0.4 Taxa de ventilação 0.4 h-1 0.6 h-1 1.0 h-1

Na Figura 40, é apresentado o esquema em árvore que esquematiza as 54 estratégias de reabilitação, das quais apenas se simularam 24 estratégias, as que se encontram identificadas, por se considerarem representativas da amostra total de estratégias. As estratégias são identificadas pela designação do número de simulação (S#) e as que se encontram separadas por vírgulas, no fim de cada ramo da árvore esquemática, correspondem respectivamente à espessura de isolamento de 3cm, de 5cm e de 8cm.

Espessura do isolamento Isolamento pelo interior ou exterior Coeficiente de transmissão térmica Taxa de renovação do ar

Das 24 estratégias simuladas apenas serão analisadas e discutidas algumas no corpo da presente dissertação, com o objectivo de interpretar a influência da variação dos parâmetros sobre a temperatura interior, pois tabelas e gráficos com os resultados de todas as simulações e de todas as zonas térmicas tornaria a análise muito complexa e pouco clara. Os resultados da percentagem de tempo de desconforto térmico das estratégias simuladas, para todas as zonas térmicas habitáveis, encontram-se tabelados no Anexo B, com o objectivo de auxiliara a análise dos resultados. As estratégias escolhidas com o objectivo de interpretar a influência da variação dos parâmetros na temperatura interior, são as seguintes:

 S5 e S14 para a avaliação da influência da colocação do isolamento na envolvente externa vertical, pelo interior ou exterior;

 S5, S23 e S41 para a avaliação da influência da espessura do isolamento;

 S2, S5 e S8 para a avaliação da influência das propriedades térmicas das soluções envidraçados;

 S7, S8 e S9 para a avaliação da influência da taxa de renovação do ar.

Assim, será identificada a melhor estratégia de reabilitação e comparados os resultados com os resultados do comportamento térmico e energético da solução original do caso de estudo, apresentado no capítulo anterior.