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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - UFSC DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL - PPGEC

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(1)

Caracterização do estoque de edificações históricas de

uso institucional ou público localizadas em Florianópolis

com relação ao consumo de eletricidade

ARIADNE MARQUES DE MENDONÇA

Orientador: Prof. Enedir Ghisi, PhD.

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL - PPGEC

29.05.2014

(2)

Conteúdo da Apresentação

• Apresentação do problema e justificativa

• Objetivos gerais e específicos

1. Introdução

• Desempenho energético em edificações existentes e históricas • Tipologia construtiva e desempenho energético

• Avaliação do estoque edificado: potencial

• Estudos de retrofit em edificações antigas e históricas

2. Revisão

Bibliográfica

• Seleção e identificação das edificações históricas

• Levantamento das tipologias construtivas e consumo energético • Análise dos resultados

3. Método

• Caracterização das tipologias construtivas

• Consumo energético

4. Resultados

• Conclusões e sugestões para trabalhos futuros

• Limitações do trabalho

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No Brasil, corresponde a cerca de

45% do consumo faturado no país

(ELETROBRÁS, 2010)

Apresentação do problema e justificativa

Novas edificações:

50%

Potencial de

redução de

consumo

energético

Edificações existentes:

30%

(ELETROBRÁS, 2010)

Consumo de energia

em edificações:

O consumo de energia elétrica no Brasil vem registrando

expressivo crescimento desde a década de 80.

2001: “Política Nacional de Conservação e Uso Racional de

Energia” => PROCEL EDIFICA, regulamentos para etiquetagem

(4)

Desempenho energético de edificações existentes

Questões levantadas acerca

das edificações existentes:

As edificações existentes

atenderão nossas necessidades

daqui a 50 anos?

Como elas podem ser

adequadamente renovadas?

Quais são os fatores

importantes para a melhoria de

desempenho?

Geralmente recebem

tratamento diferenciado

ou são totalmente

excluídas das

regulamentações de

desempenho energético.

No entanto, são passíveis

de aplicação de medidas

de melhoria de

desempenho, sendo a

escolha apenas mais

limitada

(ECONOMIDOU,

2011).

E as

edificações

históricas?

(RAVETZ, 2008)

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(5)

Porque as edificações históricas?

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A requalificação de edificações antigas ou históricas promove o

uso eficiente de recursos e a preservação de valores culturais.

Ações de adaptação e reabilitação

constituem um processo natural durante a

vida de um centro urbano ou de uma

edificação, pois o patrimônio histórico

deve estar sempre em uso (FEILDEN, 2003).

As edificações históricas constituem uma

parcela do estoque edificado que pode

contribuir para as iniciativas e políticas

de melhoria da eficiência energética

(6)

Eficiência energética em edificações históricas

Europa:

Estima-se que a taxa de renovação das edificações em países

membros da Comunidade Européia seja de, em média, 1% do

estoque ao ano, variando entre 0,5% e 2,5% ao ano dependendo

do país (ECONOMIDOU, 2011).

Mais de 40% das edificações residenciais foram construídas antes

da década de 60, e parte significativa tem mais do que 50 anos de

idade (ECONOMIDOU, 2011)

Itália: parte significativa do estoque foi construído entre as

décadas de 50 e 80 (aprox. 15 milhões de edifícios) e 3 milhões e

900 mil foram construídos antes da década de 20 (ASCIONE et al.,

2011)

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Iniciativas de órgãos governamentais buscando a aplicação das diretrizes de

eficiência energética em edificações históricas:

English Heritage

(Inglaterra)

Historic Scotland

(Escócia)

Historic Preservation

Program (Boulder,

Colorado – EUA)

U.S. Department of

the Interior

-National Park Service

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edificações históricas

(8)

Edificações históricas no Brasil

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Estimativa do patrimônio

histórico edificado no Brasil:

590.164

edificações

871 edificações

tombamento

individual na

esfera federal;

83 conjuntos

urbanos e rurais

distribuídos em

275 cidades

Dados do IPHAN (Instituto do Patrimônio

Histórico e Artístico Nacional)

(9)

Eficiência energética em edificações históricas

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1º passo para planejar estratégias de melhoria de

desempenho em larga escala:

conhecimento das características das edificações

O fato de uma edificação ser antiga ou histórica não deve ser

limitador para melhora na sua eficiência energética e conforto

ambiental.

Edificações históricas tombadas não são passíveis de demolição

ou substituição, portanto a questão da eficiência energética deve

ser considerada nas políticas públicas de preservação.

(10)

Objetivo Geral e Objetivos Específicos

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Objetivo Geral:

• Caracterizar o estoque de edificações históricas, de

uso institucional ou público, na cidade de

Florianópolis em função de parâmetros construtivos

que possuem influência no desempenho energético.

(11)

Objetivo Geral e Objetivos Específicos

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Objetivos específicos:

• Caracterizar as tipologias construtivas dos edifícios históricos

em Florianópolis identificando as características

predominantes;

• Avaliar as diferenças das características construtivas

comparando edificações de diferentes períodos de

construção;

• Identificar os sistemas construtivos e materiais que

compõem os edifícios integrantes do conjunto selecionado;

• Levantar os consumos de energia de uma amostra de

edificações e comparar os consumos através de um indicador;

• Analisar a influência dos parâmetros construtivos levantados

(12)

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Desempenho energético em edificações existentes e históricas

Tipologia construtiva e desempenho energético

Avaliação do estoque edificado: potencial

Estudos de retrofit em edificações antigas e históricas

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Desempenho energético em edificações

existentes e históricas

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Eficiência energética em edificações: uso racional de energia

Variáveis que interferem: características da envoltória da

edificação e os hábitos de uso de seus ocupantes, já que o

consumo vai depender das exigências de conforto requeridas pelos

usuários (CARLO, 2008).

Consumo de

energia em uma

edificação

sistemas de iluminação artificial,

sistemas de climatização

(resfriamento e aquecimento),

equipamentos de escritório,

eletrodomésticos, elevadores e

(14)

Influência da tipologia construtiva no desempenho

energético

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Estudos comprovando a relação entre a tipologia construtiva e

desempenho energético:

Edifícios comerciais na

cidade de Salvador:

áreas construídas

áreas das fachadas

áreas envidraçadas.

Mascarenhas et al. (1995)

Edificações

“envidraçadas”

consomem, 50% mais

energia do que as

outras

(kWh/m2)

Santana (2006)

Análise da influência dos

parâmetros no

desempenho energético

de edifícios de escritórios

em Florianópolis

Envelope

padrão de ocupação e

uso de equipamentos

sistema de

ar-condicionado

Influência significativa:

% de área de janela na

fachada

Absortância das

paredes

Correlação do consumo

de energia elétrica com

características

construtivas de edifícios

de escritórios em

Florianópolis - SC

Coelho (2006)

Características com boa

influência no consumo

de energia: área, forma

e orientação solar

Consumo médio: 82,4

kWh/m² (desvio padrão

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Avaliação do estoque edificado: potencial

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Estudos de modelos

representativos de tipologias:

edificações típicas classificadas

por consumo anual de energia

por área construída.

(KHOLER;

HASSLER, 2002).

Para avaliar o desempenho do estoque edificado e propor estratégias, é

necessário conhecer as características construtivas, tipologias e perfil de

consumo energético desse conjunto de edificações.

DATAMINE (Collecting data from energy

certification to monitor performance

indicators for new and existing buildings)

• Construção de base de dados de

monitoramento e análise do estoque

edificado

• 17 países participantes (LOGA et al., 2009).

TABULA (Typology approach for

building stock energy assessment):

• Classificação do estoque edificado,

definição períodos construtivos e

parâmetros energéticos

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Melhoria de desempenho energético através de retrofit

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Retrofit?

Marques de Jesus (2008) e Croitor e Melhado (2009) definem

como o conjunto de intervenções com o objetivo de aumentar a

eficiência de componentes ou sistemas que se tornaram

obsoletos ou inadequados através de sua substituição por

opções mais modernas.

Chidiac et al. (2011) consideram que medidas de retrofit podem

incluir desde alterações físicas até rotinas operacionais, incluindo

controles avançados e iluminação eficiente.

Estratégia de retrofit: é um conjunto de intervenções,

orientado por diretrizes arquitetônicas coerentes e

tecnicamente otimizadas (REY, 2004)

O termo está sendo amplamente utilizado para designar

intervenções não apenas em sistemas, mas também qualquer

(17)

Retrofit em edificações: aplicação

Medidas de

melhoria na

operação

Retro

comissionamento

Retrofit padrão

Substituição de

componentes ou

sistemas com risco

baixo e alta relação

custo-benefício

Retrofit profundo

Objetiva o maior

potencial de

economia possível,

investimentos mais

elevados

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(LIU, G. et al.,2010)

Grupos de retrofit segundo o Departamento de Energia dos EUA

(Advanced Energy Retrofit Guide. Practical ways to improve energy

performance: Office Buildings):

até 25% de

economia

de 25 a 45%

de economia

45% de

economia ou

mais

(18)

históricas?

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“Equilíbrio entre a aplicação de medidas de conservação de energia e

preservação das características históricas dos edifícios” (WOOD; ORESZCZYN, 2002).

Evitar alterações

desnecessárias

Não eliminar elementos

importantes para o

significado histórico

A aplicação de medidas de retrofit em uma edificação antiga sempre

resultará em alguma modificação, que deve levar em consideração seu grau

de degradação, sua qualidade arquitetônica e o valor histórico dos

(19)

Estudos de retrofit em edificações antigas/históricas

Avaliação de estratégias de retrofit com

base em múltiplas variáveis em (REY,

2004)

• País: Suíça

• Edificações de escritórios construídas

entre 1947 e 1989

• Estratégias : estabilização, substituição

e fachada dupla

Metodologia para triagem e avaliação do

impacto de medidas de retrofit (CHIDIAC

et al., 2010)

• País: Canadá

• Edifícios de escritórios construídos

entre 1931 e 1986

• Simulação: Energy Plus

• Modelagem e calibração de 9 edifícios

• Criação de protótipos referenciais:

antes de 1950; entre 1950-1975 e pós

1975

• Método de regressão linear para

estimar o consumo

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Melhor relação

custo-benefício: não alteram

significativamente as

fachadas

Protótipos permitiram abordagem

controlada para modelar as

principais diferenças entre as

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Estudos de retrofit em edificações antigas/históricas

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Avaliação de desempenho energético

em edificação histórica, na Itália

(ASCIONE et al., 2011)

• Simulação: Energy Plus

• Aplicação de 05 medidas:

• Controle temperatura interna;

• estanqueidade das esquadrias;

• melhoria isolamento térmico paredes

externas,

• substituição do sistema de aquecimento

• aplicação de vidros de baixa emissividade

Redução de 22% na

demanda energética global

Tempo de retorno de

investimento: 11 anos

(21)

3. MÉTODO

Seleção e identificação das edificações históricas

Levantamento das tipologias construtivas e consumo

energético

Análise dos resultados

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3. Método

Identificação e pré-seleção das edificações de interesse

Levantamento de dados: tipologias construtivas e consumo

energético

Consolidação dos dados

Análise e processamento de dados

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3.1 Identificação, pré-seleção e levantamento

Identificação das

edificações

históricas

Levantamento junto ao FCC, IPHAN e IPUF das edificações históricas no município de Florianópolis

Pré-seleção das

edificações de

interesse

Lista das edificações com dados: proprietário, denominação, endereço, tombamento Classificação por tipos e subtipos de uso Recorte de edificações “institucionais”

Pesquisa em

arquivos

históricos

Complementação de informações (SEPHAN, IPHAN, FCC) Ano de construção

Levantamento

das tipologias

construtivas

Registro fotográfico Pesquisa na SUSP: data de construção e plantas Caracterização do entorno e identificação do sistema construtivo Número de pavimentos, dimensões, áreas, orientações, área envidraçada por fachada, sistemas de abertura e proteção solar

Coleta de dados

sobre consumo

energético

Solicitação de dados de consumo

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Etapa 1

Etapa 2

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3.1 Identificação e pré-seleção (Etapa 01)

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Pré-seleção das edificações históricas:

SEPHAN: 423 edificações (tombamento municipal)

FCC: 18 edificações (tombamento estadual)

IPHAN: 9 edificações (tombamento federal) + 27 edificações

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3.1 Identificação e pré-seleção (Etapa 01)

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Lista geral das edificações

históricas

Identificação

Nome do proprietário;

Denominação da

edificação;

Endereço:

logradouro/número;

Tombamento: Municipal,

estadual, federal ou

inventariada;

Tipo

Residencial; comercial e serviços;

misto; institucional; praça/parque;

estacionamento; terreno baldio;

desocupado; ruína/demolido.

Institucional

Subtipo: banco; saúde;

educacional; religioso;

cultural; órgão público.

Recorte

• Edificações institucionais

• Construídas até 1984 (com

mais de 30 anos de

existência)

• Edificações em uso e que

não estão em obras

• Disponibilidade/autorização

do proprietário.

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Arquivos: SUSP, SEPHAN, IPHAN, FCC;

Contato com proprietários e

gestores: autorização para a pesquisa;

Medições in loco para os casos em

que não foi possível obter

projetos/plantas.

Projetos arquitetônicos ou

levantamentos cadastrais;

• Cópias impressas

• CAD

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Planilha de coleta de dados: 2) Tipologia arquitetônica

2.3.3 FACHADA 01 (PRINCIPAL) Orientação da

fachada L Dimensões da Fachada (se for regular): Proteção solar? Nenhuma Observações:

Fachada regular

ou irregular? Irregular Largura (m) 43,88 Cor predominante (visual): rosa

Área da fachada

(se irregular) 364,59 Altura (m) 9,74 Cor secundária (visual): branco

ESQUADRIAS (PORTAS/JANELAS) Dimensões e quantidade Tipo Materiais - caixilho Materiais - vidro

Tipos Altura (m) Largura (m) Área total

(m²) Qtd/fachada Manobra abertura

Área envidraçada

(m²)

caixilho cor tipo vidro

cor do vidro

espessura vidro (mm)

1 P1 3,64 x 1,20 4,37 2Abrir 1,28 madeira branco comum - cristalincolor 4mm

2 J2 2,64 x 1,10 2,90 2Abrir 4 folhas (veneziana interna)2,48 madeira branco comum - cristalincolor 4mm

3 J1 2,64 x 1,10 2,90 4Abrir 4 folhas (veneziana interna)1,38 madeira branco comum - cristalincolor 4mm

4 J8 0,56 x 0,67 0,38 3Basculante 0,25 madeira branco comum - cristalincolor 4mm

5 P2 3,64 x 1,20 4,37 3Abrir 4 folhas (veneziana interna)1,11 madeira branco comum - cristalincolor 4mm

6 J3 2,68 x 1,27 3,40 8Abrir 4 folhas (veneziana interna)1,36 madeira branco comum - cristalincolor 4mm

Área totais: Observação:

Área total da fachada (m²)364,59 Área envidraçada total (m²) 28,01

Área de janela total (m²)67,62 Área de janela/área de fachada (%) 0,08

Características da Esquadria predominante - Fachada 01: Área da esquadria (m²) Manobra

abertura caixilho cor tipo vidro cor do vidro

espessura (mm)

3 2,904 Abrir 4 folhas (veneziana interna)madeira branco comum - cristal incolor 4mm

2.3.4 FACHADA 02

Campos com fórmula a partir tipos de esquadrias. Se não for possível separar tipos de esquadrias, inserir cálculos

(30)

3

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Planilha de coleta de dados: 3) Características construtivas – 4) Absortâncias

4.

MEDIÇÃO ABSORTÂNCIAS

4.1

Absortâncias

superfícies medidas (ALTA II)

Superfície Cor/tom α

1

Parede externa rosa 48,40%

2

Parede externa branco 28,50%

3. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS

3.1 A edificação possui sistemas construtivos mistos?Nao

3.2 COBERTURA Principal Secundário 3.3 FORRO - último pavimento Principal

Material telha telha cerâmica Tipo de forro Forro de madeira

Tipo telha francesa Espessura laje (se houver) não há cm

Estrutura da cobertura madeira Isolamento térmico? ND

Número de águas 4

3.4 SISTEMA ESTRUTURAL PAREDES EXTERNASEspecificações Sistema estrutural Paredes externas Acabamentos espessura (cm) U (W/m²K) CT (kJ/m²K) α Fonte [dados] 1º alvenaria estrutural alvenaria tijolos cerâmicos argamassado com pintura 40 ND ND ND

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3.2 Levantamento das tipologias construtivas

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Numeração de fachadas

Orientação solar

Sentido horário, a partir da entrada principal

Limite de abrangência:

22,5

graus no sentido

horário e anti-horário

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3.2 Levantamento das tipologias construtivas

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Agrupamento das fachadas em 04

orientações

Retangular;

Quadrada;

Trapezoidal;

L;

U;

Irregular.

(classificação por

aproximação do

formato das plantas)

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3.2 Levantamento das tipologias construtivas

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Área de janela por fachada: desconto de áreas opacas, painés de

madeira e caixilhos.

Platibandas e frontões decorativos que não possuem delimitação

com o interior da edificação: desconsiderados no cálculo da área

da fachada.

(34)

3.2 Levantamento das tipologias construtivas

3

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Medição da refletância nas fachadas externas e esquadrias

com Espectrômetro ALTA II:

11 faixas de comprimento de onda entre 470 e 940nm

Obtenção da absortância a partir do valor médio de refletância

medido em cada comprimento de onda.

(35)

3.2 Levantamento das tipologias construtivas

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Fachadas com duas cores: cores principais e secundárias

Cores das fachadas e absortância à radiação solar

Cor principal (amarelo)

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3.3 Coleta de dados de consumo energético

3

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Faturas de consumo da concessionária

CELESC ou relatórios de consolidados

de consumo, fornecidos pelos

responsáveis ou gestores das

edificações;

Período mínimo de coleta: 12 meses;

Planilha de coleta de dados;

Indicadores: média mensal, consumo

anual médio e consumo anual médio

por área de construção.

(37)

3.4 Consolidação e Análise dos Dados

3

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Verificação e validação do preenchimento das planilhas de coleta;

Compilação dos dados coletados;

Análises com métodos de estatística descritiva: análise de frequência,

média, desvio padrão, valores máximos e mínimos e média ponderada.

Parâmetros analisados

Tipologia Construtiva:

Número e localização das edificações;

Idade das edificações e estilo arquitetônico;

Forma, número de pavimentos e área construída;

Orientação solar das fachadas;

Percentual de área envidraçada por fachada e por orientação

solar;

Percentual de área envidraçada por fachada e idade das

(38)

3

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Cores das fachadas e esquadrias;

Espessura das paredes externas, sistema construtivo e

pé-direito;

Estrutura de cobertura, telhados e forros;

Material, manobra de abertura e vidros das esquadrias;

Consumo energético – análises e correlações:

Consumo médio e área total de construção da edificação;

Consumo médio e período de construção (idade da edificação);

Consumo médio e absortância;

Consumo médio e espessura das paredes externas;

Consumo médio e área envidraçada total;

Consumo médio e orientação solar das fachadas principais;

Consumo médio e área bruta total de fachada exposta;

(39)

4. RESULTADOS

Análise das características das tipologias construtivas

Análise do consumo energético

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Edificações tombadas em

Florianópolis

(esfera municipal/

estadual/federal/inven-tário moderno) = 477

edificações

Tipos:

• RESIDENCIAL

• COMERCIO E SERVICOS

• MISTO

• INSTITUCIONAL

• PRAÇA/PARQUE

• ESTACIONAMENTO

• TERRENO BALDIO

• DESOCUPADO

• RUÍNA/DEMOLIDO

69

edificações

pré-selecionadas

(41)

4.1 Localização

das edificações

selecionadas

4

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Santa Catarina

Florianópolis

Centro

Após contato inicial:

• Das 69 edificações

pré-selecionadas,

40 foram validadas

(58%);

(42)

4

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Análise das

características das

tipologias construtivas:

• 40 edificações

Análise do consumo

energético:

• 28 edificações

4.2 Análises realizadas

CATEGORIA: INSTITUCIONAL

SUB-TIPO

Critério

Quantidade

%

Banco

instituições financeiras, públicas ou privadas

1

2,5

Saúde

hospitais, maternidades, asilos

2

5

Educacional

escolas públicas ou privadas

3

7,5

Religioso

igrejas, templos

4

10

Cultural

teatros, academias, associações culturais

12

30

Órgão

Público

autarquias, institutos, fundações

18

45

(43)

4.2 Idade das edificações e estilo arquitetônico

4

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Intervalo de 210 anos

Maior ocorrência: século XX (1901-1950): 55%

Estilo arquitetônico: Eclético (55%)

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3

Q

u

an

ti

d

ad

e

d

e

e

d

if

ic

õ

e

s

Ano de Construção

(44)

4.3 Forma e área construída

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Retangular 45%

Irregular: 35%

18

14

3

3

1

1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Q u an ti d ad e d e Ed if ic õ es

Forma da edificação

3

9

15

10

3

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Até

200m²

De 200 a

500m²

De 500 a

1500m²

De 1501

a 4000m²

Acima

4000m²

Q u an ti d ad e d e ed if ic õ es

Área construída (m²)

De 500 a 1500m²: 37,5%

Entre 1.501 e 4.000 m²: 25%

Média geral: 1.647,80 m²

(45)

4.3 Posição no lote e número de pavimentos

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

90% são construções isoladas no lote

10% possuem afastamento em

apenas uma das laterais ou

construções em fita

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

13

Q

u

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d

e

E

d

if

ic

õ

e

s

Número de Pavimentos

Dois

pavimentos:

62,5%

(46)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Predominância de edificações com dois pavimentos construídas

até meados da década de 50;

Início da tendência de verticalização das edificações no

decorrer desta década.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

XVIII

XIX

XIX

XX

XX

1750 - 1800

1801 - 1850

1851 - 1900

1901 -1950

1951 -1970

P

e

rc

e

n

tu

al

d

e

e

d

if

ic

õ

e

s

Ano de construção

(47)

4.3 Orientação solar das fachadas

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Foram levantadas no total 156 fachadas:

• 25,64%: fachadas principais;

• 74,36% são fachadas secundárias.

9

8

7

5

4

3

2

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

NO

O

L

NE

SO

SE

N

S

Q

u

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e

d

e

f

ac

h

ad

as

Orientação da fachada principal

18

17

16

16

14

12

12

11

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

SE

S

SO

N

NE

L

NO

O

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ad

e

d

e

f

ac

h

ad

as

Orientação das fachadas secundárias

Noroeste: 22,5%

Oeste: 20%

Sudeste: 15,5%

(48)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Todas as fachadas

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

0,0

0,1-10

10,1-20

20,1-30

30,1-40

40,1-50

Q

u

an

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ad

e

d

e

F

ac

h

ad

as

Área envidraçada/área de fachada (%)

56,4%

28,8%

5,1%

7,1%

0,6%

1,9%

1ª ocorrência

Entre 0,1-10%:

56,4%

2ª ocorrência:

Entre 10,1-20%:

28,8%.

(49)

4.3 Percentual de área envidraçada por fachada

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Fachadas Principais

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0,0

0,1-10

10,1-20

20,1-30

30,1-40

40,1-50

50,1-60

Q

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h

ad

as

p

ri

n

ci

p

ai

s

Área envidraçada/área de fachada (%)

52,5%

32,5%

10,0%

2,5%

2,5%

O menor valor observado foi de 1,5% e o maior foi de 49,6%

Entre 0,1-10%:

52,5%

Entre

10,1-20%,: 32,5%.

Comparativo:

Escritórios (1974-2003):

34% percentuais de área

envidraçada entre 30,1

e 40% (SANTANA, 2006).

Escritórios (2004 e

2012): 23% área

envidraçada de 40,1 a

50% (TAMANINI JUNIOR,

2013).

(50)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Aumento expressivo após meados da década de 50: concreto armado

Tendência de aumento de vidros nas fachadas continua até hoje

7%

8,4%

13,4%

(51)

4.3 Área envidraçada e orientação solar

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Fachadas Principais

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0,0

0,1-10

10,1-20

20,1-30

30,1-40

40,1-50

Q

u

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e

d

e

F

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h

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as

Área envidraçada/área de fachada (%)

N

S

L

O

NE

SE

NO

SO

TOTAL

Maiores ocorrências:

L e O

na faixa entre 0,1 e

10% área envidraçada

(52)

4

.

R

e

s

u

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a

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o

s

Frequência de ocorrência:

0

1

2

3

4

5

6

Q

u

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d

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e

d

e

e

d

if

ic

õ

e

s

duas cores:

67,75%

uma cor:

32,5%

amarelo e

branco: 17,5%

bege e branco:

17,5%

(53)

4.5 Cores das fachadas: absortâncias

4

.

R

e

s

u

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a

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o

s

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

< 15

15,1 - 30

30,1 - 45

45,1 - 60

60,1 - 75

75,1 - 90 90,1 - 100

Q

u

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e

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e

e

d

if

ic

õ

e

s

Absortância da cor da parede externa - cores principais (%)

12,5%

2,5%

27,5%

35%

20%

2,5%

1ª ocorrência (35%):

α

entre 45,1 – 60%

2ª ocorrência (27,5%):

α

entre 30,1 – 45%

α

: 13,6% - 85,8%

(54)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Cor principal mais

frequente: amarelo

(27,5%)

Cor secundária mais

frequente: branco

(62%)

Absortâncias médias: branco - 27,4%, amarelo - 42,4%, bege - 44,1%

Branco, amarelo, bege ou combinação: 57,5% das fachadas

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

A

b

so

rt

ân

ci

a

e

R

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le

n

ci

a

(%

)

Absortância

Refletância

(55)

4.5 Cores das fachadas

4

.

R

e

s

u

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a

d

o

s

Cor principal

mais frequente:

amarelo (27,5%)

(56)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

77,5%: alvenaria

estrutural

15%: estruturas

autônomas em

concreto armado

com vedações em

tijolos cerâmicos

7,5%: estruturas

mistas (elementos

concreto armado,

paredes estruturais

ou elementos em

ferro fundido)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

XVIII e XIX

XX

XX

1750-1900

1901-1940

1941-1970

Q

u

an

ti

d

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e

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e

e

d

if

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õ

e

s

Período de construção

estrutura autônoma em concreto armado

estrutura mista

(57)

4.6 Espessura das paredes: tipo de alvenaria

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

15%: alvenaria de pedra

42,5%: alvenaria de tijolos cerâmicos

42,5%: alvenaria mista (tijolos cerâmicos e pedra)

Teatro Grupo Armação

(58)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Mín: 25 cm (tijolos cerâmicos) – Máx: 150 cm (pedra)

Maior frequência de ocorrência: entre 30,1 e 50 cm (42,5%)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

até 30

de 30,1 a 50

de 50,1 a 70

de 70,1 a 90 de 90,1 a 110 de 110,1 a 150

Q

u

an

ti

d

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e

d

e

e

d

if

ic

õ

e

s

42,5%

35,0%

12,5%

2,5%

5,0%

2,5%

(59)

4.6 Espessura das paredes e idade

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Tendência de diminuição das espessuras totais

86,2cm

66,1 cm

42,1 cm

(60)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Pé-direito das edificações históricas é maior do que o das edificações

construídas atualmente

Edifícios de escritórios (2004-2012): maior ocorrência entre 2,60 e

2,69 m (TAMANINI JUNIOR, 2013)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Até 3,0

3,1 a 4,0 4,1 a 5,0 5,1 a 6,0 6,1 a 7,0 7,1 a 8,0 8,1 a 9,0 9,1 a 10

Q

u

an

ti

d

ad

e

d

e

e

d

if

ic

õ

e

s

Pé-direito médio (m)

55,0%

10,0%

20,0%

10,0%

2,5%

2,5%

1ª ocorrência: entre

3,1 a 4 m (55%)

Menor valor: 2,98m

Maior valor: 9,24 m

(61)

4.7 Pé-direito e idade das edificações

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Tendência na diminuição dos valores de pé-direito ao longo do

tempo

Após 1933: nenhuma edificação possui pé-direito > 4 metros

4,80m

4,46m

3,79m

(62)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

97,5%: estrutura em madeira nos telhados

82,1%: telhas cerâmicas

17,9%: telhas de fibrocimento

Coloniais (tipo capa e canal) –

séculos XVIII e XIX

Francesas (de Marselha) – início

século XX

(63)

4.9 Esquadrias: material e abertura

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Material do caixilho

Aço; 4%

Alumínio;

7%

Madeira;

89%

Pivotante; 1%

Grade fixa; 1%

Maxim-ar; 1%

Fixo; 4%

Correr; 5%

Abrir; 8%

Basculante;

9%

Abrir 2

folhas; 22%

Guilhotina;

23%

Abrir 4 folhas

(veneziana ou

folha cega);

26%

Manobra de abertura

Portas,

portas-janelas e portas-janelas:

madeira (89%)

(64)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Cor:

Incolor: 96,8%

Vidros coloridos: 3,2%

comum

-cristal; 92%

temperado;

1%

fantasia;

3%

vitral; 3%

tijolo de

vidro; 1%

Espessura:

3mm: 36%

4mm: 64%

(65)

4.11 Elementos de proteção solar

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Brises e elementos opacos

integrantes das esquadrias,

como venezianas e folhas

cegas: 55%

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Nenhum

Folha cega

interna

Veneziana

externa

Brise

Q

u

an

ti

d

ad

e

d

e

ed

if

ic

õ

es

Elementos de proteção solar

45,0%

40,0%

(66)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Amostra: 28 edificações

Dados de consumo: dezembro/2010 a julho 2013

Cultural

25%

Educacional

11%

Órgão Público

50%

Religioso

7%

Saúde

7%

Indicador:

Consumo médio

(kWh/m².ano)

mín. 13,33 kWh/m².ano

máx. 168,34 kWh/m².ano

Média geral: 63,90

kWh/m².ano

Desvio padrão de 36,02

kWh/m².ano

(67)

4.12 Consumo Energético

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Indicador de consumo médio por subtipo de edificação (kWh/m².ano)

17,30% menor consumo médio

escritórios (COELHO, 2006)

72,82

70,29

68,16

46,97

(68)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Sistema tipo Split: 64,3%

(18 edificações)

Sistema de janela: 25%

(7 edificações)

Ventiladores ou ventilação natural:

10,7%

(3 edificações)

Sistemas de

condicionamento

de ar:

89,3%

(69)

4.12 Consumo médio mensal (kWh/m².mês)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

C

o

n

su

m

o

m

é

d

io

m

e

n

sa

l (

kWh

/m

².

m

ê

s)

IC001 IC004 IC005 IC007 IC010 IC012 IC013 Média

Subtipo: Cultural

(70)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

C

o

n

su

m

o

m

é

d

io

m

e

n

sa

l (

kWh

/m

².

m

ê

s)

IO001 IO002 IO006 IO007 IO010 IO012 IO013 IO014 IO015 IO017 IO019 IO024 IO025 IO028 Média

(71)

4.13 Análises e Correlações

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Correlação entre consumo e espessura das paredes externas

Correlação entre consumo de energia e absortância da cor das fachadas

Correlação entre consumo de energia e área envidraçada das fachadas

Correlação entre consumo de energia, área total de fachada e perímetro da

edificação

Análise do consumo por área construída, estilo arquitetônico e idade

Análise do consumo e orientação solar

(72)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Consumo x Área Construída

y = 6,259x

0,302

R² = 0,229

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

0,00

2.000,00

4.000,00

6.000,00

8.000,00

10.000,00

12.000,00

C

o

n

su

m

o

m

é

d

io

a

n

u

al

(

kWh

/m

².

an

o

)

Área de construção (m²)

(73)

4.13 Análises e Correlações

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Consumo x Área Construída

y = 14,543x + 9,9511

R² = 0,851

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Até 200m²

De 200 a

500m²

De 500 a

1500m²

De 1501 a

4000m²

Acima 4000m²

C

o

n

su

m

o

m

é

d

io

(

kWh

/m

².

an

o

)

Q

u

an

ti

d

ad

e

d

e

e

d

if

ic

õ

e

s

Área construída(m²)

(74)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Consumo x Período de Construção

y = 16,316x + 6,4342

R² = 0,7115

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

XVIII

XIX

XIX

XX

XX

1750 - 1800

1801 - 1850

1851 - 1900

1901 -1950

1951 -1970

C

o

n

su

m

o

m

é

d

io

a

n

u

al

(

kWh

/m

².

an

o

)

Q

u

an

ti

d

ad

e

d

e

e

d

if

ic

õ

e

s

Período de construção

Qtd. edificações

Consumo de energia

Linear (Consumo de energia)

30,03

16,76

77,47

87,34

(75)

4.13 Análises e Correlações

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Consumo x Estilo arquitetônico

Estilo arquitetônico

Consumo médio de

energia (kWh/m².ano)

Quantidade de

edificações

%

Luso-brasileiro

21,50

3

10,71

Art-nouveau

31,91

1

3,57

Eclético

68,72

19

67,86

Modernista

77,41

5

17,86

Total

28

100,00

Tendência de aumento de consumo de energia quanto mais

(76)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Consumo x Espessura paredes externas

y = -0,1109x + 64,082

R² = 0,0927

y = -0,1857x + 57,055

R² = 0,1897

y = -0,0349x + 46,306

R² = 0,0089

R² = 1

R² = 1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

C

o

n

su

m

o

m

é

d

io

a

n

u

al

(

kWh

/m

².

an

o

0

Espessura média das paredes externas (cm)

Cultural Educacional Órgão Público Religioso

(77)

4.13 Análises e Correlações

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Consumo x Espessura paredes externas

Tendência de aumento de consumo de energia com a

diminuição de espessura

54,81

76,60

51,88

47,95

42,37

y = -5,3534x + 70,781

R² = 0,4182

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

até 30

de 30,1 a 50

de 50,1 a 60

de 60,1 a 80

de 80,1 a 100

C

o

n

su

m

o

m

é

d

io

a

n

u

al

(

kWh

/m

².

an

o

)

Q

u

an

ti

d

ad

e

d

e

e

d

if

ic

õ

e

s

Espessura das paredes externas (cm)

Qtd

Consumo (kWh/m².ano)

Linear (Consumo (kWh/m².ano))

Variação de

80%

(78)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Consumo x absortância da cor das fachadas

Coeficiente de determinação desprezível, tendência negativa;

Elevada espessura das paredes: capacidade térmica possui

maior influência nas trocas de calor do que a sua absortância.

y = -32,372x + 79,827

R² = 0,0232

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

C

o

n

su

m

o

m

é

d

io

(

kWh

/m

².

an

o

)

(79)

4.13 Análises e Correlações

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Consumo x absortância da cor das fachadas

R² = 0,0048

R² = 0,0011

R² = 0,0899

R² = 1

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

C

o

n

su

m

o

m

é

d

io

(

kWh

/m

².

an

o

)

Absortância da cor principal da fachada (%)

Cultural

Educacional

Órgão Público

Religioso

Saúde

Linear (Cultural)

(80)

4

.

R

e

s

u

lt

a

d

o

s

Consumo x área envidraçada das fachadas

Tendência positiva, coeficiente de determinação baixo

y = 147,43x + 47,564

R² = 0,0705

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

C

o

n

su

m

o

(

kWh

/m

².

an

o

)

Referências

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