ANÁLISE DA ENVOLTÓRIA PELO MÉTODO PRESCRITIVO DO
RTQ-R: ETIQUETAGEM DE RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR EM
MACEIÓ-AL
Fabio Henrique Sales Nogueira(1); Fernanda Maria de Barros Nascimento (2)Juliana Oliveira Batista(3); Poliana Lopes de Oliveira(4) ; Reberth Emannuel Rocha Almeida(5)
(1) (2) (3) (4) (5) GECA- Grupo de Estudos em Conforto Ambiental, Laboratório de Conforto Ambiental, FAU-UFAL, Universidade Federal de Alagoas, e-mail: fabiohenriqui@gmail.com.
Resumo
A adequação climática da arquitetura contribui para a obtenção de eficiência energética, minimizando os custos relativos ao condicionamento e à iluminação artificial. No ano de 2010, o INMETRO publicou o RTQ-R, um instrumento criado para avaliar a eficiência energética das edificações residenciais. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o impacto de diferentes estratégias bioclimáticas na classificação de eficiência energética da envoltória de uma residência localizada na cidade de Maceió-AL. A residência foi analisada com base no método prescritivo do RTQ-R, obtendo-se classificação nível “C” para a envoltória. Verificou-se que as propriedades térmicas das paredes e coberturas apresentam uma influência preponderante sobre os parâmetros GHR e CR, principalmente a absortância da cobertura. Já a redução das aberturas destinadas à saída de ar não alteraria a classificação, ocorrendo variações inferiores a 3% nos valores de GHR e CR, a despeito da influência que a disposição das aberturas possui sobre a ventilação cruzada, fundamental para assegurar o conforto térmico no interior dos ambientes. Tais resultados demonstram que há necessidade de aprofundamento no método de avaliação da envoltória do RTQ-R, conferindo a adequada valorização dos aspectos relacionados à ventilação natural.
Palavras-chave: Eficiência energética, ventilação natural, RTQ-R. Abstract
The climatic suitability of the architecture contributes to the energy efficiency, minimizing air conditioning and artificial lighting costs. In 2010, it was published by INMETRO the RTQ-R, an instrument designed to assess the energy efficiency of residential buildings. The present study aims to evaluate the impact of different bioclimatic strategies in energy efficiency rating of the envelope of a residence located in Maceió-AL. The residence was analyzed using the prescriptive method RTQ-R, obtaining level "C" to the envelope energy efficiency. It was found that thermal properties of walls and roof have predominant influence on the GHR and CR parameters, especially the absorptance of roof. The reduction of outlet openings area does not alter the classification, occurring variations lesser than 3% in the values of CR and GHR, despite of the influence of openings area about cross ventilation, that is essential to ensure thermal comfort in indoor environments. These results demonstrate that a most comprehensive evaluation method of the building envelope by the RTQ-R is needed, ensuring the appropriate evaluation of aspects related to natural ventilation.
1. INTRODUÇÃO
A preocupação com a conservação e a utilização racional de energia elétrica é hoje uma discussão que abrange diversas esferas do conhecimento. Na arquitetura, a correta adequação das edificações ao clima local e o aproveitamento de fontes naturais para climatização e iluminação contribuem para que as edificações tenham um melhor desempenho sob o ponto de vista do conforto ambiental. A crise energética no Brasil, no ano de 2001, fez com que o governo passasse a adotar medidas que ajudassem a reduzir o consumo de energia elétrica, incentivando também a população a utilizar este recurso de forma eficiente.
Em 2009 o INMETRO publicou o Regulamento Técnico para a Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifiícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C) eem 2010 o Regulamento Técnico de Qualidade do Nível de Eficiência Energética de Edifícios Residenciais (RTQ-R). Estes dois documentos contém diretrizes para a avaliação de eficiência energética, determinando seu nível de classificação, o qual pode variar de A (mais eficiente) a E (menos eficiente) para a edificação avaliada.
Figura 1 – Planta baixa da edificação analisada.
O presente trabalho apresenta os resultados da avaliação do nível de eficiência energética de uma edificação unifamiliar situada em Maceió-AL. Para tal, utilizou-se o método prescritivo e as diretrizes metodológicas do RTQ-R (BRASIL, 2012). Em paralelo, é apresentada a análise bioclimática da residência. Maceió está inserida na zona bioclimática 8 e caracteriza-se pelo clima quente úmido, nível térmico constante, com temperatura média anual de 25,4°C. Para esta zona, a ventilação cruzada permanente é a estratégia bioclimática recomendável segundo a NBR 15220-3 (ABNT, 2005b).
A residência avaliada está localizada no bairro de Cruz das Almas (Figura 1), situado na orla de Maceió, 6 km ao Norte do centro da cidade. Esta residência pertence ao arquiteto Leonardo Bittencourt e foi concebida de acordo com os princípios bioclimáticos recomendáveis para o clima quente e úmido local. A edificação possui aberturas que permitem ventilação natural cruzada, sombreadas, com orientação adequada e paredes com cores claras.
Para melhor aproveitar a ventilação natural, foram criadas soluções para permitir a livre passagem dos ventos, dispondo-se aberturas de entrada e saída de ar em todos os ambientes. Foram utilizadas esquadrias com venezianas móveis e cobogós para otimizar a circulação de ar nos ambientes (Figura 2). Estas estratégias, somadas à utilização de materiais translúcidos, também otimizam a utilização da iluminação natural na edificação. Como resultado, têm-se uma edificação inteiramente climatizada por vias naturais, caracterizada-se pelo baixo consumo de energia: 218,4 kWh (consumo médio anual).
a) Janela da fachada Leste
b) Aberturas voltadas para o pátio interno (face Oeste).
2. OBJETIVOS
O objetivo do presente trabalho é avaliar o impacto de diferentes estratégias bioclimáticas na classificação de eficiência energética de uma residência umifamiliar localizada em Maceió-AL, determinada segundo o RTQ-R: Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética para Edificações Residenciais.
3. METODOLOGIA
O método empregado neste trabalho contempla duas etapas. Inicialmente, foi determinada a classificação do nível de eficiência energética da residência em estudo, segundo o método proposto pelo RTQ-R. Na sequência, investigou-se o efeito de diferentes combinações de componentes construtivos e soluções de ventilação na classificação do nível de eficiência energética da residência.
3.1 Classificação do Nível de Eficiência Energética da envoltória segundo o RTQ-R Para a análise do nível de eficiência energética da envoltória da residência, foi utilizado o método prescritivo. Este método determina o equivalente numérico da envoltória da edificação (EqNumEnv), calculado a partir de equações descritas no RTQ-R, de acordo com a Zona Bioclimática na qual a residência está situada (BRASIL, 2012).
Ao analisar a envoltória, o RTQ-R leva em consideração as propriedades térmicas de todos os componentes construtivos. O Regulamento avalia também a eficácia da utilização de ventilação e iluminação naturais, ao estabelecer pré-requisitos para a avaliação da edificação. Após a conferência dos pré-requisitos, cada ambiente de permanência prolongada foi analisado separadamente, desenvolvendo-se os cálculos dos indicadores de eficiência energética: GHR (Graus Hora de Resfriamento) e CR (Consumo Relativo para Refrigeração). Para tal, utilizou-se uma planilha eletrônica fornecida pelo LabEEE, obtendo-se o Equivalente Numérico de cada ambiente (EqNum), o qual pode variar de 1 (menos eficiente, nível “E”) até 5 (mais eficiente, nível “A”). A classificação final da envoltória corresponde à ponderação dos equivalentes numéricos em função da área útil dos ambientes. Este nível pode ainda ser elevado com o acréscimo de bonificações, obtidas, por exemplo, se a unidade habitacional utiliza água de chuva e dispositivos economizadores de água, entre outras possibilidades relacionadas à ventilação e iluminação natural.
3.2 Análise qualitativa da ventilação natural
Observando-se as condições de implantação da residência no terreno, em função da orientação da mesma e da incidência dos ventos predominantes no local, Sudeste e Nordeste, foram realizados ensaios no equipamento mesa d’água do Laboratório de Conforto Ambiental da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da UFAL (Labconf – FAU/UFAL). Observou-se a distribuição dos fluxos de ar no plano horizontal (situado a 1,0 m de altura em relação ao piso) e no plano vertical, avaliando-se qualitativamente o desempenho da ventilação natural no interior dos ambientes de permanência prolongada.
3.2 Impacto das estratégias de projeto na classificação do nível de eficiência energética O projeto da residência em estudo foi pautado essencialmente na aplicação de princípios de arquitetura bioclimática, sendo que o arquiteto não desenvolveu nenhum estudo quantitativo prévio na fase de projeto (por exemplo: simulações).
Na fase de concepção, os diversos elementos que caracterizam o partido arquitetônico podem ser manipulados com vistas a promover também uma melhor adequação climática. O desafio que se coloca ao projetista é aliar o desempenho ambiental ao resultado estético esperado. Porém, em algumas situações, a alteração de algum elemento pode descaracterizar o partido arquitetônico originalmente concebido. Um exemplo disso é a área de superfície exposta, diretamente relacionada às características volumétricas da edificação. Por outro lado, frequentemente há possibilidade de ajuste de alguns elementos que compõem o partido arquitetônico sem descaracterizá-lo, tais como as aberturas e os dispositivos de sombreamento.
Observando-se todos os parâmetros que são contabilizados no cálculo do nível de eficiência energética pelo RTQ-R, verifica-se que os mesmos elementos arquitetônicos mencionados acima estão presentes, sendo caracterizados como parâmetros de avaliação: áreas de paredes externas (Ap), áreas das aberturas (Aa) e respectivas condições de permeabilidade à ventilação (Fator de ventilação, Fvent) e sombreamento (Somb), cores (absortância das superfícies, α) e demais propriedades térmicas das paredes e coberturas (transmitância térmica, U e capacidade térmica, Ct). Considerando-se as características arquitetônicas e de implantação da residência no terreno, foram testadas diferentes combinações desses parâmetros, identificando-se o impacto das mesmas na classificação inicial do nível de eficiência energética da envoltória de um ambiente de permanência prolongada (sala de estar-jantar):
• Tipos de componentes construtivos: considerando-se os padrões construtivos típicos locais, foram testadas alternativas diferenciadas para as paredes e cobertura, de acordo com suas propriedades térmicas. A Tabela 1 descreve as propriedades térmicas dos componentes construtivos;
Tabela 1 – Propriedades térmicas dos componentes construtivos
Componentes construtivos U (W/m².K) Ct (kJ.m².K) Cobertura
Telha cerâmica sem forro (residência real) 4,55 18
Cobertura de telha de barro com 5 cm de lã de vidro sobre forro de
madeira 0,62 34
Cobertura de telha de barro com laje maciça de concreto de 10 cm 2,05 238,4 Paredes
Tijolo cerâmico aparente (residência real) 3,7 149
Parede de tijolos maciços, assentados na maior dimensão, rebocada 2,25 445 Parede de tijolos de 8 furos quadrados, assentados na maior
dimensão 1,80 231
• Cores das superfícies: foram selecionados diferentes matizes, os quais foram relacionadas à absortância. No caso das paredes, foram testadas as opções azul (α = 0,497) e amarelo (α = 0,651) (DORNELLES, K. de A., 2005, pág. 98-99). Para as coberturas, foram testados os valores: 0,20 (branca) e 0,75 (cerâmica) (ABNT, 2005a). Ventilação natural, expressa pela relação entre as áreas de entrada (A1) e de saída de ar (A2): adotou-se como referência para o ambiente o critério de ventilação cruzada definido pelo RTQ-R, pré-requisito que estabelece uma proporção mínima A2/A1 igual a 0,25. Variou-se a área total de aberturas de saída de ar do ambiente, Variou-sendo que a área efetiva de ventilação da abertura de entrada, localizada na fachada Leste (exposta à ventilação SE predominante) foi mantida conforme a residência real: 2,46 m2. A Figura 3 indica as hipóteses testadas,
correspondentes às diferentes áreas de abertura de ventilação na fachada Oeste. Optou-se por manter as mesmas condições de sombreamento existentes na residência real. A Tabela 2 destaca quais os parâmetros alterados nos testes relativos à ventilação natural.
a) Aberturas originais b) Exclusão dos cobogós
c) Exclusão do cobogós e bandeira d) Idem c), com redução da área com venezianas
Figura 3 – Aberturas de saída de ar, parede oeste da sala de estar-jantar
Tabela 2 – Parâmetros de ventilação natural, aberturas localizadas na fachada Oeste (sala de estar-jantar).
Alternativa analisada A-abertura
(m2) Ventilação (mA-efetiva 2) A-parede(m2) Relação A2/A1 (ambiente)Fvent Obs.:
a) Situação real 12,23 4,93 2,97 0,70 0,15
b) Exclusão cobogós 8,83 3,77 6,37 0,91 0,46
A1 = Fachada Oeste (maior área efetiva) A2 = Fachadas Leste e Norte c) Exclusão cobogós e bandeira 7,29 2,69 7,91 0,78 0,44 d) Idem c), com redução da área de venezianas 0,96 0,62 14,24 0,65 0,51 A1 = Fachada Leste (maior área efetiva) A2 = Fachadas Oeste e Norte
4. ANÁLISE DE RESULTADOS
4.1 Classificação do Nível de Eficiência Energética da envoltória
Ao analisar edificações residenciais, o RTQ-R estabelece que se verifique o cumprimento de pré-requisitos relativos às propriedades térmicas dos componentes construtivos: transmitância, capacidade térmica e absortância de paredes e coberturas dos ambientes de permanência prolongada.
De acordo com os pré-requisitos relativos às propriedades térmicas, para a obtenção de classificação nível “A” na zona bioclimátia 8, paredes com absortância inferior a 0,6 devem
apresentar transmitância máxima igual a 3,7 W/m2.K, sendo este o valor da transmitância das paredes de tijolos maciços empregadas na residência. Quanto às coberturas, para absortância inferior a 0,4, a transmitância térmica máxima corresponde a 2,3 W/m2.K. A absortância da telha cerâmica empregada na residência é igual a 0,75 e sua transmitância térmica equivale a 4,55 W/m2.K, sendo que coberturas com telha cerâmica sem forro que não sejam esmaltadas ou pintadas não precisam atender aos limites de propriedades térmicas estabelecidas pelo RTQ-R . Portanto, os pré-requisitos relativos às propriedades térmicas de todos os ambientes foram atendidos, possibilitanto a obtenção do nível “A” de eficiência energética da envoltória. Além destes pré-requisitos, o RTQ-R também determina áreas mínimas de aberturas para ventilação e iluminação natural dos ambientes de permanência prolongada. Para alcançar o nível A, a soma das áreas de abertura para iluminação deve corresponder a 12,5% da área útil do ambiente. Com relação à ventilação natural, além da área mínima de abertura, que deve ser igual ou superior a 10% da área útil do ambiente, é preciso verificar se a unidade habitacional possui ventilação cruzada. A ventilação cruzada é verificada caso a relação A2/A1 entre as aberturas de saída (A2) e aberturas de entrada de ar (A1) for maior ou igual a 0,25. Este pré-requisito é verificado em relação à unidade habitacional, e não para cada ambiente.
Observando-se a Tabela 3, verifica-se que os percentuais relativos às áreas de abertura para iluminação e ventilação necessários para se obter a classificação nível “A” foram contemplados em todos os ambientes. No caso do escritório, o elevado percentual de abertura se deve à existência de um jardim interno, maximizando a exposição à luz natural. Quanto à ventilação cruzada, a residência em estudo possui as seguintes áreas totais de abertura: 22,75 m2 na fachada Oeste (A1) e 20,64 m2 (A2) na fachada Leste. Portanto, a relação A2/A1 é igual a 0,90, de modo que o pré-requisito de ventilação cruzada também foi atendido. Convém salientar que o RTQ-R situa a área de entrada de ar na fachada que apresenta a maior área efetiva de abertura para ventilação, o que é desvinculado da incidência dos ventos predominantes na edificação.
Tabela 3 - Pré-requisitos de iluminação e ventilação natural. Área efetiva de abertura
Ambiente Área de piso (m²)
Iluminação (Aa) Ventilação (Aa)
% Área de abertura (relativo à área de piso)
Sala estar/jantar 30,61 15,06 8,37 49,2% 27,4%
Quarto 01 9,62 1,84 19,1%
Quarto 02 9,97 1,92 19,3%
Suíte 12,83 2,72 21,2%
Escritório 4,3 8,24 191,4%
Após a verificação dos pré-requisitos da envoltória, foram levantados os dados relativos aos ambientes de permanência prolongada, posteriormente preenchidos na planilha eletrônica. Como se pode verificar na Tabela 4, os ambientes quarto 01, quarto 02 e escritório obtiveram nível “B” para o indicador de graus-hora para resfriamento (GHR), porém, como o pré-requisito relativo às coberturas não foi atendido, estes ambientes obtiveram classificação nível “C”. Já a suíte e sala de estar-jantar obtiveram, respectivamente, níveis “C” e “D” para o indicador GHR. Com relação ao indicador Consumo Relativo para Refrigeração, todos os ambientes foram classificados com nível “C”. O indicador Consumo Relativo para Aquecimento (CA) não é contabilizado para a classificação do nível de eficiência energética na zona bioclimática 8. De acordo com a ponderação dos níveis de classificação obtidos para cada ambiente, a envoltória da unidade obteve classificação nível “C”, com Equivalente Numérico igual 3,05. A edificação recebeu pontuação relativa a bonificações por ventilação
natural (0,4 pontos), por apresentar as seguintes características: porosidade superior a 20% em duas fachadas opostas, em todos os ambientes; uso de venezianas móveis; disposição das aberturas com centro geométrico localizado entre 0,4 m e 0,7 m e aberturas intermédiárias permeáveis à ventilação natural. Também foram obtidos 0,3 pontos de bonificação com a iluminação natural, resultando num total de 0,7 pontos. O cálculo da pontuação total da residência, considerando-se um sistema de aquecimento de água com uso de chuveiro elétrico (EqNum = 2,0), foi igual a 3,38, obtendo-se a classificação final nível “C”.
Tabela 4 – Resultados da classificação dos ambientes avaliados
NÍVEIS DE CLASSIFICAÇÃO/ AMBIENTES
INDICADOR UNIDADE ESTAR/
JANTAR ESCRITÓRIO QUARTO 1 QUARTO 2 SUÍTE
D B B B C Indicador de Graus-hora para Resfriamento -GHR oC.h 12.961 6.829 5.850 5.749 8.883 C C C C C
Consumo Relativo para
Refrigeração -CR kWh/m
2
.ano
42.910 39.534 46.757 45.892 41.194
4.2 Estratégias de projeto e classificação do nível de eficiência energética
Para avaliar o impacto das estratégias bioclimáticas de projeto na classificação do nível de eficiência energética da envoltória, utilizou-se como exemplo a sala de estar-jantar, ambiente de permanência prolongada que possui a maior área útil da residência.
A sala de estar-jantar obteve classificação nível “D” (GHR = 12.961 ⁰C.h e CR = 42.910 kWh/m2.ano). A seguir, serão apresentados os resultados de análises comparativas entre diferentes alternativas projetuais e suas respectivas classificações de eficiência energética, tendo como referência os valores de GHR e CR obtidos em cada caso.
4.3 Influência das propriedades térmicas das paredes e cobertura
Com relação à influência das propriedades térmicas dos componentes construtivos, as diferentes hipóteses testadas representaram um impacto significativo no nível de eficiência obtido pelo ambiente estudado (Figuras 4 e 5).
No. Descrição
14 Combinação: Paredes + Cobertura 1 Cob. Original + Cor (branca) 5 Cob. Original + Laje + Cor (branca) 3 Cob. Original + Fôrro (madeira) + Cor (branca) 2 Cob. Original + Fôrro (madeira)
4 Cob. Original + laje 11 P. Tijolo Furado + Cor (branca) REAL Cob. Original + P. Original
8 P. Rebôco + Cor (branca) 13 P. Tijolo Furado + Cor (azul)
7 P. Original + Cor (azul) 10 P. Rebôco + Cor (azul) 12 P. Tijolo Furado + Cor (amarelo)
9 P. Rebôco + Cor (amarelo) 6 P. Original + Cor (amarelo)
ALTERNATIVAS
LEGENDA
Figura 4 – Variação dos Graus hora de resfriamento obtidos em função de diferentes combinações de componentes construtivos.
ALTERNATIVAS
LEGENDA
No. Descrição
1 Cob. Original + Cor (branca) 5 Cob. Original + Laje + Cor (branca) 14 Combinação: Paredes + Cobertura
3 Cob. Original + Fôrro (madeira) + Cor (branca) 2 Cob. Original + Fôrro (madeira)
4 Cob. Original + laje REAL Cob. Original + P. Original
11 P. Tijolo Furado + Cor (branca) 8 P. Rebôco + Cor (branca) 7 P. Original + Cor (azul) 13 P. Tijolo Furado + Cor (azul) 10 P. Rebôco + Cor (azul)
6 P. Original + Cor (amarelo) 12 P. Tijolo Furado + Cor (amarelo)
9 P. Rebôco + Cor (amarelo)
Figura 5 – Variação do Consumo Relativo para refrigeração (CR) obtido em função de diferentes combinações de componentes construtivos.
A influência da absortância da cobertura se destaca, sendo que a adoção de pintura branca ao invés da cor natural da cerâmica resultou em uma redução de 61% no GHR e de 57% no CR, obtendo-se em ambos os casos a classificação nível “A”. Com a adoção da laje de concreto, os valores de GHR e CR são reduzidos em 60% e 47%, respectivamente, em relação à configuração original. Quanto às paredes, a substituição da tipologia original (tijolo maciço aparente, pintura branca) pelas alternativas propostas não resultou em melhor classificação de eficiência energética, tendo sido verificado o aumento de até 19% para o GHR e até 13% para o CR, quando foram empregadas pinturas com absortância elevada (α = 0,651).
4.4 Ventilação natural e cálculo do nível de eficiência energética
Sob o ponto de vista bioclimático, a distribuição das aberturas existentes nos ambientes favorece o aproveitamento da ventilação natural. No caso da sala de estar-jantar, a área efetiva de ventilação da janela na fachada Leste é igual a 2,46 m2. Na fachada Oeste estão dispostas aberturas cuja área efetiva de ventilação totaliza 4,93 m2 e, na fachada Norte, a porta de acesso ao ambiente possui área efetiva de abertura igual a 0,98 m2. De acordo com o RTQ-R, as aberturas existentes na fachada Oeste seriam contabilizadas como área de entrada de ar, pelo fato de possuírem maior área em relação às demais fachadas do ambiente. Na prática, a janela situada na fachada Leste representa efetivamente a abertura para entrada de ar no ambiente, pois se encontra exposta à ventilação predominante SE, ocorrendo a saída de ar pela fachada Oeste.
A Figura 6 ilustra um ensaio em mesa d’água realizado com a maquete física da residência. Simulando-se a incidência dos ventos SE, pode-se observar que os fluxos de ar se distribuem por todo o ambiente, dada a existência de amplas aberturas de entrada e saída de ar em fachadas opostas de todos os ambientes. No caso da sala de estar-jantar, a ventilação cruzada também ocorre em diferentes níveis: no nível do usuário, favorecendo o conforto fisiológico (entrada: janela leste, varanda; saída: janela oeste, pátio); e também próximo à coberta, com saída pela faixa de cobogós, colaborando para a remoção do ar quente (Figura 7).
As Figuras 6 e 7 apresentam dados qualitativos do comportamento da ventilação natural no ambiente em estudo. Alterações na disposição e dimensões das aberturas afetariam diretamente a distribuição dos fluxos de ar. Com relação à classificação do nível de eficiência energética, buscou-se identificar o efeito de tais variações, com base nos cálculos dos parâmetros GHR e CR correspondentes a diferentes configurações de aberturas de saída de ar, ilustradas na Figura 3.
a) Ensaio na mesa d’água b) Representação esquemática Figura 6 – Planta-baixa da residência, simulação da incidência do vento SE
SALA
PÁTIO CIRC. JARDIM
a) Ensaio na mesa d’água b) Representação esquemática Figura 7 – Corte transversal, simulação da incidência do vento SE na sala de estar-jantar
Foi determinado o nível de eficiência energética, calculando-se os parâmetros GHR e CR sob duas condições: 1) mantendo-se as mesmas tipologias construtivas das paredes e cobertura da residência real; e 2) utilizando-se a combinação de paredes e cobertura que resultou na classificação nível “A”, com menores valores de GHR e CR obtidos (Figura 8).
Paredes: Tijolos 6 furos (branca) + Cobertura: Cerâmica (branca) +
Laje Propriedades Térmicas
originais
Paredes: Tijolos 6 furos (branca) + Cobertura: Cerâmica (branca) +
Laje Propriedades Térmicas
originais
a) GHR b) CR
Figura 8 - Efeito da variação das aberturas de saída de ar (parede oeste, sala de estar-jantar) sobre o GHR e o CR.
Mantendo-se os mesmos tipos de parede e cobertura empregados na residência real e reduzindo-se a área de saída de ar (fachada Oeste) para 25% da área de entrada de ar (fachada Leste), ocorre um acréscimo no GHR de 2,3% em relação ao GHR obtido inicialmente, mantendo-se a classificação nível “D”. Quanto ao CR, o mesmo sofre acréscimos que variam entre 0,3% e 1,1%, também mantendo-se o nível “C” em todos os casos. Para a tipologia construtiva com paredes e cobertura que obteve classificação nível “A” (paredes de tijolos 6 furos, cor branca + cobertura cerâmica, cor branca, com laje de concreto), a redução da área
de saída de ar resulta na diminuição do valor do GHR: -4,3% a -1,2%, enquanto o valor do CR sofre acréscimos que variam de 0,3% a 1,0%. Para estas alternativas, a classificação manteve-se com nível “A”. Tais resultados demonstram que influência das propriedades térmicas dos componentes construtivos na classificação do nível de eficiência energética é preponderante sobre a influência da disposição das aberturas no ambiente em estudo.
5. CONCLUSÕES
A residência avaliada se caracteriza pelo uso intensivo da ventilação natural, favorecida pela porosidade da edificação, orientação e disposição adequada das aberturas. Isto possibilita a climatização unicamente por vias passivas, conforme era a intenção do arquiteto desde a fase de projeto. Entretanto, a classificação do nível de eficiência energética obtida pela edificação apresentou-se pouco sensível aos aspectos relacionados à ventilação natural. Verificou-se que as propriedades térmicas das paredes e coberturas apresentam uma influência preponderante sobre os parâmetros GHR e CR, principalmente a absortância da cobertura. Tomando-se como exemplo a sala de jantar, verificou-se que a aplicação de pintura branca na telha cerâmica original, mantendo-se as características atuais da envoltória, resultaria na mudança da classificação nível “D” para nível “A”. Já a redução das aberturas destinadas à saída de ar na fachada Oeste, fundamentais para assegurar a eficácia da ventilação cruzada, não alteraria a classificação, ocorrendo variações inferiores a 3% nos valores de GHR e CR. Sabe-se que temperatura do ar nos ambientes internos sofre a influência da carga térmica advinda da envoltória, justificando-se o uso de cores claras para reduzir a absorção do calor pelas superfícies externas. Porém, o resfriamento fisiológico, relacionado às trocas de calor por convecção, proporcionadas pelo contato entre os fluxos de ar e a pele, é diretamente influenciado pela turbulência do escoamento e sua umidade relativa. Portanto, a remoção eficiente do calor nos ambientes internos, proporcionada pela ventilação, é fundamental para assegurar o conforto térmico dos usuários. Tais resultados demonstram que há necessidade de aprofundamento no método de avaliação da envoltória do RTQ-R, conferindo a adequada valorização dos aspectos relacionados à ventilação natural.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à ELETROBRAS, financiadora da pesquisa. REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 15220-2: Desempenho térmico de edificações. Parte 2: Método de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. Rio de Janeiro, 2005a.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 15220-3: Desempenho térmico de edificações. Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro, 2005b.
BRASIL. Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Portaria nº 18, de 16 de janeiro de 2012. Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ-R). Brasília, DF, 2010. Disponível em < http://www.inmetro.gov.br/legislacao/rtac/pdf/RTAC001627.pdf >. Acesso em: 15 ago 2012.
DORNELLES, K. A. Absortância solar de superfícies opacas: Métodos de determinação e base de dados para tintas látex acrílica e PVA. 2008. 152p. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2008.
