Apostila. Hiperlivro EtiqEEE

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liv

ro

E

tiqE

EE

Universidade Federal de Santa Catarina

Centro Tecnológico

Arquitetura e Urbanismo

Florianópolis - 2013 Terceira edição

Apostila

Hiperlivro EtiqEEE

Apostila Hiperlivro EtiqEEE

Autores

LabCon/ARQ/UFSC

Arq. Evelise Leite Didoné, MSc. Arq. MarceloGalafassi, MSc. Arq. Raphaela Walger da Fonseca, MSc.

Acad. Luíza de Castro, Arq. e Urb. Acad. Mariana Pamplona, Arq. e Urb. Acad. Mary A. Yamakawa, Arq. e Urb.

Hiperlab/CCE/UFSC

Acad. Bettina M. D’avila, Design Gráfico Acad. Fernando Pires, Arq. e Urb. Acad. Marina Pinho, Design Gráfico

Coordenação

Prof. Fernando Oscar Ruttkay Pereira, Ph.D - LabCon Profª. Alice Theresinha Cybis Pereira, Ph.D - Hiperlab

Sumário

Definições, símbolos e unidades...5

Glossário de definições, símbolos e unidades do RTQ...6

Introdução...17

Apostilas...18

Procedimento de Determinação da Eficiência...19

Classificações Parciais do Edifício...19

Classificação Geral do Edifício...20

Bonificações...22

Pré-requisitos Gerais...28

Pré-requisitos Específicos...33

Material Complementar...34

Edifício Exemplo...34

Envoltória...36

Pré-requisitos Específicos...37

Pré-requisitos para Nível A...45

Pré-requisitos para Nível B...46

Pré-requisitos para os Níveis C e D...47

Procedimento de Determinação da Eficiência...47

Sistema de Iluminação...65

Pré-Requisitos Específicos...66

Procedimentos de Determinação da Eficiência...66

Método da área...67

Método das atividades...71

Índice de Ambiente (K)...77

Room C avity Ratio (RCR)...79

Sistema de Condicionamento de Ar...81

Pré-requisitos Específicos...82

Aparelhos Avaliados...83

Aparelhos não Avaliados...90

Sistemas Centrais...94

Tabelas para Avaliação...101

Determinação da Eficiência...113

Considerações Finais...116

Simulação...117

Como obter uma etiqueta?...117

Definições, símbolos e unidades

No capítulo inicial do regulamento, são apresentadas definições de termos, símbolos e unidades utilizadas nos capítulos se-guintes.

Definições Símbol

os e Unidades

Definições Símbol

Definições, símbolos e unidades

A

A

berturA

:

Todas as áreas da envoltória do edifício com fechamento translúcido ou transparente, que permitem a entrada da luz,

incluindo janelas, painéis plásticos, claraboias, portas com mais da metade da área de vidro e paredes de blocos de vidro. Excluem-se vãos sem fechamentos e elementos vazados como cobogós.

AC:

Área Condicionada (m²): Área de piso dos ambientes condicionados.

A

env

:

Área da envoltória (m²): soma das áreas das fachadas e empenas e da área de cobertura, incluindo a área das aberturas.

AHS:

Ângulo horizontal de sombreamento: Ângulo formado por dois planos verticais:

• o primeiro plano é o que contém a base da folha de vidro (ou material translúcido);

• o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da proteção solar vertical e a extremidade oposta da base da folha de vidro (ou material translúcido).

Dica!1

A

mbiente

:

Espaço interno de um edifício fechado por superfícies sólidas, tais como paredes ou divisórias, teto e piso, e por

disposi-tivos operáveis, tais como janelas e portas.

A

mbienteCondiCionAdo

:

Ambiente fechado (incluindo fechamento por cortinas de ar) atendido por sistema de condicionamento

de ar.

A

mbiente de permAnênCiAprolongAdA

:

Ambiente de ocupação contínua por um ou mais indivíduos. Inclui escritórios, área

de venda de mercadoria, salas de aulas, cozinhas, áreas de refeição, circulação de público em shoppings centers fechados, laboratórios,

Dica!1

O AHS diz respeito à proteções solares verticais. Para analisá-las é necessário verificar a PLANTA.

AnC:

Área não-condicionada (m²): Área de piso dos ambientes não condicionados de permanência prolongada com comprovação de conforto por simulação. Ambientes naturalmente ventilados sem comprovação de conforto por simulação não fazem parte do cômputo de ANC.

A

pCob

:

Área de projeção da cobertura (m²). É a área de projeção horizontal da cobertura, incluindo terraços cobertos ou descobertos.

É utilizada para o cálculo do fator altura.

A

pe

:

Área de projeção do edifício: Para edifícios de formato uniforme, é a área de projeção horizontal; para edifícios de formato

irregular, é a média das áreas de projeção dos pavimentos, excluindo-se os subsolos. É utilizada para a escolha da equação final do índice de consumo.

Á

reAde

p

ermAnênCiA

t

rAnSitóriA

:

APT (m²): Área útil dos ambientes de permanência transitória, desde que não

condiciona-dos. Garagens e estacionamentos não entram no cálculo da APT.

A

tot

:

Área total de piso (m²): Soma das áreas de piso fechadas de construção, medidas externamente.

Au:

Área útil (m²): Para esta regulamentação, a AU é a área realmente disponível para ocupação, medida entre os paramentos

inter-nos das paredes que delimitam o ambiente, excluindo garagens.

AvS:

Ângulo vertical de sombreamento: Ângulo formado por dois planos que contêm a base da abertura:

• o primeiro é o plano vertical na base da folha de vidro (ou material translúcido);

• o segundo plano é formado pela extremidade mais distante da proteção solar horizontal até a base da folha de vidro (ou mate-rial translúcido).

Dica!2

C

CA:

Sistema de Condicionamento de ar: Processo de tratamento de ar destinado a controlar simultaneamente a temperatura, a

umidade, a pureza e a distribuição de ar de um meio ambiente.

Dica!2

O AVS diz respeito à pro-teções solares horizontais. Para analisá-las é necessário verificar o CORTE.

C

ApACidAde

t

érmiCA

(C):

Quantidade de calor necessária para variar em uma unidade a temperatura de um sistema.

C

oberturAnão ApArente

:

Cobertura sem possibilidade de visualização por pedestres situados na calçada do logradouro do

ed-ifício. No caso de o edifício ter acesso a mais de uma rua ou avenida, deve-se considerar o logradouro principal.

C

oefiCientede

p

erformAnCe

(Cop):

Pode ser definido para as condições de resfriamento ou aquecimento. Para resfriamento,

segundo a norma ASHRAE 90.1, é a razão entre o calor removido do ambiente e a energia consumida, para um sistema completo de refrigeração ou uma porção específica desse sistema sob condições operacionais projetadas. Para aquecimento, segundo a norma ASHRAE 90.1, é a razão entre o calor fornecido ao ambiente e a energia consumida, para um sistema completo de aquecimento por bomba de calor, incluindo o compressor e, se aplicável, o sistema auxiliar de aquecimento, sob condições operacionais projetadas.

C

oefiCiente

i

ntegrAdo de

p

erformAnCe

(iCop):

Grandeza que expressa o COP de refrigeração em carga parcial para

unidades de condicionamento de ar unitárias, ponderando a eficiência do equipamento quando este opera em diferentes capacidades de carga.

C

oletor

S

olAr

:

Dispositivo que absorve a radiação solar incidente, transferindo-a para um fluido de trabalho, sob a forma de

energia térmica.

D

dCi:

Densidade de carga interna (W/m²): É aquela proporcionada pela ocupação dos ambientes ou do edifício e pelo uso de equipa-mentos e da iluminação.

dpi:

Densidade de Potência de Iluminação (W/m²): Razão entre o somatório da potência de lâmpadas e reatores e a área de um

ambiente.

os e Unidades

E

e

difíCioS

C

omerCiAiS

,

de

S

erviço e

p

úbliCoS

:

Edifícios públicos e/ou privados, usados com finalidade que não residencial

ou industrial.

São considerados comerciais, de serviços ou públicos: escolas; instituições ou associações de diversos tipos, incluindo as des-tinadas à prática de esportes; tratamento de saúde de animais ou de humanos, tais como hospitais, postos de saúde e clínicas; venda de mercadorias em geral; prestação de serviços; bancos; diversão; preparação e venda de alimentos; escritórios e edifícios empresariais, de uso de entidades, instituições ou organizações públicas municipais, estaduais e federais, incluindo sedes de empresas ou indústrias, desde que não haja a atividade de produção nestas últimas; edifícios destinados a hospedagem, sejam eles hotéis, motéis, resorts, pousadas ou similares.

As atividades listadas nesta definição não excluem outras, não listadas.

eer:

Energy Efficiency Ratio: A razão entre a capacidade total de resfriamento (em BTU/h) e a potência requerida (em W) sob

condições operacionais estabelecidas.

enCe:

Etiqueta Nacional de Conservação de Energia.

enCe g

erAl

:

Etiqueta Nacional de Conservação de Energia fornecida para edifícios, ou parcela dos edifícios, que passaram pela

avaliação dos três sistemas.

enCe p

ArCiAl: Etiqueta Nacional de Conservação de Energia fornecida para edifícios com avaliação de um ou dois sistemas. A

avaliação dos sistemas de iluminação e condicionamento de ar pode ser realizada para apenas uma parcela do edifício.

e

nv

:

Envoltória: Planos externos da edificação, compostos por fachadas, empenas, cobertura, brises, marquises, aberturas, assim

como quaisquer elementos que os compõem.

e

q

n

um

:

Equivalente Numérico: Número representativo da eficiência de um sistema.

Inserir comentário: EqNum

e

q

n

um

AC

: Número representativo da eficiência do sistema de condicionamento de ar.

Definições Símbol

os e Unidades

Definições Símbol

e

q

n

um

dpi:

Número representativo da eficiência do sistema de iluminação.

e

q

n

um

e

nv

:

Número representativo da eficiência da envoltória.

e

q

n

um

S:

Número representativo da eficiência de um edifício condicionado artificialmente, avaliado pelo método da simulação.

e

q

n

um

v:

Número representativo do conforto dos ambientes não condicionados artificialmente.

F

fA:

Fator altura: Razão entre a área de projeção da cobertura e a área de piso (Apcob/Atot), com exceção dos subsolos.

f

ACHAdA

:

Superfície externa vertical ou com inclinação superior a 60o em relação à horizontal. Inclui as superfícies opacas, paredes,

translúcidas, transparentes e vazadas, como cobogós e vãos de entrada.

f

ACHAdAoeSte

:

Fachada cuja normal à superfície está voltada para a direção de 270o em sentido horário a partir do norte

geográ-fico. Fachadas cuja orientação varia de +45o a -45o em relação a essa orientação serão consideradas como fachadas oeste para uso neste regulamento.

ff:

Fator de Forma: Razão entre a área da envoltória e o volume do edifício (Aenv/Vtot).

f

rAção

S

olAr

:

Parcela de energia requerida para aquecimento da água que é suprida pela energia solar, em média anual.

fS:

Fator solar: Razão entre o ganho de calor que entra num ambiente através de uma abertura e a radiação solar incidente nessa

mesma abertura. Inclui o calor radiante transmitido pelo vidro e a radiação solar absorvida, que é reirradiada ou transmitida, por condução ou convecção, ao ambiente. 50:2003 apresentam procedimentos de cálculos normalizados para o FS e outros índices de

os e Unidades

A NFRC 201:2004 apresenta procedimentos e especificações técnicas normalizadas para apli-cação de um método calorimétrico de medição de ganho de calor solar em janelas.

Dica!3

H

HSpf:

Heating Seasonal Performance Fator: segundo a norma ASHRAE 90.1, é a razão entre o

calor fornecido por uma bomba de calor durante o período em que normalmente está em uso ao longo de um ano (em kW/h) e a energia elétrica total durante o mesmo período.

I

iC

env

:

Indicador de consumo da envoltória.

i

luminAção de

t

ArefA

:

Iluminação direcionada a uma superfície ou área específica, que

pro-porciona o nível de iluminamento adequado e sem ofuscamento para realização de tarefas visuais específicas.

A iluminação de tarefa é diferenciada da iluminação geral por não abranger todas as superfí-cies e deve ter controle independente.

iplv:

Integrated part-load value: Número de um dígito baseado em COP, ou kW/TR, que expressa eficiência em carga parcial para equipamento de condicionamento de ar e bomba de calor na base de pesos ponderados de operação a várias capacidades de carga.

Dica!3

Cálculo de fator solar de elementos translúcidos e transparentes de acordo com a NBR 15220-2 (ABNT, 2005):

FS_T = U . α . R_SE + τ

Onde:

FST = fator solar de elementos transparentes ou translúcidos [J/m²K];

U = transmitância térmica do componente [W/m²K]; α = absortância à radiação solar;

RSE = resistência superficial externa [m²K/W];

τ = transmitância à radiação solar.

Os dados para a realização dessa equação devem ser em números fracionários e podem ser obtidos diretamente através dos catálogos de fabricantes.

M

m

ódulo

f

otovoltAiCo: Unidade básica formada por um conjunto de dispositivos fotovoltaicos, interligados eletricamente e

encapsulados, especificamente desenvolvida para realizar a conversão direta de energia solar em energia elétrica.

P

pAf

o

:

Percentual de área de abertura na fachada oeste (%).

pAf

t

:

Percentual de Área de Abertura na Fachada total (%): É calculado pela razão entre a soma das áreas de abertura envidraçada,

ou com fechamento transparente ou translúcido, de cada fachada e a área total de fachada da edificação.

Refere-se exclusivamente a aberturas em paredes verticais com inclinação superior a 60° em relação ao plano horizontal, tais como janelas tradicionais, portas de vidro ou sheds, mesmo sendo estes últimos localizados na cobertura.

Exclui área externa de caixa d’água no cômputo da área de fachada, mas inclui a área da caixa de escada até o ponto mais alto da cobertura (cumeeira).

Neste regulamento, sua inserção nas equações 3.1 a 3.10 deve ser sob forma de fração (0 a 1).

Dica!4

p

Arede externA

:

Superfície opaca que delimita o interior do exterior da edificação. Esta definição exclui as aberturas.

pAZ:

Percentual de abertura zenital (%): Percentual de área de abertura zenital na cobertura. Refere-se exclusivamente a aberturas em

superfícies com inclinação inferior a 60o em relação ao plano horizontal. Deve-se calcular a projeção horizontal da abertura. Acima dessa inclinação, ver PAFT.

Dica!4

Incluem-se nesse cálculo os vidros do edifício, mas não suas esquadrias, ou seja, ape-nas as áreas da fachada que deixam a luz natural entrar. Considera-se que o vidro pertence à fachada quando o ângulo com o plano horizon-tal for igual ou superior a 60º. O cálculo deve ser feito pri-meiramente para cada facha-da, ou seja, um PAF parcial e depois se calcula o PAF total. Deve ser feita uma compara-ção do PAFT com o PAF da

fachada oeste, pois se o PAFO

for maior que 20% do PAFT,

deve-se adotar o PAFO para

cálculo. Se PAFO ≥ 0,2 x PAFT,

pt:

Pontuação total alcançada pelo edifício.

pu:

Padrão de uso heart: Horas e taxas de ocupação e operação do edifício: horas de ocupação interna, horas em que um sistema de

condicionamento de ar está ligado ou horas em que um edifício é utilizado.

R

rtq-C:

Regulamento técnico da qualidade para eficiência energética de edifícios comerciais, de serviços e públicos.

S

SCop:

Seasonal Coefficient of Performance: pode ser definido para as condições de resfriamento ou aquecimento. Para resfria-mento: segundo a norma ASHRAE 90.1, é a razão entre a quantidade de calor removido por um condicionador de ar durante o período em que normalmente está em uso ao longo de um ano e a energia elétrica total consumida no mesmo período. Para aquecimento: segundo a norma ASHRAE 90.1, é a razão entre a quantidade de calor fornecido por uma bomba de calor durante o período em que

normalmente está em uso ao longo de um ano e a energia elétrica total consumida no mesmo período.

Definições Símbol

os e Unidades

Definições Símbol

Seer:

Seasonal Energy Efficiency Ratio: Segundo a norma ASHRAE 90.1, é a razão entre a quantidade de calor re-movido de um condicionador de ar durante o período em que normalmente está em uso ao longo de um ano e a energia elétrica consumida nesse mesmo período (em Wh).

T

t

ArefAS

v

iSuAiS

:

Designa as atividades que necessitam identificar detalhes e objetos para o desenvolvimento de certa

atividade, o que inclui o entorno imediato destes detalhes ou objetos. Inserir comentário: Tarefas Visuais

t

rAnSmitânCiAtérmiCA

:

(W/m²K) Transmissão de calor em unidade de tempo e através de uma área unitária de um

elemento ou componente construtivo, neste caso, de componentes opacos das fachadas (paredes externas) ou coberturas, incluindo as resistências superficiais interna e externa, induzida pela diferença de temperatura entre dois ambientes.

A transmitância térmica deve ser calculada utilizando-se o método de cálculo da NBR 15220-2 (ABNT, 2005) ou determinada pelo método da caixa quente protegida da NBR 6488 (ABNT, 1980).

Dica!5

U

u

Cob

:

Transmitância Térmica da Cobertura (W/m²K).

u

pAr

:

Transmitância Térmica das Paredes (W/m²K ): neste regulamento, refere-se à transmitância de paredes

exter-Dica!5 A NBR 15220-2 estabelece que: U_T = 1 / RT Onde: U_T = transmitância térmica (W/m²K) RT = resistência térmica (m²K/W)

A transmitância térmica (U) diz respeito à trans-missão de calor pelos componentes da fachada. Sendo assim é preciso verificar todas as seções da parede que não forem homogêneas, pois elas se comportam de maneira diferenciada.

Na parede do exemplo a seguir, existem três seções diferentes:

V

v

tot

:

Volume Total da Edificação (m³): volume delimitado pelos fechamentos externos do edifício

(fachadas e cobertura), com exceção de pátios internos descobertos.

Dica!6

Z

Z

onA

b

ioClimÁtiCA

:

Região geográfica homogênea quanto aos elementos climáticos que

interfer-em nas relações entre ambiente construído e conforto humano de acordo com a NBR 15220 – Parte 3.

Z

onAde

C

onforto: Zona onde existe satisfação psicofisiológica de um indivíduo com as condições

térmicas do ambiente. Para especificar a hipótese de conforto adotada, utiliza-se uma das seguintes normas: ASHRAE Standard 55:2004 ou ISO 7730:2005.

Z

onA

t

érmiCA

:

Espaço ou grupo de espaços dentro de um edifício condicionado que são

sufici-entemente similares, onde as condições desejadas (temperatura) podem ser mantidas usando-se um único sensor (termostato ou sensor de temperatura).

Dica!6

O Vtot é o produto da área de piso pela altura do pavimento. Exemplo:

Introdução

O objetivo do regulamento em estudo é “criar condições para a etiquetagem voluntária do nível de eficiência

energética de edifícios comerciais, de serviços e públicos”.

Os edifícios submetidos a esta regulamentação devem atender a todas as normas da ABNT vigentes e aplicáveis. A concessão da etiqueta será realizada nas diferentes fases do edifício, e será dividida em quatro partes

(En-voltória; Sistema de Iluminação; Sistema de Condicionamento de Ar; e Edificação Completa). As diferentes fases do

edifício são:

- projeto de nova edificação;

- edificação concluída após o Habite-se; e

- edificação existente, após a reforma com vistas à melhoria da eficiência energética.

A etiquetagem é de caráter voluntário, podendo vir a ser obrigatória para edificações novas em um futuro próximo. Veja a seguir os itens que completam este capítulo:

- procedimento de Determinação de Eficiência; - bonificações; - pré-requisitos gerais; e - pré-requisitos epecíficos.

e

xemploSde etiquetAS Edifício Completo Parciais

Apostilas

Para auxiliar na compreensão do conteúdo do curso, estão disponíveis para download no site do Procel Info (http://www.eletrobras.

com/pci/main.asp), os quatro volumes de apostilas desenvolvidos, na íntegra, que contêm todo o material oficial referente à

Etiqueta-gem:

- Volume 1: apresentação do processo de etiquetagem; - Volume 2: apresenta o RTQ-C;

- Volume 3: apresenta o RAC-C; e

- Volume 4: apresenta o manual referente ao RTQ-C e ao RAC-C.

In

trodução

In

Procedimento de Determinação da Eficiência

O RTQ aplica-se a edifícios com: - condicionados;

- parcialmente condicionados; e - não condicionados.

Edifícios de uso misto7 _{devem ter suas parcelas não residenciais avaliadas separadamente.}

A etiquetagem de eficiência energética de edifícios deve atender aos requisitos relativos: - ao desempenho da envoltória;

- à eficiência e potência instalada do sistema de iluminação; e - à eficiência do sistema de condicionamento de ar.

Essas três categorias podem ser avaliadas pelo método prescritivo e serão abordadas nos capítulos seguintes.

Outro método de avaliação é a simulação computacional, que também avalia essas categorias, entretanto esse método não será abor-dado neste curso.

Todas as categorias têm níveis de eficiência que variam de (mais eficiente) a (menos eficiente).

Classificações Parciais do Edifício

Parcelas de edifícios podem também ter o sistema de iluminação e/ou o sistema de condicionamento de ar avaliados separadamente,

recebendo uma classificação parcial do nível de eficiência referente a cada um desses itens. Essa classificação pode ser:

EdifíciosdE Uso Misto7 São aqueles caracterizados pelo uso residencial e

com-ercial; ou residencial e de serviços; ou residencial e pú-blico.

Classificação Geral do Edifício

Para obter a classificação geral do edifício, deve-se levar em conta os pré-requisitos que influenciam no resultando da

clas-sificação final.

Para isso, são atribuídos pesos para cada categoria e, de acordo com a pontuação final, é obtida uma classificação que

tam-bém varia de (mais eficiente) a (menos eficiente).

Os pesos estão distribuídos da seguinte forma: - Envoltória = 30%

- Sistema de Iluminação = 30%

- Sistema de Condicionamento de Ar = 40%

O nível de classificação de cada pré-requisito equivale a um número de pontos correspondentes, atribuídos segundo a tabela 2.1 EqNum.

Esta tabela fornece o Equivalente Numérico (EqNum) para cada nível de eficiência

No caso de edifícios que possuem áreas condicionadas, deve-se observar o seguinte para a análise dessas áreas:

- ÁreA útil doS AmbienteS de permAnênCiA trAnSitóriA

:

tais como circulação, depósitos, banheiros, não são

con-sideradas para análise das áreas condicionadas.

- ÁreAútildoSAmbienteSdepermAnênCiAprolongAdA: tais como lojas, escritórios, áreas de trabalho que não

pos-suam condicionamento de ar, é obrigatório comprovar por simulação que o ambiente interno proporciona temperaturas dentro da zona de conforto durante um percentual das horas ocupadas, estabelecido de acordo com a tabela 6.1 do RTQ-C:

In

trodução

In

Fonte: RTQ-C

Portanto, a classificação geral do edifício é calculada de acordo com a distribuição dos pesos, por meio da Eq. 2.1:

Equação 2.1 - Cálculo da classificação geral Onde:

- EqNumEnv é o equivalente numérico da envoltória;

- EqNumDPI é o equivalente numérico do sistema de iluminação, identificado pela sigla DPI, de Densidade de Potência de Iluminação; - EqNumCA é o equivalente numérico do sistema de condicionamento de ar;

- AC é a área de piso dos ambientes condicionados; e - AU é a área útil.

Os equivalentes numéricos para os níveis de eficiência de cada requisito são obtidos na Tabela 2.1.

O nível de eficiência do requisito envoltória das áreas condicionadas é definido de acordo com o item 3. O nível de eficiência do sistema de iluminação (DPI) é definido no item 4.

O número de pontos obtidos na equação 2.1 irá definir a classificação geral da edificação, conforme a tabela 2.2:

Tabela 2.2: Classificação Geral

Bonificações

São iniciativas que aumentam a eficiência energética da edificação e podem receber até um ponto na classificação geral,

entrando na equação final na parte de bonificações. É estabelecido um nível mínimo de economia de pelo menos uma das iniciativas listadas. Se a economia estiver abaixo da mínima estabelecida, é calculado o valor proporcional para contribuição na equação final. É possível também combinar diferentes itens a fim de atingir a pontuação máxima.

Para tanto, essas bonificações deverão ser justificadas, e a economia gerada deve ser comprovada. Elas podem ser relativas a:

Á

guA

:

sistemas e equipamentos que racionalizem seu uso, tais como torneiras com arejadores, sanitários com sensores e

aproveitamento de água pluvial e de outras fontes alternativas.

Devem proporcionar uma economia mínima de 40% no consumo anual de água do edifício, considerando práticas correntes

de dimensionamento.

In

trodução

In

Exemplos ilustrativos:

Este sistema reutiliza a água da torneira no vaso sanitário.

fonte: http://www.ecodesenvolvimento.org.br/noticias/sistemas-reutilizam-agua-da-pia-na-descarga-dos , acessado em dezembro de 2009.

In

trodução

In

trodução

de água quente representa um percentual igual ou maior a 10% do consumo energia, e que utilizem aquecimento solar de água devem provar atendimento com uma fração solar igual ou superior a 70%.

A energia eólica ou painéis fotovoltaicos devem proporcionar uma economia mínima de 10% no consumo anual de energia

elétrica do edifício.

Exemplos ilustrativos:

Turbinas eólicas no Bahrain World Trade Center

fonte: http://blog.bola.info/2008/06/20/arquitetura-top-10-iniciativas-green/, acessado em dezembro de 2009.

Fachada com painéis fotovoltaicos

fonte: http://www.aeacursos.com.br/gbc/hotsite/artigos/Energia%20solar%20fotovolt%C3%A1ica.asp, vvacessado em dezembro de 2009

In

trodução

In

trodução

Sistema de aquecimento solar

fonte: http://www.vitruvius.com.br/institucional/inst125/inst125_02_03.asp, acessado em dezembro de 2009.

S

iStemAS de CogerAção

:

devem proporcionar uma economia mínima de 30% no consumo anual de energia elétrica do

edifício.

A cogeração consiste no reaproveitamento do calor originado nos processos termodinâmicos de geração de energia elétrica. Isso pode dar-se sob a forma de vapor, água quente e/ou fria (trigeração), para uma aplicação secundária, que pode ou não estar ligada ao processo principal. Exemplos de sistemas que utilizam a cogeração: turbina a vapor, turbina a gás e motor de combustão interna.

In

trodução

In

fonte: http://www.eficiencia-energetica.com, acessado em dezembro de 2009.

i

novAçõeS téCniCAS

:

ou sistemas que comprovadamente aumentem a eficiência energética da edificação, proporcionando uma

economia mínima de 30% do consumo anual de energia elétrica.

Também se encaixam neste item sistemas que não estão previstas neste regulamento, como aproveitamento de luz natural, estratégias bioclimáticas que reduzam o uso do sistema de ar condicionado.

Estratégias bioclimáticas

fonte: http://www.vitruvius.com.br/institucional/inst125/inst125_02_03.asp, acessado em dezembro de 2009.

Além dos itens descritos acima, os edifícios que possuírem elevadores classificados em nível pela norma VDI4707, receberão

0,5 ponto de bonificação. Caso exista mais de um elevador, todos devem possuir classificação máxima para receber bonificação.

In

trodução

In

Pré-requisitos Gerais

Antes dos requisitos descritos nos itens 3 a 5, para o edifício ser elegível à etiquetagem, deve cumprir os seguintes requisitos míni-mos:

p

oSSuir CirCuito elétriCo SepArAdo por uSo finAl

:

sistema de iluminação, sistema de condicionamento de ar, e

outros. Caso esse item não seja atendido, o nível de eficiência do edifício será no máximo .

Á

guAquente

:

edificações com elevada demanda de água quente, ou aqueles em que a parcela de água quente represente

um percentual igual ou maior a 10% do consumo de energia, devem apresentar uma estimativa da demanda de água quente.

Para atingir o nível deve-se comprovar que 100% da demanda de água quente é atendida por um ou mais dos sistemas

descritos a seguir:

Para sistemas de aquecimento solar:

- os coletores solares devem ser instalados voltados para o Norte geográfico. Recomenda-se um desvio máximo de até 30º em relação a esta orientação;

- o ângulo de inclinação dos coletores solares deve estar no intervalo compreendido entre a latitude do local do edifício e esta latitude acrescida de 10º;

- os reservatórios devem possuir Selo PROCEL, ter isolamento térmico adequado ecapacidade de armazenamento mínimo compatível com a metodologia de cálculo proposta pela NBR 15569;

- os coletores solares devem possuir ENCE A ou B e a área coletora deve ser compatível com a metodologia de cálculo pro-posta pela NBR 15569;

- na instalação do sistema de aquecimento solar recomenda-se instaladores que fazem parte do Programa de qualificação de fornecedores de sistemas de aquecimento solar - QUALISOL BRASIL.

Para aquecedores a gás do tipo instantâneo:

- aquecedores a gás do tipo instantâneo devem possuir etiqueta com classificação A, segundo regulamento específico do PBE/ Inmetro;

- devem estar instalados em lugares protegidos permanentemente contra intempéries e com ventilação adequada para não interferir em sua eficiência.

In

trodução

In

Para sistemas de aquecimento de água por bombas de calor:

- as bombas de calor devem possuir COP maior ou igual a 3,0 W/W, medidos de acordo com a norma ASHRAE 146, ASHRAE 13256 ou AHRI 1160.

- não devem ser utilizados gases refrigerantes comprovadamente nocivos ao meio ambiente (por exemplo, R22). Recomenda-se equipamentos que utilizem os gaRecomenda-ses R 134, R 407 ou similares.

Para caldeiras a gás:

- devem atender aos requisitos mínimos de eficiência apresentados na Tabela 2.4:

Para o isolamento das tubulações:

- em tubulações metálicas para água quente, o isolamento térmico deve possuir espessura mínima determinada pela Tabela 2.5, de acordo com o diâmetro nominal da tubulação:

In

trodução

In

- em tubulações não metálicas, a espessura mínima do isolamento deve ser de 1cm, para qualquer comprimento de tubulação, com condutividade térmica entre 0,032 e 0,040 W/mK;

- para reservatórios de água quente instalados em sistemas que não sejam de aquecimento solar, deve-se comprovar que a es-trutura do reservatório apresenta resistência térmica mínima de 2,20 m²K/W.

Para atingir o nível , deve-se comprovar que um percentual igual ou superior a 70% da demanda de água quente é atendida

por um ou mais dos sistemas descritos a seguir:

In

trodução

In

Para sistemas de aquecimento solar:

- os coletores solares devem ser instalados voltados para o Norte geográfico. Recomenda-se um desvio máximo de até 30º em relação a esta orientação;

- o ângulo de inclinação dos coletores solares deve estar no intervalo compreendido entre a latitude do local do edifício e esta latitude acrescida de 10º;

- os reservatórios devem possuir Selo PROCEL, ter isolamento térmico adequado e capacidade de armazenamento mínimo compatível com a metodologia de cálculo proposta pela NBR 15569;

- os coletores solares devem possuir ENCE A ou B e a área coletora deve ser compatível com a metodologia de cálculo proposta pela NBR 15569;

- na instalação do sistema de aquecimento solar recomenda-se instaladores que fazem parte do Programa de qualificação de fornecedores de sistemas de aquecimento solar - QUALISOL BRASIL.

Para aquecedores a gás do tipo instantâneo:

- aquecedores a gás do tipo instantâneo devem possuir etiqueta com classificação A, segundo regulamento específico do PBE/ Inmetro;

- devem estar instalados em lugares protegidos permanentemente contra intempéries e com ventilação adequada para não in-terferir em sua eficiência.

Para sistemas de aquecimento de água por bombas de calor:

- as bombas de calor devem possuir COP maior que 2,0 W/W, medidos de acordo com a norma ASHRAE 146 ou AHRI 1160; - não devem ser utilizados gases refrigerantes comprovadamente nocivos ao meio ambiente (por exemplo, R22). Recomenda-se equipamentos que utilizem os gases R 134, R 407 ou similares.

Para o isolamento das tubulações:

- em tubulações metálicas para água quente, o isolamento térmico deve possuir espessura mínima determinada pela Tabela 2.5, de acordo com o comprimento da tubulação;

- em tubulações não metálicas, a espessura mínima do isolamento deve ser de 1cm, para qualquer comprimento de tubulação, com condutividade térmica entre 0,032 e 0,040 W/mK.

- para reservatórios de água quente instalados em sistemas que não sejam de aquecimento solar, deve-se comprovar que a

Edifícios com sistema de aquecimento solar e a gás que atendam menos de 70% da demanda de água, complementados por sistemas

elétricos classificam-se no nível .

Além disso, aqueles edifícios que tenham apenas aquecimento elétrico da água atingirão no máximo nível , desde que

atendam aos pré-requisitos a seguir:

Nos aquecedores elétricos de passagem, chuveiros e torneiras elétricas: - possuir eficiência energética superior a 95%;

- participar do Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE/Inmetro; - possuir potência menor ou igual a 4.600W.

Obs.: Equipamentos com potência regulável serão classificados pela maior potência.

Nos aquecedores elétricos de hidromassagem: - possuir eficiência energética superior a 95%;

- participar do Programa Brasileiro de Etiquetagem - PBE/Inmetro; - possuir potência menor ou igual a 5.000W.

Nos aquecedores elétricos por acumulação (boiler):

- aquecedores elétricos por acumulação devem possuir etiqueta com classificação A, segundo regulamento específico do PBE/ Inmetro.

Pré-requisitos Específicos

Além dos pré-requisitos gerais, há pré-requisitos específicos, que devem ser atendidos de acordo com os critérios de cada

item – Envoltória, Iluminação e Condicionamento de ar.

Esses pré-requisitos serão detalhados nos capítulos respectivos de cada item.

In

trodução

In

Caso nenhum dos pré-requisitos seja atendido em seu respectivo item, a avaliação poderá ser feita, mas o equivalente numérico

obtido não será superior às seguintes classificações:

e

nvoltóriA

:

somente ;

i

luminAção

:

máximo , de acordo com o item 4.3 “Método de cálculo da densidade de potência de iluminação” do RTQ;

C

ondiCionAmentode Ar

:

máximo , de acordo com o item 5.2 “Procedimento de determinação da eficiência” do RTQ.

Edifício Exemplo

O edifício exemplo será utilizado para demonstração de cálculos durante o curso EtiqEEE.

Trata-se de um prédio de lojas comerciais e atividades de escritório, localizado na cidade de São Francisco do Sul (Zona Bioclimática 5). As cores utilizadas na fachada são o branco e o vermelho, e há brises horizontais e verticais brancos.

Veja a seguir, a planta de cobertura e as fachadas cotadas do edifício exemplo.

In

trodução

In

In

trodução

In

In

trodução

In

Envoltória

Lembra a definição de envoltória? Então: “planos externos da edificação, compostos de fachadas, empenas, cobertura,

brises, marquises, aberturas, assim como quaisquer elementos que os compõem”.

E o peso da envoltória na equação final?8

Antes de iniciar os cálculos, é preciso analisar os pré-requisitos específicos. Para cada nível de eficiência pretendido, há

limites diferentes nos pré-requisitos.

Após a verificação dos pré-requisitos, inicia-se o procedimento de determinação da eficiência. Esses cálculos são feitos a partir de variáveis, para finalmente encontrarmos o Índice de Consumo da Envoltória, ICenv.

Confira a seguir os pré-requisitos da envoltória, como calcular as variáveis e o procedimento de classificação do edifício.

PEsodaEnvoltóriana EqUaçãofinal8

O peso da envoltória na equa-ção final é de 30%, mas possui uma particularidade impor-tante:

Como visto, a etiquetagem de um edifício tem três variáveis: a Envoltória, o Sistema de Ilu-minação e o Condicionamento de Ar. O Sistema de Ilumina-ção e o Condicionamento de Ar podem ser requeridos para a edificação inteira ou para al-gum pavimento específico, ao contrário da Envoltória, que é realizada para o edifício

com-pleto.

Assim, apesar de o peso da Envoltória ser de 30% na equação final da etiqueta, ela tem um impacto maior na equação justamente por ser

obrigatória sua avaliação

Pré-requisitos Específicos

Os pré-requsitos específicos da envoltória estão relacionados às propriedades dos materiais que compõem a fachada do

edifí-cio; à cor desses materiais; e à quantidade de aberturas zenitais existentes. Veja como cada um desses fatores influenciará no edifício.

t

rAnSmitânCiA

t

érmiCA

:

A transmitância térmica é a transmissão de calor em unidade de tempo e através de uma área unitária de um elemento ou componente construtivo, incluindo as resistências superficiais interna e externa, induzida pela diferença de temperatura entre dois ambientes.

Para a Etiquetagem, iremos verificar a transmitância dos componentes opacos das fachadas - paredes externas - e

cobertu-ras.

Pisos de áreas externas localizados sobre ambientes de permanência prolongada devem atender ao pré-requisito; no entanto,

coberturas de garagens, casa de máquinas e reservatórios de água são dispensados de atendimento. Como calcular a transmitância?

A transmitância térmica deve ser calculada utilizando o método de cálculo da NBR 15220-2 (ABNT, 2005), descrito a seguir: Primeiro, calcula-se a resistência de cada componente de uma seção:

Onde:

R = material da seção

e = espessura do material

λ = condutividade térmica

Após calcular a resistência de cada material da seção, somam-se todos eles, encontrando assim, o Rmat, correspondente à

resistência da seção inteira.

En

vol

tória

En

vol

Ao Rmat, acrescenta-se ainda a resistência superficial interna (Rsi) e resistência superficial externa (Rse), obtido por tabe-las da Norma, para chegar ao Rt:

A transmitância (U) é finalmente obtida através do inverso da resistência total (Rt):

Onde:

U = transmitância térmica dos componentes [W/m²k]; e Rt = resistência térmica dos componentes (Rt) [m²k/W].

A

bSortânCiA

:

A absortância diz respeito à radiação solar incidente e absorvida em dada superfície. Seu cálculo é estabelecido pela

NBR-15220-2 (ABNT, 2005).

Pisos de áreas externas localizados sobre ambientes de permanência prolongada devem atender ao pré-requisito; porém,

estão excluídos do cálculo:

- fachadas na divisa do terreno, ou seja, aquelas que estiverem encostadas em edificação de propriedade alheia;

- áreas cobertas por coletores e painéis solares; e

- superfícies inteiras com comprovação de estarem 100% do tempo sombreadas, desconsiderando-se o sombreamento do entorno.

Como calcular a absortância?

Para realizar o cálculo da absortância térmica do edifício-exemplo, é necessário obter as áreas de fachada de superfície opaca de diferentes cores.

En

vol

tória

En

vol

tória

Paredes:

Áreas das fachadas por cores: - Fachada Norte:

Área de fachada cor vermelha: (19,0 x 0,6) + (1,0 x 12,0) = 23,4m² Área de fachada cor branca: (19,0 x 11,4) - 4 x (12,0 x 1,5) = 144,6m²

En

vol

tória

En

vol

tória

- Fachada Leste:

Área de fachada cor vermelha: (10,0 x 0,6) + 2 x (6,4 x 1,0) - (0,4 x 1,0) + (3,5 x 1,0) + (9,0 x 0,6) = 27,3m² Área de fachada cor branca: (9,0 x 5,4) + (5,0 x 10,0) + (6,4 x 5,5) - 2 x (1,5 x 3,5) - 2 x (1,5 x 7,0) = 102,3m²

En

vol

tória

En

vol

tória

- Fachada Sul:

Área de fachada cor vermelha: (12,0 x 1,0) + (19,0 x 0,6) + (4,0 x 1,0) + (1,0 x 6,4) + (9,0 x 0,6) + (1,0 x 6,0) = 45,2m²

Área de fachada cor branca: (19,0 x 5,0) + (0,4 x 10,0) + (6,4 x 4,0) + (9,0 x 5,4) - 12 x (1,5 x 3,0) - 2 x (2,4 x 3,0) - 4 x (1,8 x 2,5) = 86,8m²

En

vol

tória

En

vol

tória

- Fachada Oeste:

Área fachada cor vermelha: 2 x (1,0 x 11,4) + (10,0 x 0,6) + (6,0 x 10,0) - (1,0 x 0,4) - 2 x (1,5 x 3,5) = 77,9m² Área fachada cor branca: (8,0 x 11,4) - 4 x (1,5 x 5,0) = 61,2m²

PondEração9

A ponderação é feita quando exis- tem áreas com diferentes carac-terísticas.

No caso da absortância, as áreas

de fachada apresentam cores diferentes que terão valores de

absortância diferentes.

Sendo assim, é necessário fazer a ponderação das áreas para descobrir a porcentagem que uma dada área representa no

En

vol

tória

En

vol

tória

Feitas as somas das áreas por cores, para determinar o resultado da absortância da parede, deve-se montar uma tabela com a

área de cada cor e suas respectivas absortâncias. Deve-se ponderar9 _{a área de cada cor, fazer a soma e, assim, obter o resultado total.}

Portanto, atende ao pré-requisito para a classificação da Envoltória.

*lembre-se que a área da caixa dágua não é contabilizada para este cálculo.

Portanto, não atende aos pré-requisitos, sendo somente possível a classificação para a parte da Envoltória.

p

erCentuAl de

A

berturA

Z

enitAl

(pAZ):

Percentual de áreas da(s) abertura(s) zenital(is) na cobertura.

Aberturas zenitais permitem que a luz natural penetre nos ambientes internos, possibilitando a redução no consumo de

eletri-cidade em iluminação.

No entanto, essa exigência garante que a entrada de luz natural no edifício não implique uma elevação da carga térmica pela radiação solar. Portanto, quanto maior a área de abertura zenital, menores os fatores solares dos vidros a serem utilizados nessas aber-turas.

Assim, o PAZ máximo de uma edificação deve ser de 5%, e, de acordo com a porcentagem, também há um fator solar (FS) máximo do vidro utilizado para as aberturas.

A aplicação dos conceitos de transmitância, absortância e PAZ será feita ao verificar os limites de cada um para os determi-nados níveis de eficiência, de acordo com a tabela a seguir.

En

vol

tória

En

vol

tória

Dica!10

Consultar o RTQ-C para

su-perfícies opacas que não es-tão sujeitas a este

pré-requi-sito.

Dica!11

Superfícies opacas em contato com placas fotovoltaicas de-vem ter transmitância máxima de 1,0 W/m2_K.

Dica!12

A absortância solar a ser con-siderada é a média das

ab-sortâncias de cada parcela da

fachada (ou cobertura)

pon-deradas pela área que

ocu-pam.

Pré-requisitos para Nível A

t

rAnSmitânCiAtérmiCA

(u)

Cobertura - limites para Ucob: Paredes externas - limites para Upar:

Dica!10, 11

A

bSortânCiA

(

α

)

Limite para coberturas e paredes externas:

Dica!12

p

erCentuAl de

A

berturA

Z

enitAl

(pAZ):

t

rAnSmitânCiAtérmiCA

(u):

Cobertura - limites para Ucob: Paredes externas - limites para Upar:

Dica!10, 11

A

bSortânCiA

(

α

):

Limite para coberturas: Dica!12

i

luminAção

Z

enitAl

:

Tabela 3.1: Limites de fator solar de vidros e de percentual de abertura zenital para coberturas.

Pré-requisitos para os Níveis C e D

En

vol

tória

En

vol

tória

t

rAnSmitânCiAtérmiCA

(u):

Cobertura - limites para Ucob:

Paredes externas - limites para Upar:

Dica!10

Procedimento de Determinação da Eficiência

Após a verificação dos pré-requisitos, procede-se à determinação do indicador de consumo da en-voltória, o ICenv.

Para a equação desse indicador, algumas variáveis (estão listadas ao lado) precisam ser calculadas. Veja a seguir algumas explicações e alguns exemplos de cálculo dessas variáveis. Os cálculos são baseados no edifício exemplo do curso.

Dica!13

Dica!13

De acordo com a zona bioclimática (NBR 15220-3 – ABNT,2005) em que o edifício está localizado, existem dife-rentes equações de classificação no RTQ. A variação dessas equações depende também da área de projeção do edifício (Ape) e do fator de forma (FF).

Verifique no RTQ as equações para cada zona bioclimática.

1. A

pCob

:

Área de projeção da cobertura [m²]

A área de projeção horizontal da cobertura inclui terraços cobertos ou descobertos.

Exemplo ilustrativo:

2. A

pe

:

Área de projeção do edifício [m²]

Assim como explicado no glossário, a Ape se diferencia do conceito usualmente utilizado na área de arquitetura e engenharia. Não é a soma das áreas da cobertura, mas sim a média da soma das áreas dos pavimentos.

Ape = (200 + 200 + 300 + 300) / 4 = 250m²

En

vol

tória

En

vol

tória

3. A

tot

:

Área total de piso [m²]

Área total dos pavimentos, medidos por fora da envoltória.

Atot = 200 + 200 + 300 + 300 = 1000m²

3.1 Aútil (Área útil)

Área interna disponível para ocupação nos pavimentos, incluindo as áreas de transição (circulações e escadas). Neste cálculo devem ser excluídas as áreas de garagem.

Aútil* = 260,7 + 260,7 + 163,5 + 163,5 = 848,4m²

*sem área das paredes

4. A

env

:

Área da envoltória [m²]

En

vol

tória

En

vol

tória

A Aenv compreende a soma das áreas de todas as fachadas e empenas mais a área de cobertura:

Ou seja, deve-se considerar o todo da fachada, inclusive as aberturas envidraçadas.

Obs.: a espessura dos brises não entra no cálculo das fachadas, pois eles não são considerados.

Área das Fachadas:

AFnorte = (12,0 x 20,0) = 240,0 m² AFsul = (12,0 x 20,0) = 240,0 m² AFleste = (12,0 x 10,0) + (6,0 x 10,0) = 180 m² AFoeste = (12,0 x 10,0) + (6,0 x 10,0) = 180 m² Acob = 100 + 200 = 300,0 m² Aenv = (240,0 x 2) + (180 x 2) + 300,0 = 1140,0 m²

5. AvS:

Ângulo Vertical de Sombreamento

No glossário é especificado que o CORTE da abertura que tem o elemento de sombreamento horizontal pode fornecer o AVS.

O edifício como um todo terá um AVS, portanto é preciso verificar todos os ângulos das aberturas e realizar a ponderação14 _por

área.

Observe que o AVS final limite é de 45°, ou seja, se o cálculo der mais do que 45°, utilize o limite. Para os cálculos parciais pode-se utilizar ângulos maiores que 45°.

PondEração14

Cada abertura da edificação pode apresentar um ângulo diferente. Sendo assim, é necessário fazer a ponderação das áreas para desco-brir a porcentagem que dada aber-tura representa no resultado final.

Determinação do AVS no edifício exemplo:

Corte de abertura da Fachada Oeste, e o ângulo formado entre a folha de vidro e o brise.

Fachada Norte

En

vol

tória

En

vol

tória

Fachada Sul Fachada Leste Fachada Oeste

En

vol

tória

En

vol

tória

AVS Total

6. AHS:

Ângulo Horizontal de Sombreamento

No glossário é especificado que a PLANTA da abertura que tem o elemento de sombreamento horizontal pode fornecer o AHS. O edifício como um todo terá um AHS, portanto é preciso verificar todos os ângulos das aberturas e realizar a ponderação por área. Observe que para o AHS, o próprio edifício também pode influenciar no sombreamento, ou seja, mesmo que a abertura não tenha proteção solar, a forma do prédio pode funcionar como tal.

Uma abertura terá sempre dois ângulos, correspondentes a cada extremidade dela, ou seja, deverá ser feita a média desses dois ângulos.

Observe que o AHS final limite é de 45°, ou seja, se o cálculo der mais do que 45°, utilizar o limite. Para os cálculos parciais pode-se utilizar ângulos maiores que 45°.

Determinação do AHS no edifício exemplo: AHS Oeste:

O AHS da abertura 1, proporcionado pelo brise vertical, será:

En

vol

tória

En

vol

tória

O AHS da abertura 2, na qual o prédio faz o sombreamento, será:

AHS = 29,05º + 0º 2

AHS = 14,53º

Planta baixa perspectivada - aberturas da fachada Oeste.

AHS Norte:

Exemplo de definição de AHS para abertura da fachada Norte com dois AHS, onde é necessário fazer a média desses ângulos.

En

vol

tória

En

vol

tória

O AHS da abertura será:

AHS=18,43º + 18,43º 2

AHS=18,43º

AHS Sul:

Exemplo de definição de AHS para abertura da fachada sul (Entrada do Edifício) com dois AHS, onde utiliza-se o maior ângulo (plano verde)

O AHS da abertura será:

AHS = 63,43º + 0º 2 AHS = 31,72º Fachada norte

En

vol

tória

En

vol

tória

Fachada sul Fachada leste Fachada oeste

En

vol

tória

En

vol

tória

AHS Total

7. ff:

Fator de Forma (Aenv/Vtot)

O Fator de forma é um índice que representa numericamente a volumetria do edifício para o cálculo do índice de consumo. Cálculo do FF do edifício exemplo:

FF = 1140,0 / 3000

FF = 0,38

8. fA:

Fator Altura (Apcob/Atot)

O fator de altura é um índice que representa a razão entre a área de cobertura e a área total construída. Expressa a proporção da altura do edifício em relação ao número de pavimentos, utilizado no cálculo do índice de consumo.

En

vol

tória

En

vol

tória

9. fS:

Fator Solar

O fator solar diz respeito ao ganho de calor através da radiação solar incidente em uma abertura. Seu cálculo é realizado de

acordo com a NBR 15220 – 2 (ABNT, 2005), mas na maioria dos casos é possível conseguir o FS nos catálogos das empresas que produzem o vidro.

De acordo com o vidro utilizado, essa tabela fornece um Fator Solar. No exemplo, com vidro prata, o FS = 29,5%. No entanto, nas equações é utilizado número fracionário, e não a porcentagem. Então, FS = 0,29.

10. pAf

te

pAZ:

Percentual de abertura total

10.1 PAFt (Percentual de abertura na fachada total - %)

Neste cálculo devem ser consideradas todas as aberturas com materiais transparentes ou translúcidos (permeáveis à luz). Devem-se excluir áreas de esquadrias.

As aberturas devem ter o ângulo superior à 60º com o plano horizontal, pois do contrário será considerada abertura zenital e entrará no cálculo do PAZ (percentual de abertura zenital).

En

vol

tória

En

vol

tória

O cálculo é realizado parcialmente, para cada fachada, pois deve ser feita a comparação entre o PAFt e PAFo:

Se PAFo for maior ou igual a 1,2xPAFt, adotar PAFo para cálculo na equação do ICenv.

Observação: Para o cálculo do PAFt, as áreas de fachada do volume de caixa d´água não são contadas.

Cálculo do PAFt para o edifício exemplo:

- As áreas de abertura e fachada total já foram calculadas acima (a título de simplificação, considerar as áreas das aberturas

como já sendo as áreas sem esquadrias). Então:

PAFn = 72,0 / 240,0 PAFn = 0,30 PAFs = 105,0 / 240,0 PAFs = 0,44

En

vol

tória

En

vol

tória

PAFl = 63,0 / 180,0 PAFL = 0,35 PAFo = 43,50 / 180,0 PAFo = 0,24 PAFt = 283,5 / 840,0 PAFt = 0,34

Comparando PAFo e PAFt: PAFo = 0,24 < 0,34 = PAFt

Portanto, utilizar o valor do PAFt para o cálculo.

10.2 PAZ (Percentual de Abertura Zenital - %)

Aberturas zenitais são aquelas que formam o ângulo inferior à 60º com o plano horizontal. Para o cálculo, deve ser considerada sua projeção horizontal.

11. v

tot

:

Volume total da edificação [m³]

O Vtot é referente ao volume total da envoltória. Cálculo do Vtot do edifício-exemplo:

Vtot = (200 x 3 x 2) + (300 x 3 x 2)

En

vol

tória

En

vol

tória

Classificação

Após o cálculo das variáveis para a equação do Índice de Consumo da Envoltória, é preciso definir qual equação usar. O RTQ-C apresenta várias equações para cálculo do IRTQ-Cenv, e a escolha depende de três variáveis:

- Ape ≤ 500m² > Ape

- FF (fator de forma): limite mínimo e limite máximo

Definição das variáveis e cálculo do ICenv para o edifício exemplo:

O edifício exemplo está localizado em São Francisco do Sul, ou seja, na Zona Bioclimática 5.

En

vol

tória

En

vol

tória

Eq. 3.7 do RTQ-C

ICenv= 111,32

O Índice de Consumo da Envoltória é um índice numérico, e para a determinação da classificação da eficiência é preciso

estabelecer os limites numéricos para cada nível. Assim, o procedimento para determinação desses limites é:

1 - C

AlCulAr

iC

mÁx, que corresponde ao indicador máximo que a edificação deve atingir para obter a classificação .

Utiliza-se a mesma equação do ICenv, mas com as variáveis para ICmáxD:

2 - C

AlCulAro

iC

mín, com as variáveis para ICmín.

En

vol

tória

En

vol

tória

4 - C

AlCulAroSlimiteSpArACAdA nível, de acordo com a tabela de IC mínimo e máximo.

Procedimento para determinação dos limites numéricos para o edifício exemplo: Cálculo do ICmáxD: Eq. 3.7 do RTQ-C---ICmáxD = 123,75 Cálculo do ICmín:

En

vol

tória

En

vol

tória

Cálculo do i:

i = (123,75 - 122,20) / 4

i = 0,39

Resultado Final

De acordo com a tabela obtida, o nível de eficiência do edifício seria , pois o ICenv = 111,32 está dentro deste limite. Apesar disso, recordando os pré-requisitos calculados anteriormente, como a absortância térmica da cobertura ultrapassou o limite

estabe-lecido, o nível de eficiência só pode ser .

En

vol

tória

En

vol

tória

Sistema de Iluminação

As diversas atividades realizadas pelos usuários dos ambientes internos dos edifícios necessitam de níveis adequados de ilu-minação, caracterizados pela iluminância: quando a luz emitida por uma fonte atinge uma superfície, esta superfície será iluminada. Assim, iluminância (E) é a medida da quantidade de luz incidente numa superfície por unidade de área. Sua unidade no sistema internacional é lúmen/m² ou lux [lx]. A Norma NBR 5413 define os níveis mínimos de iluminância necessários para diversas ativi-dades.

Para alcançar esses níveis adequados, utilizam-se tanto iluminação natural quanto artificial. O consumo de energia do sistema de iluminação artificial se dá de duas maneiras:

C

onSumo

d

ireto

:

É o consumo de eletricidade para gerar luz.

C

onSumo

i

ndireto

:

É o consumo causado pela carga térmica gerada no processo de geração de luz. Este consumo

au-menta o gasto com a retirada de calor do edifício pelo sistema de condicionamento de ar.

Dessa maneira, o edifício mais eficiente é aquele que gera os níveis adequados de iluminância consumindo o mínimo de

energia, produzindo, assim, a menor carga térmica possível.

O Sistema de Iluminação pode ser avaliado em sua totalidade ou apenas para um pavimento ou para um conjunto de salas

separadamente, e seu peso na Equação Final é de 30%.

Veja a seguir os procedimentos de determinação da eficiência do Sistema de Iluminação: - método da área do edifício; e

Sistema

de

Iluminação

Sistema

de

Iluminação

Pré-requisitos Específicos

Para a classificação do Sistema de Iluminação, além dos limites de potência instalada15 _{estabelecidos, deverão ser respeitados}

os critérios de controle do sistema de iluminação, conforme os requisitos:

diviSãodoS CirCuitoS por dispositivos independentes em cada ambiente fechado;

ContribuiçãodAluZ nAturAl

,

possuindo acionamento independente da fileira de luminárias mais próxima à janela para

aproveitar a luz natural disponível;

deSligAmento AutomÁtiCo do sistema de iluminação em ambientes com mais de 250m².

Esses requisitos serão avaliados para cada ambiente separadamente, e sua análise deverá atender, de acordo com o nível de eficiência pretendido, às características da tabela:

Procedimento de Determinação da Eficiência

O procedimento de avaliação do sistema de iluminação pode ser realizado de acordo com dois métodos: - método da área do edifício; e

- método das atividades do edifício.

liMitEs dEPotência instalada15

O Regulamento define o limite

de potência instalada para

cada ambiente interno de um edifício, variando o nível de eficiência de (mais efici-ente) a (menos eficiente). Após encontrados os níveis de eficiência, ponderam-se os equivalentes numéricos pelas áreas dos ambientes, encont-rando-se o equivalente numéri-co final do Sistema de Ilumina-ção do edifício ou conjunto de salas e, consequentemente, a classificação final do nível de eficiência.

Esses métodos consistem basicamente em: - identificar a(s) atividade(s) principal(is) - calcular a potência total instalada;

- encontrar a potência limite, através das tabelas de cada método; - comparar a potência limite com a potência total instalada; e - verificar os pré-requisitos.

Os dois métodos diferenciam-se, pois o método da área simplifica a avaliação, uma vez que generaliza as atividades, mas pode, em alguns casos, prejudicar a classificação final, enquanto o método das atividades é mais detalhado.

Vale lembrar que só podem ser avaliados pelo método da área aqueles edifícios com até

três atividades diferentes!

Dica!16

Método da Área

O método da área do edifício considera os ambientes de forma conjunta, por isso tem

como limite um único valor para a avaliação do sistema de iluminação. Ele pode ser aplicado num edifício com até três atividades principais, ou para atividades que ocupem mais de 30% da área do edifício.

Para a avaliação, deve-se seguir as seguintes etapas:

- identificar a atividade principal17 _{do edifício, de acordo com a tabela 4.1, e a DPI}

L para

cada nível de eficiência. Para edifícios com atividades não listadas, deve-se escolher uma ativi-dade equivalente;

- determinar a área iluminada do edifício;

Dica!16

Devem ser excluídos do cálculo da potência instalada da iluminação os sistemas que forem complementares à iluminação geral e com controle independente nas seguintes situações:

- iluminação de destaque que seja parte essencial para o funcio-namento de galerias, museus e monumentos;

- iluminação contida ou parte integrante de equipamentos ou

in-strumentos, desde que instalada pelo próprio fabricante, como lâmpadas

de refrigeradores, geladeiras, etc;

- iluminação especificamente projetada para uso exclusivo em

procedimentos médicos ou dentários e iluminação contida em

equipa-mentos médicos ou dentários;

- iluminação contida em refrigeradores e freezers, tanto abertos quanto fechados por vidro;

- iluminação totalmente voltada a aquecimento de alimentos e em equipamentos de preparação de alimentos;

- iluminação totalmente voltada ao crescimento de plantas e sua manutenção;

- iluminação em ambientes especificamente projetados para uso de deficientes visuais;

- iluminação em vitrines de lojas varejistas, desde que a área da vitrine seja fechada por divisórias cuja altura alcance o forro;

- iluminação em ambientes internos que sejam especificamente designados como um bem cultural tombado, de acordo com o Instituto

do Patrimônio Histórico Artístico Nacional (IPHAN) ou outros órgãos

municipais ou estaduais de competência análoga;

- iluminação totalmente voltada à propaganda ou à sinalização; - sinais indicando saída e luzes de emergência;

- iluminação à venda ou sistemas de iluminação para demonstra-ção com propósitos educacionais;

- iluminação para fins teatrais, incluindo apresentações ao vivo e produções de filmes e vídeos;