ANEXO 3
DADOS RELATIVOS À EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
Considerações para Eficiência
Comerciais, de Serviço e Públicas
Energética
no
projeto
de
Edificações
1. Considerações gerais
As edificações comerciais apresentam os maiores consumos energéticos em função dos usos
finais de ar condicionado, iluminação artificial e o uso de equipamentos. Assim, o projeto proposto
deve dar uma resposta adequada a estes usos finais de forma a minimizar o seu consumo. Para
minimização do consumo do ar condicionado é importante considerar a envoltória da edificação
de forma a que responda adequadamente às demandas do clima e uso proposto no projeto.
Igualmente, os sistemas de condicionamento artificial devem usar estratégias de eficiência
energética. A minimização do uso de iluminação artificial se dá através da maximização da
iluminação natural integarada ao uso de sistemas eficientes de iluminação artificial.
O projeto arquitetônico deve aplicar soluções que levem a concepção de uma edificação com
consumo eficiente de energia. Para isto devem ser consideradas em primeiro lugar propostas de
desenho passivo, através da incorporação das estratégias para o zoneamento bioclimático
brasileiro, dado pela NBR 15220-3 (ABNT, 2005b) 1. Além disso, as estratégias de desenho ativo
propostas, quando necessárias, devem propiciar conforto aos usuários considerando o menor
consumo de energia possível. Desta forma o projeto deve levar em consideração o clima de
Florianópolis com suas características de temperatura, umidade, ventos, insolação e precipitação,
entre outras.
Fonte: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15.220: Desempenho Térmico para
Edificações. Rio de janeiro, 2005b. Estratégias de projeto recomendadas pela Norma, por zona bioclimática
podem ser encontradas no programa Zoneamento Bioclimático do Brasil - ZZBR (Roriz, 2004).
1
Fontes de consulta, entre outras: INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) disponível em:
http://www.inmet.gov.br
Livro: GOULART, S; LAMBERTS,R; FIRMINO S. Dados Climáticos para Projetos e Avaliação
Energética de Edificações para 14 Cidades Brasileiras. 2a Ed. Florianópolis: Núcleo de Pesquisa em
Construção/UFSC, 1998. 345p.:Il.
Disponível em: http://www.labeee.ufsc.br/publicacoes/publicacoes.html
Concurso Nacional de Arquitetura
Sede da FATMA/FAPESC
1
2. Variáveis Climáticas
Algumas das variáveis climáticas para Florianópolis estão relacionadas nos gráficos a seguir.
°C
MONTHLY DIURNAL AVERAGES - Florianopolis -TRY,
W/ m²
40
1.0k
30
0.8k
20
0.6k
10
0.4k
0
0.2k
-10
0.0k
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
DAILY CONDITIONS - 1st January (1)
°C para Florianópolis mostrando as temperaturas ao longo do W/
m²
Figura 1. Gráfico com variáveis climáticas
ano
(em vermelho), com valores de temperaturas
médias,
máximas
e
mínimas
(azul).
Faixa
de
conforto
em
40
1.0k
verde e radiação em amarelo (direta na linha cheia e difusa na linha pontilhada). Fonte: The weather tool.
LEGEND
Comfort: Thermal Neutrality
Temperature
Rel.Humidity
Wind Speed
Direct Solar
Diffuse Solar
Cloud Cover
30
0.8k
20
0.6k
10
0.4k
0
0.2k
-10
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
0.0k
Figura 2. Gráfico com dados de nebulosidade e insolação para a cidade de Florianópolis a partir das
normais climatológicas. Fonte: INMET. www.inmet.gov.br
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Sede da FATMA/FAPESC
2
Figura 3. Gráfico com dados de umidade e precipitação para a cidade de Florianópolis a partir das
normais climatológicas. Fonte: INMET. www.inmet.gov.br
3. Carta Bioclimática
Para projetos que buscam a incorporação de estratégias passivas de desenho é importante o uso
da carta bioclimática. Ela mostra as estratégias apropriadas para melhoria do conforto através da
relação de temperatura e umidade do local. Para a obtenção da carta podem ser usados arquivos
climáticos horários anuais (em formato TRY) ou normais climatológicas, que apresentam valores
médios mensais.
A seguir é apresentada a carta bioclimática para a cidade de Florianópolis (Figuras 4 e 5). A
Figura 4 e a Tabela 1 mostram as estratégias de projeto necessárias com suas porcentagens ao
longo do ano considerando-se o ano todo. A Figura 5 e a Tabela 2 mostram as estratégias de
projeto necessárias com suas porcentagens ao longo do ano considerando-se para o ano todo
somente o período diurno (das 6:00 as 18:00 horas), que é normalmente o horário de uso de
edificações com a tipologia para as atividades do projeto em questão.
Concurso Nacional de Arquitetura
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3
Figura 4. Carta Bioclimática2 com plotagem de dados para um Ano Típico de Referência considerando
todas as horas do ano para Florianópolis, com estratégias de projeto a ser consideradas3.
Tabela 1. Resultado do relatório fornecido pelo programa Analysis Bio para a cidade de Florianópolis,
utilizando o arquivo TRY considerando-se o ano todo com todas as horas do dia.
ANO TODO
DATAS E HORAS ESPECÍFICAS
GERAL
ESTRATÉGIAS PARA
DESCONFORTO POR CALOR
ESTRATÉGIAS PARA
DESCONFORTO POR FRIO
NECESSIDADE DE
SOMBREAMENTO
Dia e Mes Inicial: 01/01
Dia e Mes Final: 31/12
Total de Horas: 8760
Pressão: 101.49 KPa
Conforto:21%
Desconforto:78.9%
-Frio:40.8%
-Calor:38.2%
2. Ventilação: 36.4%
3. Resfr. Evap.: 0.89%
4. Alta Inércia p/ Resfr.: 0.936%
5. Ar Condicionado: 1.72%
7. Alta Inércia Termica/Aquecimento Solar: 35.4%
8. Aquecimento Solar Passivo: 3.84%
9. Aquecimento Artificial: 1.54%
Porcentagem: 56.7 %
2
Toma-se como recomendação que, para os pontos que ficam à direita dos 20 graus de temperatura, deve ser usada a estratégia de
sombreamento junto com as outras indicadas.
3
Fonte: PROGRAMA ANALYSIS, do Laboratório de Eficiência Energética de Edificações - LabEEE da Universidade
Federal de Santa Catarina - UFSC.
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4
Conforme os dados apresentados acima, para o ano todo e considerando todas as horas
do dia a porcentagem de desconforto é muito maior com 78.9% enquanto a de conforto é de
21%. E neste caso o desconforto é ocasionado de forma muito equilibrada por frio (40,8%) e por
calor (38,2%) (Tabela 1).
Já quando observado somente o período diurno (Figura 5) esta situação muda um pouco,
ficando a porcentagem de conforto geral de 35.2% e a de desconforto de 64.7%, sendo o
desconforto por frio de 26.4% e por calor de 38.3% conforme mostrado na Tabela 2.
Figura 5. Carta Bioclimática4 com plotagem de dados para um Ano Típico de Referência para
Florianópolis considerando o periodo diurno, com estratégias de projeto a ser consideradas5.
Tabela 2. Resultado do relatório fornecido pelo Analysis Bio para a cidade de Florianópolis, utilizando o
arquivo TRY considerando-se o ano todo e somente as horas do período diurno
PERIODO DIURNO
DATAS E HORAS ESPECÍFICAS
GERAL
ESTRATÉGIAS PARA
DESCONFORTO POR CALOR
ESTRATÉGIAS PARA
DESCONFORTO POR FRIO
NECESSIDADE DE
SOMBREAMENTO
Dia e Mes Inicial: 1/1
Dia e Mes Final: 31/12
Total de Horas: 4745
Pressão: 101.49 KPa
Conforto:35.2%
Desconforto:64.7%
-Frio:26.4%
-Calor:38.3%
2. Ventilação: 35.1%
3. Resfr. Evap.: 1.58%
4. Alta Inércia p/ Resfr.: 1.66%
5. Ar Condicionado: 3.14%
7. Alta Inércia Térmica/Aquecimento Solar: 22.8%
8. Aquecimento Solar Passivo: 2.76%
9. Aquecimento Artificial: 0.927%
Porcentagem: 69.9 %
4
Toma-se como recomendação que, para os pontos que ficam à direita dos 20 graus de temperatura, deve ser usada a
estratégia de sombreamento junto com as outras indicadas.
5
Fonte: PROGRAMA ANALYSIS, do LabEEE da UFSC.
Concurso Nacional de Arquitetura
Sede da FATMA/FAPESC
5
De forma geral, para Florianópolis é importante considerar estratégias tanto para desconforto por
calor quanto por frio. Porém para o período diurno, que são as horas de maior uso da tipologia em
questão, a maior porcentagem de desconforto é dada por calor, conforme mostrado na Tabela 2.
Para o desconforto por calor são importantes as estratégias de sombreamento para 69% do
período e de ventilação natural para 35,1% do período diurno do ano. E para o desconforto por
frio são importantes as estratégias de alta inércia térmica combinada com aquecimento solar em
22,8% do período diurno do ano.
Além disso, na tipologia de edificações comerciais, de serviços e públicas, devem ser
considerados também a influência dos ganhos de calor interno devidos à ocupação dos usuários e
ao uso de equipamentos.
4. Carta Solar e Rosa dos Ventos
Ferramentas como a carta solar são de grande ajuda para definição das necessidades da
envoltória, assim como a implantação da edificação em função da melhor orientação. Alguns
programas como o SOL–AR6, permitem a obtenção da carta solar de acordo com a latitude,
ajudando no desenho de proteções solares. É também possível verificar as variações de
temperatura incorporadas à carta solar, para os períodos até 21 de junho (Figura 6) e após 21 de
junho (Figura 7). Informações sobre ventos também podem ser obtidas no programa, mostrando
as velocidades predominantes por direção (Figura 8) e por frequência de ocorrência (Figura 9),
assim como a porcentagem para ventos ausentes por estação (Tabela 3). As figuras a seguir
mostram os dados acima colocados, para a cidade de Florianópolis, SC.
Figura 6. Temperaturas plotadas sobre a
carta solar de Florianópolis, para o período
até 21 de junho (ANALYSIS SOL-AR, 2005)
6
Figura 7. Temperaturas plotadas sobre
a carta solar de Florianópolis, para o
período após 21 de junho (ANALYSIS
SOL-AR, 2005)
Fonte: LABEEE / UFSC
Concurso Nacional de Arquitetura
Sede da FATMA/FAPESC
6
Figura 8. Rosa dos ventos por velocidades
predominantes por direção para cidade de
Florianópolis (ANALYSIS SOL-AR, 2005)
Figura 9. Rosa dos ventos para a cidade de
Florianópolis por Freqüência de ocorrência (ANALYSIS
SOL-AR, 2005)
Tabela 3. Porcentagem de ventos ausentes por estação para a cidade de Florianópolis (ANALYSIS SOLAR, 2005)
Primavera
Madrugada
Manhã
Tarde
Noite
Ventos ausentes (%)
Verão
28.7
18.9
5.7
18.0
28.8
19.3
4.7
21.2
Outono
Inverno
38.7
31.2
6.3
30.1
33.3
24.6
8.6
26.0
Links relacionados:
Instituto Nacional de Metereologia – INMET - Site institucional: www.inmet.gov.br
Programa Analysis Bio. Laboratório de Eficiência Energética de Edificações – LabEEE da
Universidade
Federal
de
Santa
Catarina
–
UFSC:Disponível
em:
http://www.labeee.ufsc.br/downloads/softwares/analysis-bio
Programa
Analysis
Sol-Ar.
LabEEE/UFSC
em:http://www.labeee.ufsc.br/downloads/softwares/analysis-sol-ar
2005:
Disponível
Programa Zoneamento Bioclimático do Brasil - ZZBR (Roriz, 2004). Disponível em:
http://www.labeee.ufsc.br/downloads/softwares/zbbr
Outras informações sobre eficiência energética de edificações podem ser encontradas em:
LAMBERTS, R; DUTRA,L; PEREIRA,F. Eficiência Energética na Arquitetura. Ed.
PW. São Paulo, 1997. 192. P.:Il.
Disponível em: http://www.labeee.ufsc.br/publicacoes/publicacoes.html
Concurso Nacional de Arquitetura
Sede da FATMA/FAPESC
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